基于深度學習的高中物理教學路徑探索

司紅旺

摘? 要：隨著時代的發展，社會對人才有了更多的需求，對教師的教學也提出了更高的要求。在課堂中教師不僅僅要單純地把知識傳授給學生，還要積極引導學生進行深度學習，使學生能夠更深層次地理解和掌握知識，這將有助于更好地培養學生的學習能力、思維能力，增強他們分析、解決問題的能力，也能更好地提高學生的綜合素質，為將來更好地服務于社會奠定堅實的基礎。基于此，教師在教學中可以采用深度學習的教學方式，以更好地挖掘學生的潛能，提升學生的思維能力，建構更加高效的物理課堂。

關鍵詞：高中物理;深度學習;教學方式

高中物理知識復雜、難懂，對學生的學習要求明顯高于初中階段，這就對教師的教學提出了更高的要求。有時學生課上聽懂了，做題時要么做錯，要么沒有思路，究其原因是學生知識掌握得淺顯，缺乏對知識的深入挖掘，當然，也就難以形成較強的問題解決能力，無法學以致用。因此，教師要著眼于學生的全面發展，不斷豐富教學方法，營造高階學習環境。融入深度學習理念，注重學習活動的邏輯性、靈活性、創新性，引導學生“思維加工”，并結合綜合評價手段，促使學生在教師的引導下，學習與構建知識、鍛造思維、聯結經驗，最終實現學生高階思維能力的有效培養與提升。

一、什么是深度學習

（一）深度學習的概念

深度學習是實現培養學生核心素養教學目標的重要手段，部分學者認為深度學習需建立在理解基礎上，由學生進行主動、積極學習，運用批判性方式學習新思想與新知識，然后將其與原本認知結構結合，并將已有知識順利遷移到全新情境中展開學習。深度學習需在教師指導下，學生將挑戰性較強的問題作為重要學習內容，全身心投入學習，在挑戰中獲得成功體驗，進而使整體學習更加有意義。對于深度學習，重點強調學生的情感、認知、態度的投入，需在此基礎之上感受知識發生和發展的過程，掌握學習意義、核心以及本質。

（二）深度學習的重要性

學習興趣對學習效果影響較大，當前學生在高中物理學習過程中，往往難以充分投入，出現這一情況的原因是受傳統教學模式的影響，學生學習時參與度并不高。同時教師在設置教學目標時會與學生的學習特點與認知規律有所差異，未能實現針對性指導，進而學生學習未獲得明顯學習效果。深度學習的實施，能夠使學生形成批判性思維，對問題進行深入、科學的理性思考，實現學習能力的不斷提升，有效解決問題。高中物理以實驗為基礎，系統性和綜合性特點明顯，因此教學中應重視實踐與理論的結合，注重培養學生思維能力，強化學生對知識的理解與把握。高中物理特點表明開展深度學習十分必要。

二、深度學習激活高中物理教學的有效策略

（一）基于知識主體，創設教學情境

深度學習要求學生在學習內容方面進行知識結構化、功能化。這需要教師深度落實學科思維方法和核心素養。教學實踐中，教師要基于知識主體，篩選出邏輯遞進關系緊密、貼近生活實際的教學素材，通過創設教學情境，引導學生通過直覺思維生成和比較思維遞進，體會知識、發現知識。同時，教師要引導學生運用多樣化方式進行學習與反思，以此深化學生體驗，實現“多元教導”、延伸學生思維邏輯性，促使學生思維向綜合性高階思維發展。具體教學情境設計如下：1. 啟發式講解：生活中存在許多物理知識，并且知識與知識之間存在內在聯系。例如，車轍是為增加摩擦力，鞋底紋路也是為增加摩擦力。2. 提出情境問題如軍事演習中，主戰坦克進行急剎車操作。已知剎車性能是主戰坦克機動能力的一項重要指標，那么剎車性能與摩擦力之間存在怎樣關系？除摩擦力外，還應用到了什么物理原理？通過生活化情境問題的提出，學生可以更好地將物理知識與生活知識相聯系，在提高學生學習興趣的基礎上，引導學生深度思考，有效延伸學生邏輯思維，為學生物理高階思維能力提升及物理學科核心素養培養奠定基礎。

