在高中物理教學中促使學生開展深度學習的策略探究

【摘要】深度學習是現代教學的新要求，是核心素養培養中科學思維培養的重要方法，是學生物理學習能力中必不可少的一部分。深度學習是指批判性學習與自主探究性學習兼備的學習方式，相較于死記硬背的傳統學習方式，深度學習是建立在學生理解知識的基礎上的。學生能夠進行批判性學習，意味著學生可以將新的知識自然地融入已有的知識架構中，并能夠運用新知識以解決實際問題。高中物理學科的知識范圍廣，對學生掌握情況的考查較為細致深入，這要求學生具備更高效的學習思維。所以培養學生的深度學習能力能夠讓學生更好地掌握高中物理知識，對學生學習其他學科的知識也極其有益。

【關鍵詞】高中物理;深度學習;教學策略

當前，各個學科的教師都在優化教學方法，物理作為高中的重難點學科，更應該被不斷地重視和強調。傳統的物理教學模式中，在課堂上只看得見教師看不見學生，只看得見物理習題看不見物理思維，只看得見題目數量看不見題目質量，物理新授課就是知識灌輸課，物理復習課就是習題評講課，教師對學生的物理思維培養不到位，非常不利于學生開展深度學習和深度思考，從而很難提升能力。因此，在高中物理教學中如何促使學生開展深度學習，是廣大教師應當研究并著手解決的問題。

一、深度學習的含義和特點

深度學習是近年來教育部倡導的學習方式，它要求學生通過探究學習來促進知識積累和認知發展。因此，深度學習理念的重點是鼓勵學生對知識內容進行積極的探索，讓學生在不斷反思的過程中加深對知識的理解。另外，深度學習強調學生要進行批判性學習，將新知識與自己之前的知識體系相融合，將新認知納入原有的認知架構中，確保所學知識點在腦海中形成一個新的知識情境。深度學習主要有三方面的明顯特點：第一，深度學習具有批判性，學生要在理解的前提下完成學習。第二，學生進行深度學習后，收獲的不是知識碎片，而是建立了新知識與舊知識之間的連接。第三，深度學習意味著知識的遷移，強調知識間的深度融合。由上述描述可得，在深度學習的教學中，要凸顯學生的課堂主體地位。因此教師在進行教學設計時，要注重讓學生參與學習活動，給予學生更多探索的機會。另外，教師在開展課堂教學時，還要根據課堂要求設計一些與課堂相關的小問題，讓學生在處理這些問題的過程中進行深度思考，以此促進學生的認知發展。

二、高中物理教學現狀以及問題探析

雖然高中教師們進行了很多嘗試，希望以此完善高中物理教學模式，但是目前的高中物理教學中仍然存在著諸多問題。第一，教師未能真正在教學模式上有所創新，學生對于物理概念、定律只是機械記憶。受傳統教學模式的影響，很多教師只注重將知識傳授給學生，讓學生能夠快速開始做題，學生群體中“背多分”的觀念盛行，這在極大程度上挫傷了學生的學習積極性，容易將學生培養為“做題機器”。物理學科中有很多定律，學生若單純將定律背下來，并不理解定律的含義，是無法利用定律解決問題的。第二，教師忽視讓學生將物理知識融會貫通，學生對知識點的體會不深。很多教師忽略了讓學生對物理學科、物理定律的內在規律進行探究，造成學生缺乏將物理知識聯系起來學習的意識，學習效率極低。比如，有的學生在學習了電、磁等模塊的內容后，卻不知道電和磁的規律在本質上是相同的。第三，教師們普遍缺乏對課外知識的挖掘。很多教師將高中教學的目標定為讓學生在高考中取得一個好的成績，因此忽略了讓學生進行課本以外知識的學習，這很容易造成學生的思維發展受阻。

以上便是筆者對現階段高中物理教學中出現的問題的分析，高中是學生學習和成長的關鍵時期，因此教師需要綜合考慮上述問題，針對自身教學現狀，實施促使學生開展深度學習的教學策略。

