深度學習視域下的初中物理學科教學方法探尋

[ 作者簡介 ]

岳彥東，男，甘肅積石山人，甘肅省積石山縣田家炳中學，中學高級教師，研究方向：教育教學。

[ 摘要 ]

深度學習這一理念主要是基于第三次人工智能的浪潮。簡單來說，深度學習是機器學習的一個分支，也是人工智能組成的部分。基于此，本文主要分析深度學習視域下的初中物理學科教學方法。

[ 關鍵詞 ]

初中物理學科;深度學習理論;自主學習;高效學習;物理思維

中圖分類號：G63

文獻標識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.07.038

在時代發展背景下，教師應積極挖掘深度學習內涵，發揮深度學習優勢，進而與時俱進地改變傳統教學存在的弊端。傳統的初中物理教學往往是教師對學生提出問題，學生在學習過程中進行解決，雖然學生的主體性得到突出但也存在一定的缺點。這種教學方式，會導致教學效率無法提升，其課堂問題模式是建立在巨大時間成本之上的，學生就一個復雜的問題進行課堂討論時，可能會持續半節課的時間，同時在實操階段也會牽涉教師很多的管理精力。

1 深度學習視域下的初中物理學科教學要求

1.1 什么是深度學習

在目前，深度學習理論被應用于教育行業，也是目前教育學領域的一個熱點。為減少教學時間，提高教學效率與教學質量，教師應基于深度學習理論，不僅要為學生提出問題還需要根據學生的學習能力設計出適合學生的問題，并加強邏輯性與推理性，避免無效討論。教師應逐步引導學生在課堂有限的時間內具備問題研究的縱深性。這種延展還體現在，社會參與和文化介入的綜合形態下學習活動的相對穩定性。例如，在初中物理教學中，往往追求高效學習，不是時間上的高效。而是在相同的時間內，學生吸收進的知識指標多，才是高效。在學生掌握知識時，需要一個思維內化過程。在深層學習理論下，學生可拆解知識的邏輯、再用過去的經驗去解讀其含義，最后把理解應用于課后習題、生活情景里面來進行完善。也就是說，學生在學習后，深度思考的過程才是反復咀嚼、揉合、吸收知識的過程，這樣的教學才算是學習中深度思考的過程。這樣的學習總結，才是有深度的學習。

1.2 在深度學習理念下創設高效教學課堂

在初中物理教學課堂中，教師應在深度學習理論下創設出高效的教學課堂，進而滿足學生對物理知識的追求。為達到這一目標教師應利用項目式教學法、情境教學法、問題教學法不斷吸引學生進入物理課堂的興趣，并在興趣的吸引下參與到教師所創設的教學活動中。教師應以引導的方式，確保在一節課中學生高效率、高質量地完成學習任務，并獲得成功的體驗。學生在個人認知上，從了解到深入，從少知到多知。在這樣課堂教學模式下，學生的各項感官被激發，在不斷提高自身學習的積極性時也形成了初中物理高質量教學課堂。

1.3 在深度學習理念下優化監督機制

首先，在初中物理教學課堂中，教師應在課堂開始前分析好教材內容，并找出本節課所教學的核心問題與重點問題，進而在真正開始教學時細化教學內容，并對課堂上學生可能會出現認知偏差的情況進行充分考慮，設計出應急方案，以此確保初中物理教學順利進行。其次，教師應基于深度學習理念不斷優化其教學監督機制。教學監督機制可有效幫助教師改善教學活動、教學模式，也會確保教師開展的各項活動在規定時間內完成，避免出現拖堂等不良情況，進而發揮深度學習理念，為學生搭建出深度學習的良好教學環境。

1.4 在深度學習理念下幫助學生改進學習方式

初中物理知識相對復雜，需要學生具備一定的自學能力、自主探究能力等。基于此，教師應在深度學習理念下幫助學生改進學習方式。例如，教師應基于高效化課堂教學方式，在理論性知識講解上重視學生的個性化體驗、感悟、表達。與此同時，教師應避免將深度學習理解為不需要淺層學習，淺層學習對于學生來說是學習的基礎，若學生連基礎都沒有打好，后續的學習難度不僅會增加，也會導致學生的學習方法、學習態度出現問題。在學生進行自主學習時，教師應避免完全放手的情況，學生在課堂上似乎是在深度參與，但實際上會因為缺乏教師的有效引導而陷入形式化、表面化和簡單重復的學習中。對此，教師為有效改進學生的學習方式，應將物理基礎知識作為開展自主學習的基礎，并以實驗為教學過程，進而在實驗教學的幫助下，引領學生進行深度的學習與思考，為學生后續自主學習奠定扎實的基礎。

