促進(jìn)初中物理深度學(xué)習(xí)的策略研究

周武林

摘 要：深度學(xué)習(xí)是強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R(shí)遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學(xué)習(xí)。以初中物理課堂為例，可以問題驅(qū)動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生思考的深度;創(chuàng)造真實(shí)的情境，推動(dòng)學(xué)生的深度學(xué)習(xí) ;注重知識(shí)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，構(gòu)建學(xué)生框架體系;正視學(xué)生的思維盲區(qū)，提升思辨能力等方式方法促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);初中物理教學(xué);策略

深度學(xué)習(xí)的概念，源于三十多年來計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能的研究。學(xué)者辛頓提出“深度學(xué)習(xí)的概念”，并將之用于計(jì)算機(jī)科學(xué)中，取得巨大的成績(jī)，之后教育界開始對(duì)此產(chǎn)生極大的興趣。2005年，我國學(xué)者黎加厚教授在《促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)》一文中率先介紹了國外關(guān)于深度學(xué)習(xí)的研究成果，同時(shí)探討了深度學(xué)習(xí)的本質(zhì)，認(rèn)為深度學(xué)習(xí)是指在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R(shí)遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學(xué)習(xí)。

隨著課程改革的不斷推進(jìn)，初中物理課堂學(xué)習(xí)的淺表化、形式化的模式急需改變，而“深度學(xué)習(xí)”這一高階思維的學(xué)習(xí)方式，就來得恰逢其時(shí)。

一、深度學(xué)習(xí)的界定

目前，對(duì)于深度學(xué)習(xí)認(rèn)同度較高的定義是：深度學(xué)習(xí)是一種基于理解的學(xué)習(xí)，是指學(xué)習(xí)者以高階思維發(fā)展和實(shí)際問題解決為目標(biāo)，以整合的知識(shí)為內(nèi)容，積極主動(dòng)地、批判性地學(xué)習(xí)新的知識(shí)和思想，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知知識(shí)中，且能將已有的知識(shí)遷移到新的情境中的一種學(xué)習(xí)。[1]

從深度學(xué)習(xí)定義中，我們不難發(fā)現(xiàn)，深度學(xué)習(xí)側(cè)重高階思維的發(fā)展，注重面對(duì)真實(shí)情境中學(xué)生解決實(shí)際問題的能力培養(yǎng)，并能夠批判性地將新舊知識(shí)融會(huì)貫通。

二、促進(jìn)初中物理課堂深度學(xué)習(xí)的策略

現(xiàn)結(jié)合初中物理課堂為例，談?wù)剛€(gè)人對(duì)如何促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的一些認(rèn)識(shí)與實(shí)踐操作，不當(dāng)之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。

1.以問題為驅(qū)動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生思考的深度

科學(xué)家的共識(shí)：“提出問題比解決問題更加重要。”問題的重要性不言而喻，初中課堂目前存在問題過于簡(jiǎn)單，缺少思維活動(dòng);或者問題沒有鋪墊，就直接提出，學(xué)生感覺莫名其妙等現(xiàn)象。問題是為了提出而提出，缺少設(shè)計(jì)，不利于學(xué)生進(jìn)行深度思考。課堂教學(xué)一定只要問題的設(shè)計(jì)，好的有層次的問題，不僅可以驅(qū)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，更有利于學(xué)生高階思維的培養(yǎng)。

案例1：《長(zhǎng)度的測(cè)量》一節(jié)課引入的時(shí)候所設(shè)計(jì)的問題鏈片段：

師：如何比較兩位同學(xué)的高矮？（選擇兩個(gè)同學(xué)高度相差不大，且位置相距較遠(yuǎn)），請(qǐng)直接通過目測(cè)誰高誰矮？

生：這個(gè)不好看，好像差不多高。

師：如果要明確到底誰高呢？我們可以如何操作？

生：可以讓他們背靠背在一起直接進(jìn)行比較。

師：這樣想法非常好。（并且讓兩位同學(xué)背靠背比較一下，讓學(xué)生心中明確誰高。）那如果不讓他們移動(dòng)位置，你有其他辦法嗎？

生：可以用我們的手去量（看看一共有幾手掌高）。

師：挑選兩個(gè)手相差較大的同學(xué)去量（一人量一個(gè)人，手長(zhǎng)的量個(gè)子矮的，手小的量個(gè)子高的）。發(fā)現(xiàn)原來個(gè)子高的，現(xiàn)在變“矮”了。