（二）基于邏輯網絡，巧設實驗活動

物理學科思維包括表述性思維、邏輯性思維和工具性思維。其中，邏輯性思維是物理高階思維能力的鮮明特征。教學實踐中，教師要基于邏輯網絡，巧設實驗活動，引導并促進學生將思維過程中的閃光點進行提煉，使學生構筑邏輯，內生創新動力。同時，教師要對學生思維進行網格化、結構化處理，以培育學生變形思維。另外，教師要以學生綜合思維、創新思維能力培養為核心，以小組合作探究學習為手段，以學生已學知識為起點建立新知識的固定點，讓學生在充分的操作、探究和總結中進行創新，最終達到學生物理學科核心素養與高階思維能力提升的目的。如在電學教學中，可設計具體實驗活動如下：實驗活動一：在“用電場線描述空間的場強”教學中，教師要結合空間電場強度分布的具體特征，通過引入“電場線”這一輔助思維工具，幫助學生建立高階思維模式。隨后，讓學生進行具體實驗操作，并進行總結。實驗活動二：在講解“電表的改裝”時，教師可以設置探究實驗方案，隨后讓學生在已學知識基礎上，結合實驗具體情況，進行總結。實驗活動的設置可以有效利用實驗問題啟發學生思考，讓學生通過實驗現象看到本質，進而更全面、多層次地構筑學生物理知識體系，幫助學生在實驗學習過程中提高物理高階思維能力。

（三）合作學習，提升思維能力

現階段的教育理念是：課堂是學生的，學生才是課堂的主體，教師起輔助作用。在高中物理課堂教學的過程中，為了引導學生對知識進行深度學習，教師可以采用提出問題的方式進行課堂教學，然后給出學生充分思考、交流的時間和空間，這樣學生就會在問題的引導下積極動腦、自主學習，與同學進行深入合作學習、交流，這樣不僅能夠促進學生思維能力的提高，還能提升學生的合作意識，培養團隊精神。如在教學《機械能守恒定律》一課時，教師可以帶領學生進行深度學習，幫助學生對知識進行梳理，讓學生通過深度學習更加準確地理解“功是能量轉化的量度”，使學生能夠深入細致地清楚與力做的功對應的是哪種能量發生了改變，同時也為了順應現階段的課堂——學生課堂學習主體需要，教師設計了一系列的問題，讓學生在問題的引領下自主學習、討論、交流。1. 物體的動能變化對應哪種力做功，它符合怎樣的規律？并闡明動能變化的原因。2. 重力勢能的變化與哪種力做功相對應用與物體受到的外力做功是否有關。還有哪個力做功與能量變化與重力勢能相類似。3. 機械能的變化與哪種力做功相對應用遵從哪種規律？闡述機械能變化的原因。正是在學生各抒己見、自由發言的過程中，學生才一步步地深入到機械能守恒定律的本質中，對定律的認識有了更加準確、透徹的認知。教師尊重學生的課堂主體地位，把問題拋給了學生，同時也把課堂交給了學生，讓學生在自由、平等的課堂環境下進行深度學習，使學生在討論、交流的過程中，提升思維能力，培養合作精神，從而有效地提高課堂教學效果。

（四）知識串聯式的教學

高中物理知識雖然在每個部分中都自成體系，但是其相互之間卻是緊密聯系的。在以往的教學中，教師無論是在初次學習還是考前復習時，都讓學生熟練記憶各種分離的物理概念和公式，并沒有使各種物理知識串聯成一個整體，這就導致學生的學習只是留在淺層。因此，教師可以通過對知識的聯系進行講解，讓學生系統地、整體地掌握物理知識。如高中物理必修二的各部分知識看似相互分離，實際上都是有關聯的。為了達成學生深度學習的目標，教師可以在對教材知識的傳授之前，給學生講述整本書的大致框架。必修二整體是有關于曲線運動的物理知識，為了研究曲線運動，采取了化曲為直的研究方法，因此便開始對運動的合成和分解進行研究分析，其中平拋運動便是這樣的研究實例。通過這樣的知識串聯，學生對即將要學習的知識有了一個大體的認識，從而在學習中也更有興致，樂于投入更多的時間進行深層學習。同時，學生也明白了物理知識的關聯性，在以后的學習中，會更加自主地運用系統性思維，將各部分的知識串聯起來。