三、促使學生開展高中物理深度學習的教學策略分析

（一）優化學生知識框架，引入聯想類比思路

深度學習理念強調，學生在學習時要能夠帶著批判眼光看待問題，積極主動地將新知識融入之前的知識體系中，完善知識體系。所以物理教師在教學時，應該主動引導學生將現有知識和原先掌握的知識進行有效連接，讓學生在連接中提高對知識的認識。高中物理教材的每一章節之間都有著密切聯系，教師只需要適當加以引導，讓學生把握章節之間的相關性，就可以讓學生將高中物理學科的知識串聯起來，由此更好地掌握一些非結構化的知識。此外，高中物理知識涉及的一些模型諸如單擺、平拋運動、衛星等結構較為復雜，教師可以考慮采用聯想類比法引導學生學習。在學生掌握類比聯想的思路后，教師還應當鼓勵學生在學習時積極主動地分析、比較各個章節知識點的異同，由此優化學生的知識結構，進一步培養學生的認知探索能力。

對學生和教師而言，“碰撞”類題目很常見，但學生面對這類問題時依然感到很棘手，因為這類題目有許多種變化形式。教師在講解“碰撞”類題目時，就可以引入類比聯想的思路，讓學生學會舉一反三，下次面對這類題目時不再迷茫。例如面對以下題目時，教師可以引導學生通過類比聯想的思維方式一步一步解決問題。例題：“在光滑的水平面上靜止著A和B兩個小車，A在左、B在右，在A車上固定著一個閉合的螺線管，總質量為20kg，在B車上固定著強磁鐵，總質量為10kg?，F給A車一個水平向右200N/s的瞬間沖量，已知A、B兩車在運動過程中不會發生碰撞，那么相互作用過程中產生的熱能是多少？”首先，教師應讓學生明確，盡管題目中說明“不會發生碰撞”，但學生仍然應該將這道題歸類為“碰撞”類問題。其次，教師可以引導學生將該題目歸類到“碰撞”類題目中的“子彈擊木塊”類型，然后帶領學生回顧簡單的“子彈擊木塊”類型題目，讓學生通過類比聯想，明確該“碰撞”發生時可能產生的物理現象。盡管這樣的回顧、類比會耗費部分課堂時間，但學生掌握了從這一切入點展開思考后，其解決物理問題的能力就能獲得有效提高。最后，在學生了解了可能會產生的物理現象后，教師再引導學生具體分析這道題目如何解答即可。

又如，在教授“電場”這一章節時，教師要考慮到電場的知識比較抽象，涉及的知識面廣，學生學習起來可能有些吃力。因此，教師需要在確保優化學生知識結構的前提下，考慮以下問題：電場強度E的概念該如何提出才能符合學生的認知規律，并讓學生自然而然地接受定義式E=F/q。怎樣讓學生理解比值定義的含義，得出E的大小和方向僅僅由場本身決定，與放入其中的電荷q的大小以及正負無關，與對應的電場力F的大小以及方向也無關。顯然，這部分是整章節教學的重點和難點。

因此，教師在講授這一章節的內容時，可以將電場知識和學生之前學習的重力知識類比進行講解，引導學生將電荷在電場中受到電場力和有質量的物體在重力場中受到重力進行比較，讓學生發現二者的相似之處。同時需要將具體的推導過程展示出來，讓學生擁有充足的認知和思考空間。具體來說，就是引導學生把電場力F類比重力G，電荷q類比質量m，電場強度E類比重力加速度g，E=F/q類比g=G/m，把抽象的電場類比熟悉的重力場，瓦解上述重點和難點問題。因為可以通過物體受到的重力與質量的比值來計算當地的重力加速度g，學生不難得出重力加速度g與質量m無關，與重力G也無關，只由重力場本身的性質決定，而通過類比的引導，學生也不難認識到電場強度E僅僅由電場本身的性質決定。通過這樣的教學，學生們能夠將電場力和重力的知識聯系起來，構建更加合理的知識框架，對自主學習能力較強的學生來說，還可以由此學到面對抽象知識時可以采用類比學習的方法。

（二）組織學生進行小組合作，用問題啟發學生

要激發學生自主學習的熱情，教師可以選擇小組合作學習的方式組織學生進行探究性學習。教師應先對各個小組提出學習要求和學習目標，讓學生在團隊合作的氛圍中開始學習，同時教師還要注意引導學生進行自主思考，增強學生的自主探究能力。學生之間的合作交流，能讓學生之間產生思維的碰撞，從而激發學生的學習積極性。