生：一定要同一個(gè)人去量，兩個(gè)人去量的話標(biāo)準(zhǔn)不一樣了（手的大小不一樣）。

如果教師開始直接給出“單位”這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的話，學(xué)生就缺失了思考的過程，缺失了體會(huì)測(cè)量是一種比較的意義。這樣的學(xué)習(xí)是淺層的，學(xué)生并不理解測(cè)量的內(nèi)涵，對(duì)以后其他測(cè)量的學(xué)習(xí)都是不利的。采取遞進(jìn)的問題鏈進(jìn)行教學(xué)，可以驅(qū)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在的探究愿望，也能促使學(xué)生進(jìn)行深度思考的效果。當(dāng)然教師在進(jìn)行問題驅(qū)動(dòng)時(shí)，務(wù)必要留有時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行充足的思考，否則這樣的思考就流于形式了。

2.創(chuàng)造真實(shí)的情境，推動(dòng)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)

核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，離不開知識(shí)這一層面。但更重要的是要將知識(shí)與技能進(jìn)行有效整合。能用于解決和處理一些以后沒有遇見的問題的能力才是核心素養(yǎng)的訴求。“深度學(xué)習(xí)”就是強(qiáng)調(diào)學(xué)生在真實(shí)情境中運(yùn)用自己的知識(shí)與技能，通過學(xué)習(xí)與合作等手段，解決問題的一種學(xué)習(xí)方法。

案例2：《凸透鏡成像規(guī)律》一課，很多教師的教學(xué)方式是給出凸透鏡的焦距，讓學(xué)生去尋找成清晰像時(shí)，物距與相距以及和一倍焦距、二倍焦距的關(guān)系。這樣的設(shè)計(jì)有利于課堂教學(xué)的開展，但學(xué)生的學(xué)習(xí)能力沒有得到鍛煉，這是典型淺層學(xué)習(xí)的一種特點(diǎn)，告知學(xué)生應(yīng)該怎么做，學(xué)生在老師所謂的“指導(dǎo)下”進(jìn)行的探究學(xué)習(xí)。這樣的情境不是真實(shí)的物理情境。下面是基于真實(shí)情境下設(shè)計(jì)凸透鏡成像規(guī)律的課堂教學(xué)片段。

師：請(qǐng)同學(xué)們通過移動(dòng)物體與光屏的位置，找到清晰的倒立、縮小、實(shí)像，并把物距與相距寫下來，每組學(xué)生完成至少三組實(shí)驗(yàn)。

生：實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)。

師：請(qǐng)每個(gè)小組派出一個(gè)代表，以一種顏色的釘子，把本小組的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出來。（如下圖）

師：請(qǐng)同學(xué)結(jié)合成像特點(diǎn)以及相應(yīng)的物距與相距，請(qǐng)各位總結(jié)一下凸透鏡的成像規(guī)律。

學(xué)生不但可以找到成像規(guī)律，而且還可以發(fā)現(xiàn)物體靠近透鏡，像就會(huì)遠(yuǎn)離透鏡等更深層次的知識(shí)，有的同學(xué)還可以通過之前學(xué)習(xí)過的特殊光線進(jìn)行作圖手段也能夠得到同樣的規(guī)律。學(xué)生的學(xué)習(xí)深度與廣度就會(huì)得到提高。學(xué)習(xí)到的知識(shí)是自己獲得，不再是教師的灌輸。

這樣的設(shè)計(jì)是基于真實(shí)物理情境下的，學(xué)生通過自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過有顏色的釘子把內(nèi)在的規(guī)律凸顯出來，讓學(xué)生更容易去發(fā)現(xiàn)規(guī)律。教師主要的作用就是創(chuàng)造這樣的真實(shí)情境就可以了。

3.注重知識(shí)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，構(gòu)建學(xué)生框架體系

