思維賦能

陶德泉

【摘要】物理是一門深入探索事物規律和結構的學科，是最為重要的自然科學之一.了解事物的規律和結構，人們就能更科學高效地解決問題，所以深入探索物理學科的本質是物理教學的重要目標.隨著教育教學改革的推進，深度學習已經成為發展學生思維和能力的關鍵途徑.作為物理教師，要從學生深度學習角度出發，引導學生深入探索物理知識，發展科學物理思維.本文從深度學習理念出發，探索了高中物理教學的策略，以供參考.

【關鍵詞】高中物理;深度學習;學習策略

物理學科是高中階段的關鍵學科之一，它是自然學科的基礎組成部分，在研究物質運動規律和基本結構中，有效地提升學生的科學思維和探索能力，幫助他們從客觀的角度認知世界，從而形成良好的科學發展觀和科學探索力.物理學科是高中階段促進學生綜合素質的關鍵，但高中物理知識理論性強，要想理解事物的本質就必須深入其中去探尋，所以教師必須引導學生開展深度學習，借助深度的探索，發展學生的深度思維，為他們的未來發展提供源源不斷的思維動力.

1 深度學習的價值

深度學習是一種相對于淺表性學習的模式.它注重思維、認知和知識結構的深度化發展，在學習過程中學生能建立全面的知識結構，在深入的程度下能靈活地應用已學知識去解決問題，實現知識技能的深度提升.所以深度學習就是推動學生發展綜合能力的必然途徑.在高中物理課堂中，學生不僅需要掌握豐富多樣的物理理論知識，同時還需要能靈活地將之應用到生活中，看透現象的本質，解決存在的問題.由此，學生就需要具備深度學習的眼光和思維，能剖析問題核心，探索問題關鍵.所以在高中物理課堂開展深度學習對于學生的發展具有很好的推動價值.

首先，深度學習能發展學生的深度思維.深度思維是在較高認知水平上對事物進行分析、評價和創造的思維活動，在深度學習模式下，學生需要不斷深入思考，開展綜合性的探索，這能有效地發展思維的縱向深度和橫向廣度，讓思維體系更加縝密、嚴謹，由此學生就能獲得更深度的思維水平，考慮問題更加全面.

其次，深度學習能促進學生的遷移能力.物理知識的價值在于應用，在于遷移知識去解決更多更廣的問題，所以利用深度學習，學生會去探索事物的本質，深度理解現象的客觀規律，由此就能從更高的層面理解知識，并在實際應用中實現合理地應用.

最后，深度學習能推動學生的科學技能發展.物理是一門科學學科，學生通過深度學習不僅能從基礎層面了解科學的理論知識，更重要的是能通過自主學習和探索，發掘出更深層次的科學內涵，由此就能推動學生科學探索能力和科學思維的有效發展，促進學生科學技能的提升.

2 高中物理深度學習策略

在高中物理課堂，學生發展高階思維的需求日益旺盛，他們需要開展與之匹配的學習模式.所以教師應當理解深度學習模式的意義和內涵，在教學中積極地引導學生深度學習，推動學生物理思維和能力的有效發展.

2.1 問題促思考，加深思維深度

問題是推動深度思維的重要媒介.沒有問題的指引，學生就沒有思考的方向和動力.尤其對于高中學生來說，他們這個階段思維發展迅速，有著邁向高階發展的需求，如果學習過程仍然局限于淺表層面的知識，而忽視了深度的內涵，那么他們所能掌握的知識將過于單一，也無法滿足思維的發展需求.所以，問題就成為引導和激活學生深度思考的主要方式.通過問題的提出，學生能結合問題去開展深度的思考，嘗試運用所學知識去解決問題，甚至還能在自主思考中發現問題的多樣性，由此不斷加深思維深度.因此，教師教學過程中要積極地利用問題來引發學生的思考，帶領他們逐步深入問題本質，這樣就有助于學生的思維向更深層次發展和延伸.

