初中物理深度學習的策略研究

呂建國 蔡盼奕 劉小曼 林 軍

（1.合肥師范學院物理與材料工程學院 安徽·合肥 230061；2.安徽省合肥市包河區教育體育局教學研究室 安徽·合肥 230051）

0 引言

深度學習一詞最早來源于人工神經網絡研究領域，它的最終目標是希望機器能夠識別文字、圖像和聲音等數據，像人一樣具有分析學習能力。研究表明，學生在學習的過程有著與機器學習相似的原理，所以深度學習的理念被研究人員遷移到了教育教學領域，形成培養學生積極應對新知識和新問題的重要手段和方法。物理課程是初中階段學習難道相對較大的一門課程，需要學生具有較強的邏輯思維能力，在掌握基本概念和知識基礎上，對知識進行靈活運用。在初中物理教學過程中，要充分考慮到學生掌握知識的層次和水平，積極引導學生靈活運用已學知識，并將已學知識內化到學習者的現有知識體系，構建屬于學生自己的新知識體系，以幫助學生在面對新知識和新問題時做出合理、正確的決定，并將其靈活運用到今后的學習和生活中去，這與深度學習的理念是相適應的。為此，教師應在物理課程教學過程中探索新的教學模式，開展深度學習教學模式的探索與實踐，使學生不再是被動地接受知識，而是在現有知識的基礎上，找出現有知識間的邏輯關系，主動地構建新的知識體系，對提高學生知識的綜合應用能力有很明顯的促進作用，因此，在物理教學過程中實施深度學習、提高學生的學習效率是當前中學物理教學研究的重要課題之一。

1 深度學習的必要性

初中物理課程標準提出義務教育階段物理課程旨在提高學生的科學素養，使學生能夠嘗試運用科學知識和科學研究方法去分析問題和解決問題，養成良好的思維習慣，具有初步的科學探究能力。課程的基本理念是讓學生通過學習和探索物理學的基礎知識和基本技能，并能將其運用于實踐，為今后的學習、生活和工作打下良好的基礎[1]。在初中物理教學過程中采用深度學習教學模式，讓學生將相關的知識聯系起來，使學生對知識體系有更清晰的認識，提高學生對物理知識的綜合應用能力。因此，深度學習的教學方式是符合物理課標中的課程基本理念的，也有助于物理課程目標的實現。深度學習的方法在初中物理課堂教學過程中的應用，將有助于提高學生的學習興趣和效率，在促進學生全面發展和培養學生終生學習能力方面具有重要理論和實踐意義。

2 建立深度學習機制

2.1 通過深度學習培養學生實驗探究能力

初中物理課程目標之一是讓學生經歷科學探究過程，具有初步的科學探究能力，樂于參加與科學技術有關的活動，并有運用研究方法的意識。因此，實驗探究過程在培養學生科學素養過程中起著重要的作用，是物理課堂深度學習機制建立的有效途徑。深度學習的五大特征之一就是活動與體驗，教師可以通過創新實驗教學切入點，調整和改進實驗教學形式和組織方式，通過實驗開啟學生深度學習活動。初中物理課程的基本理念之一是從生活走向物理，從物理走向社會。要求實驗探究過程要貼近學生生活、符合學生認知特點，讓學生通過探究和實踐掌握物理學的基礎知識和基本技能[1]。初中物理實驗主要以演示實驗和分組實驗形式進行，教師在深度學習相關理論的指導下，通過創新實驗教學形式，將實驗置于具體的生活情境中，從生活實際引入實驗，豐富了實驗內容，讓學生更多地參與到實驗活動中來，體驗實驗的樂趣，在實驗過程中提升學生的實驗探究能力，激發學生學習物理的積極性，提高學生的學習效率。另外，物理創新實驗在培養學生的創新精神和動手能力方面具有重要的作用，通過創新實驗吸引學生進行深入討論，培養學生積極主動參與實驗的能力，滿足深度學習對認識投入，情感的投入、行為投入的要求。

2.2 通過深度學習培養學生良好的思維習慣

深度學習是以學生為主體、以實踐活動為本體、回歸人的本性的一種學習方式。在深度學習教學過程中，教師要通過情境設置、任務驅動、教學反思和成果激勵等，讓學生由被動學習走向主動學習，從實驗現象的認識到對事物本質的認知。深度學習能將學生碎片化的知識進行整合，提升學生的物理思維方式，發展學生的物理思維品質。認知過程一般包含記憶、理解、應用、分析、評價和創造等六個方面，如圖1所示，其中分析、評價和創造屬于髙階思維[2]。

圖1：認知過程的六個維度

高階思維是指發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力，主要由問題求解、決策、批判性思維、創造性思維等能力構成[3]。高階思維和深度學習并非獨立的，二者相互聯系、相互依存的，高階思維教學活動的開展需要深度學習模式的支撐，深度學習的教學模式的運用則可以推動高階思維能力的發展。高階思維是深度學習的重要標識，因此，在教學過程中，教師應借助深度學習的實施，發展學生的高階思維能力；反之，學生通過高階思維訓練，進一步促進其深度學習的開展。課前預習要設置一些與課程內容相關的、高質量的問題，以問題為驅動，引導學生主動思考、深度交流并解決相關問題，以培養學生的高階思維。利用學生的認知沖突，調動學生的學習興趣，激發學生獨立思考、讓學生主動參與實驗、探究過程中與同學和教師進行交流合作，激發學生的高階思維。

2.3 通過深度學習培養增強學生知識遷移能力

德國著名的教育學家第斯多惠曾說過：“教育的藝術在于激勵、喚醒和鼓舞，而不在于傳授本領。”在初中物理教學過程中，如何調動學生去感受觀察到的物理現象，將所學物理知識遷移轉化到學生內在的認知結構中去，成為學生認知結構的有機組成，是物理教學過程需要解決的重要問題。現有的初中物理課堂教學過程中，教師給學生傳授的是課程中孤立的知識點，通過傳統教學方式讓學生對知識進行理解和記憶，由于未在新舊知識之間建立聯系，學生在學習過程中沒有對相關知識的一個整體認知，新學知識未能進入到原有的認知結構中，不利于學生牢固掌握所學知識，也不利于學生利用相應知識去解決一些新的問題。為此，教師在設計教學方案的過程中，需全面分析和把握教材。將后學概念與先學概念進行整合，也可通過思維導圖的形式引導學生整合相關知識，在相關知識點之間建立相互聯系和邏輯關系，利用知識的相關性培養學生的知識遷移能力[4]。

3 結語

深度學習教學方式符合初中物理課標中的基本理念，該教學方式的實施有助于初中物理課程目標的實現。深度學習教學模式的實施，有助于培養學生的實驗探究能力；有助于引導學生主動思考、深度交流并解決相關問題，培養學生的高階思維能力；有助于相關知識點之間建立相互聯系和邏輯關系，增強學生的知識遷移能力。