（五）設計系列問題，促成深度認知

在傳統的課堂教學中，教師主宰著課堂，學生只能通過“聽”來接受知識，顯得很被動。新課程改革明確指出，學生是學習的主體，教師在教學中要激發學生的學習能動性，讓學生產生參與課堂學習的積極性和主動性。在物理教學中，教師可以通過設計一系列問題，引領學生進行深度學習，促成學生對知識的深度認知，提高課堂教學效率。例如在教學“重力彈力”一課時，教師設計了一系列問題，讓學生在問題的引領下進行深度學習，教師向學生提問：“按照效果可以把彈力分成哪幾種？它們的方向是怎樣的？你見過物體的形變嗎？微小形變可以怎樣實現放大？彈力就一定存在嗎？它存在的條件是怎樣的？怎樣判斷彈力是否存在？”這樣，按照效果對彈力分類的問題、彈力方向問題很容易就解決了。而在列舉物體形變時，很多學生提到彈簧的形變，但是在面對“微小形變可以怎樣實現放大”這一問題時無法解答。經過大家的思考、討論，有一位學生找來一個玻璃球，然后用力壓桌面，發現玻璃球向手壓的位置運動。教師對該生的做法給予了大力的表揚。在教師的鼓勵下，又有學生提出可以把粉筆盒放在海綿上，這樣能夠明顯看到海綿的形變，也就放大了桌面的形變。在討論彈力產生的條件時，有學生認為接觸就有彈力;有學生提出產生彈力需要有擠壓。可見，學生在問題的引導下，對彈力有了更深層次的認知。教師尊重學生的主體地位，設計了一系列問題，讓學生在問題的引導下進行深度學習，促進了學生的深度認知，發展了學生的思維，實現了課堂教學效益最大化。

（六）聯系生活，培養深度學習興趣

傳統的物理課堂缺乏趣味性，導致不少學生厭倦物理學習。物理知識與人們的生活有著密切的聯系，如果教師在課堂教學中能夠把教學內容與生活實際進行聯系，就能激發學生的學習熱情，使學生積極主動地參與課堂學習，實現深度學習。例如在教學“閉合電路的歐姆定律”一課中的電動勢與內、外電壓的關系時，教師聯系生活中的問題：“媽媽為了讓兩個孩子過一個愉快的周末，和孩子們商量做九個蛋撻。媽媽、哥哥和弟弟每人吃三個。按照這個分配，媽媽開始操作，一會兒就烤好了九個蛋撻。媽媽、哥哥和弟弟正準備吃，突然門鈴響了，哥哥的兩個同學來了，媽媽就把蛋撻重新分配了一下，哥哥、弟弟和哥哥的兩個同學每人兩個，媽媽吃一個。將其和電動勢、內電壓、外電壓類比，即媽媽是電源，九個蛋撻是電動勢。按照剛開始的分配方式：媽媽吃的蛋撻是電源內部分得的電壓――內電壓;哥哥和弟弟吃的蛋撻是外部電路分得的電壓――外電壓，那么，電動勢就等于內外電壓之和。當哥哥的同學到來后，雖然蛋撻的個數不變――九個，可分配方式發生了改變：媽媽只能吃一個，哥哥、弟弟和哥哥的兩個同學每人吃兩個，也就是說，當外電路發生變化時，內、外電壓也會隨著改變，但是電動勢不變，即內外電壓之和仍舊是不變的。”教師利用生活案例講解物理知識，使得學生注意力集中，對電動勢、內外電壓的關系理解得更加透徹。教師采用聯系生活的方式進行教學，使學生產生了足夠的學習熱情，在生活內容的引導下既有效培養了學生的學習興趣，又加深了學生對知識的理解，使學生在愉悅的課堂氛圍中完成了深度學習。

三、結語

深層學習是高素質、高水平學生所必備的重要學習能力，教師應該在教學活動中重視學生的自主探究能力和批判性思維的培養，不斷改革自己的教學策略，通過生活化、問題化、串聯化的教學活動，讓學生掌握物理學科學習的各種策略，進而掌握深層學習的能力，并在以后的物理學科學習活動中，巧妙地運用這些學習策略，獲得知識和能力的雙重提高。

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（責任編輯：鄒宇銘）