心理學(xué)家布魯納強(qiáng)調(diào)：“無論我們選教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解該學(xué)科的基本知識(shí)結(jié)構(gòu)。”理解知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，并逐步形成物理學(xué)科的知識(shí)大結(jié)構(gòu)是深度學(xué)習(xí)的一個(gè)訴求，是學(xué)生發(fā)生遷移并解決問題的必要基礎(chǔ)。

教師的教學(xué)如果一味注重知識(shí)的傳授，而忽略了知識(shí)之間的鏈接，就是事倍功半，反之，如果能引導(dǎo)、幫助學(xué)生逐步建立好知識(shí)的框架結(jié)構(gòu)，那么課堂教學(xué)就事半功倍了。

初中物理是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，大量的物理知識(shí)都是通過實(shí)驗(yàn)探究得到的，其實(shí)很多實(shí)驗(yàn)中都會(huì)用到“控制變量法”“轉(zhuǎn)換法”等實(shí)驗(yàn)方法，教師可以有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生通過尋找實(shí)驗(yàn)方式的共性，建立相應(yīng)的知識(shí)體系。比如通過控制變量和轉(zhuǎn)換法的實(shí)驗(yàn)有：“動(dòng)能與什么因素有關(guān)？”“壓力的作用效果與什么因素有關(guān)？”“電功與什么因素有關(guān)”等等。學(xué)生可以舉一反三。

比如由公式R= U / I，是否可以知道電阻與電壓和電流是否有關(guān)？很多學(xué)生不理解。其實(shí)這種通過“比值法”定義得到的物理量都具有這樣的特性。例如：密度、勻速直線速度、比熱容等，只要學(xué)生找到這些物理量的內(nèi)在聯(lián)系，就可以解決以后遇到同樣問題。

4.正視學(xué)生的思維盲區(qū)，提升思辨能力

深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生能批判性地學(xué)習(xí)，要敢于質(zhì)疑，并通過學(xué)習(xí)解決問題，從而提升能力。其實(shí)初中物理課堂中會(huì)出現(xiàn)很多學(xué)生的思維盲區(qū)，教師如果利用好這些資源，會(huì)很大程度提升學(xué)生的思辨能力。

在《家庭電路及安全用電》一課中，提到接觸不良，會(huì)導(dǎo)致此處電阻變大，很多學(xué)生只記住這一點(diǎn)，甚至有學(xué)生提出質(zhì)疑，兩根線接起來不是橫截面積變大了嗎？電阻不是應(yīng)該變小嗎？

物體的表面都是凸凹不平的，導(dǎo)線的表面也同樣是凸凹不平的，這就使導(dǎo)線接觸時(shí)都是點(diǎn)接觸，只是接觸越緊，接觸的點(diǎn)越多。而越接觸不良，使接觸的點(diǎn)越少，點(diǎn)越少形成的接觸面積越小，也就是電阻越大，產(chǎn)生熱量越多，越容易使接觸地方氧化，反過來越氧化越會(huì)使電阻變大。

其實(shí)學(xué)生思考后會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們算面積一定要是通電的那一部分，沒有接觸到，不通電的地方是不能算在內(nèi)的。學(xué)生通過思考還可能聯(lián)系到《壓強(qiáng)》一節(jié)中關(guān)于受力面積的概念。這樣思考、思辨的學(xué)習(xí)，正是深度學(xué)習(xí)所需要的。

有一句外國名言：“Education is not the filling of a pail but the lighting of a fire（教育不是注滿一桶水，而是點(diǎn)燃一把火）.”一桶水澆下去，還是一桶水，不會(huì)有什么主動(dòng)的反應(yīng)。一把火點(diǎn)起來卻能夠越燒越旺，放射出絢爛奪目的火光。

教師所要做的事情，就是要像點(diǎn)燃一把火那樣，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，讓他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、去創(chuàng)造。

參考文獻(xiàn)：

[1]白孝忠.促進(jìn)初中物理深度學(xué)習(xí)的策略探索[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2016，45（17）：9-11.

[2] 重視教材實(shí)驗(yàn)的遷移、拓展與創(chuàng)新——2016年物理中考啟示[J]. 吳志明. 物理之友. 2016，32（10）：1-3+8.

[3] 促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)策略研究[J]. 安富海.? 課程.教材.教法. 2014（11）