例如 以人教2019版必修第一冊《勻變速直線運動的速度與時間的關系》教學為例，該小節研究的是勻變速直線運動，通過探索時間和速度變化之間的關系，幫助學生了解勻變速的本質.在教學中，速度與時間的關系可以明確地用代數表達式來表示，但對于其本質內涵，學生并不能完全理解.所以教師可以通過幾個問題來引導學生思考，幫助他們深入理解勻變速直線運動的關鍵特點，從而掌握其本質，在思考與探尋的過程中發展思維的深度.比如，教師可以提出問題：“結合上節課的實驗圖象，你們能發現同樣的時間內的速度變化量是什么樣的嗎？”“結合這樣的圖象，你們能發現時間與速度之間的關系嗎？”在這樣的問題引導下，學生就會透過圖象去找到速度與時間之間的一般規律，從而能有效地發現，隨著時間的變化，速度的單位增加量是不變的，由此學生就能很透徹地理解v1=v0+at表達式的實際內涵.繼而在尋找一般規律的思維基礎上，學生就能更透徹地了解現象的本質，掌握知識的核心思想，這遠比機械式的講解來得更加透徹和有效.

2.2 情境促體驗，增強認知深度

物理知識的遷移應用非常重要，但其前提是對知識的深度認知，這不僅涉及知識理解的范圍，同時也涉及知識理解的深度.也就是說，同樣的原理和概念，學生如果能理解其本質內涵，知其然并知其所以然，那么就能有效地進行知識的遷移應用.所以增強學生對物理知識的認知深度也是深度學習的重要環節.在教學實踐中，情境是將知識轉化為形象、深刻的認知的最重要方式，它依托多種手段和形式，將知識呈現于豐富的場景之中，這無疑為學生的知識體驗和感官認知提供了便捷的渠道，讓他們能立足于真實的場景去理解物理知識概念的由來、應用和結果.所以教師應當利用情境的方式，促進學生在課堂上的形象體驗，讓他們更真實地體驗物理原理，由此能有效地增強學生的物理認知深度，促進學生深度學習的主動性和積極性.

例如 以人教2019版必修第一冊《摩擦力》教學為例，摩擦力是一種較復雜的作用力，它與物體的相對運動或相對運動趨勢有關，所以判定其方向和大小對于學生而言有一定的困難.尤其是這樣抽象的概念和知識在現實生活中學生很難直觀地去接觸和觀察，由此他們就不能更好地理解這個作用力，就不能深入掌握它的作用和規律.所以教師可以利用演示情境，將摩擦力用直觀形象的圖畫、實驗等方式展示出來，以增強學生的認知深度.比如，教師可以利用多媒體設備，用動態的圖畫或視頻向學生演示滑動摩擦力的方向和大小，同時還可以利用演示實驗情境，借助彈簧測力計來展示靜摩擦力的情況.通過這些情境化的演示，學生對于不可視的摩擦力就有了一種直觀且清晰的認知，他們能有效地判別出摩擦力的方向，理解摩擦力存在的作用及其大小的判斷.由此，學生就能建立立體化、直觀性的知識認知，他們在相關的物理現象和物理原理的理解和應用上就能更加迅速，并且伴隨著情境體驗的深入，他們對于原理和現象的本質理解就更透徹，逐步加深了對物理知識原理的吸收能力.

2.3 探究促自主，發展遷移深度

深度學習的目標是知識的遷移應用，也就是說學生學習的過程中要靈活地掌握知識，從更廣闊的視角上去理解知識的概念和范圍，繼而在遇到真實問題時能有效地運用知識去解決問題.所以提升學生的問題解決能力，促進學生的遷移能力是物理教學的重要目標.而遷移并不是純粹地進行照搬硬套，而是學生能自主地分析問題，在嘗試解決問題的過程中不斷涌現獨特的能力和認知，實現技能的創新突破，所以遷移的同時也是創新的表現.在教學中，教師可以利用探究活動，讓學生通過探究自主地進行討論、分析，拓展對知識的理解能力，并在較為開放的環境下發展自主探索技能，讓他們能在自主學習過程中靈活地應用知識解決問題，達成知識遷移的深度發展.