此外，教師還可以通過問題啟發學生思考，讓學生通過深層思考進行批判性學習，深化對新知識的理解和掌握，提高自身的物理思維能力。

（三）構建物理模型，提升學生的思維能力

要再進一步促使學生進行深度學習，教師還需要努力提升學生的物理思維能力，讓學生能夠獨立在學習活動中完善原先的知識架構。通過機械的題海訓練很難提升學生的思維能力，反而可能會僵化學生的思維。教師應認識到，學生在高中階段已有了一定的自我糾錯、自我評價能力，對知識的吸收以及領悟能力也逐漸增強。因此，教師一方面可以通過帶給學生更多真實體驗，讓學生在生活情境中理解物理知識，提升學生的思維能力。另一方面，可以通過幫助學生形成模型構建思路，以提升學生的思維能力。具體來說，可以讓學生經歷從文字到情境，再到草圖，最后到運動過程示意圖的認知過程，以及經歷從運動過程示意圖推算受力分析，再由受力分析總結物理規律的思考過程，讓學生體驗完整的物理模型建構過程，并在完整的教學活動中提高思維能力，同時這也有利于培養學生將理論知識聯系實際的能力。

1.教學過程

例如，在教授“電容器的電容”這一章節時，教師可以采用以問題為支架、以思維為目標、以實驗為抓手的思路，設計一連串學生能回答、能發展物理思維的問題。因此，在課程引入環節，教師可以先向學生提問：“常用來裝水的金屬盆，它能裝電嗎？”隨后，引入本節課的教學重點—電容器，并組織學生進行分組實驗，讓學生用傳感器完成以下問題的探究：（1）什么是電容器，其結構如何？（2）怎樣給電容器充電、放電？（3）電容器充電、放電有何特征？在學生完成探究實驗后，教師可以將水容器和電容器進行對比，引導學生總結電容器的物理定律，讓學生理解比值Q/U的含義。隨后引導學生根據前一實驗的結果思考平行板電容器的電容C與哪些因素有關。最后，教師應幫助學生將總結得到的理論知識聯系實際，向學生提問：“你知道生活中有哪些電容器的應用嗎？”

2.實驗思路

平行板電容器的電容C與哪些因素有關的探究，相較于其他探究更有難度，因此教師應該在教學開始前準備好實驗器材，在教學時進行充分引導，讓學生聯想到平行板電容器的電容可能和板間距d、板正對面積S以及絕緣介質等因素有關。在組織學生展開實驗時，提醒學生通過控制變量法，探究和面積的定量關系。學生可以將正對電容器的面積依次減半進行探究，將正對面積分割成1/2、1/4、1/8、1/16等，再用數字電容表測出對應的電容的大小。學生應重復上述實驗過程，記錄4至5組數據，然后可以利用Excel進行數據處理、作圖，擬合成光滑的線后，得到C-S圖像。學生得到的表格及圖像的示意圖如下圖所示。

其他影響因素的控制變量實驗在此就不再贅述。在這樣的分組探究中，學生既能夠動手探究，又能夠動腦思考，動手和思考能力都得到了鍛煉，科學思維得到了培養，核心思維得到了塑造，更重要的是，學生的深度學習能力也能得到提升。

結語

現代高中物理教學觀念的轉變，要求教師合理運用教學策略，幫助學生啟發思維，加強其深度學習的能力。本文結合當前物理教學實際，分析了目前物理教學以及學生的物理學習現狀，提出了相應提高學生深度學習能力的教學策略。同時，學生深度學習的能力發展也離不開教師的合理引導和其自身實踐創新能力的提高。在新一輪高考改革的背景下，教學資源的分配、教學策略的實施以及學生學科素養能力的發展還有待進一步探索研究，這也意味著促進學生深度學習能力的發展仍舊任重道遠。

【參考文獻】

[1]傅竹偉. 在高中物理教學中促進學生深度學習的策略探究[J]. 物理教師，2014，35（4）：6-7.

[2]張啟俊. 在高中物理教學中促進學生深度學習的研究[J]. 中外交流，2018，000（048）：134-135.

作者簡介：徐艷（1981.06—），女 ，江蘇省木瀆高級中學，一級教師。