例如 以人教2019版必修第二冊《圓周運動》教學為例，圓周運動在生活中有著廣泛的應用，在圓周運動中學生需要掌握角速度、線速度、周期等不同的知識原理，并能有效遷移，應用其解決相應的問題.那這些知識原理在具體的問題中到底是如何體現的呢？又如何幫助學生去解決問題呢？在學習時這些知識理解起來較為抽象，所以教師可以運用自主探究活動讓學生自主地去挖掘這些原理的內涵，并在探究方式下嘗試體驗這些原理在生活現象中的應用.比如，教師可以以“變速自行車的原理”為探究主題，引導學生以小組形式去探究變速自行車的變速原理.部分學生接觸過甚至很熟悉變速自行車，它可以變得很省力但速度慢，也可以變得很費力但速度快，這些情形都需要學生嘗試找出相應的依據.所以學生在自主探究的過程中，需要思考可能涉及的現象和原理，還需要借助已學知識去拆分變速的過程，從而細化分析得出具體的變速方法.這樣的方式較為開放，學生可以結合自己的能力和思想去嘗試并分析總結，同時不限制所用知識，學生可以在靈活的探索中實現有效遷移，這有助于學生知識遷移能力的提升，并發展深度的知識水平.

2.4 實踐促內化，提升應用深度

物理是實踐性的學科，它的知識理論在生活中應用廣泛，所以在學習物理時開展生活化的實踐是必要的.在深度學習理念下，物理知識絕不僅僅是深度理解知識和概念，也不僅僅是能運用知識去解題，而是要真正實現在生活中的知識應用，學生能針對不同的生活現象和問題，綜合運用所學知識去解釋、解決相應的問題.所以深度學習模式中，物理知識的學習是需要理論與實踐深度結合的，在靈活地掌握理論的前提下，學生還需要利用生活實踐活動來內化知識，這樣才能促成知識真正的靈活性和實踐性，才能有效地發展學生的物理技能.所以教師要積極地開展生活實踐活動，在活動中以項目式的方式推動學生去解決生活問題，開展靈活的思考和應用，從而促進深度應用能力的發展.

例如 以人教2019版必修第二冊《動能和動能定理》教學為例，動能與物體的運動息息相關，在現實生活中有很多利用動能定理來展開的活動，能很全面地體現動能與力的作用之間的聯系.所以為了讓學生更清晰地理解動能的意義和動能定理的內涵，教師可以組織學生開展生活實踐活動，讓他們在實踐中去感受動能，體會動能在生活中的應用價值.比如，教師可以鼓勵學生去尋找生活中物體運動產生能量的行為，比如打夯、提重物上樓等等，這些生活中的行為不僅因為運動產生了動能，同時還將動能轉化為了其他的能量，所以教師還可以引導學生親身去體驗這樣的活動，還可以借助現實生活中火箭發射的相關數據，嘗試運用動能定理去計算其所產生的動能或所需要的燃料等.通過這樣切實的實踐活動，學生就在不知不覺中內化了相應的理論內涵，同時也在嘗試應用的過程中更深入地掌握原理的應用途徑，由此就能不斷提升應用深度，發展科學應用技能.

3 結語

深度學習是提升學生深度思維和能力的關鍵.它更注重自主學習和自主思考，是發展學生良好的自主學習深度的主要方式.在高中物理課堂，豐富深奧的物理知識需要學生深入探索才能內化為他們解決科學問題的技能.所以教師要積極地利用深度學習模式，引導學生積極思考、深度體驗、自主探究，在實踐探索中不斷地內化和吸收，從而有效地推動物理知識的深度掌握，發展更深入、更靈活的物理思維.

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