2 深度學習視域下的初中物理學科教學對策分析

2.1 開展智慧課堂，發揮深度學習優勢，解決學生學習存在的誤區

首先，深度學習理論與人工智能有一定的聯系，為有效發揮深度學習成效，教師應開展智慧教學課堂。其智慧教學課堂是讓學生在信息技術的幫助下以直觀化的方式進行學習，會加深理解物理知識并深度探究物理知識，解決以往存在的物理問題。其次，教師在開展智慧課堂時，應為學生構建出智慧學習環境并不斷深化學習過程切實提高學習效果，在智慧課堂的幫助下學生的情感被調動，興趣被激活，也更愿意參與到教師所創設的初中物理學科教學中。

例如，教師在教“密度與社會生活”這一節課時，由于學生對于密度的概念相對模糊，教師應基于本節課內容利用信息技術制作出5分鐘的微課視頻，微課視頻中需要含有密度的概念、密度與社會的關系，進而讓學生了解到本節課所教學的重點內容。在微課視頻導入課題時學生的興趣也被激發，學的自主學習能力也被激活。

其次，教師應充分給予學生深度學習時間，教師在播放完微課視頻資料后應讓學生以自身的生活進行聯想，主要想一想在生活中出現的有關密度的情境。如在溫室下，兩個氣球分別放到冷藏室與火爐旁會出現受熱時體積膨脹而密度上升的現象，并且在溫度較低的情況下冷空氣也會從四面八方流動出來，從而形成風。教師在通過學生生活中常見的情景案例進行導入教學時，也有效引起了學生的學習興趣，學生也知道了在自身生活中留心生活是學好物理的前提。如，教師可利用多媒體課件為學生進行演示，在溫室下吹鼓兩個氣球，并分別把它們放在一大堆冰塊和酒精燈火焰附近，在演示完改課件后教師應讓學生思考一下氣球會發生什么變化。在學生討論完畢后，教師應為學生播放快速變化的視頻，讓學生更加直觀地看到氣球的變化，并了解到氣體受熱體積膨脹、氣體體積膨脹后密度變小這一概念。通過構建情境化、整體性、豐富性的深度學習環境，把知識放在一個真實的情景問題中去，幫助學習者建立抽象知識與現實世界的聯系，還原知識產生的本來土壤。在智慧課堂的推動下，學生可從課前導入、課中分析與探討逐步掌握本節課的知識，并形成淺層次認知投入的互動、反思、合作解決問題的能力，學生可不斷促進自身的思考力與創造力，以及深度學習中高階思維的形成。

最后，教師應注意信息技術不是單一的知識傳授和簡單的課堂互動工具，而是要成為學習環境的創設工具、學生自主學習的探究工具、知識建構的協同工具、情感體驗的激勵工具，達到傳統教育環境下難以達到的核心素養發展目標，進而促進初中物理教學高質量發展。

2.2 為學生營造良好的學習氛圍，促進深度學習環境得以進展

首先，教師應為學生營造出良好的學習氣氛，深度學習理論對于學習氣氛有一定的要求，若學生處于一個枯燥無味的環境里自身的興趣無法被激發，自主學習也會遇到很多困難。對此，教師應促進深度學習環境得以進展，讓學生在良好的學習環境下重點加深對知識獲取的程度，并體會參與到自主學習的全過程中，以此達到較高的認知目標。讓學生從觀看、知道、理解、應用、分析、評價逐步進行，并切實發揮學生的物理知識，創造出屬于學生本體的認知層次。

其次，在初中物理教學中，教師應認識到其深度學習理論是連接真實實際情況的，對學生有一定的幫助。為有效促進學生對物理知識的探究欲望，教師應建造出合理的深度學習環境，并設計有效的教學活動以支持深度學習的有效進展。

例如，教師在機械能及其轉化這一課時，為學生營造出良好的學習氛圍，促進深度學習理論。教師可利用多媒體技術為學生播放如粉筆頭下落的過程的視頻，并向學生提出問題，如“當粉筆頭下落路過某一點時，粉筆頭具有什么能量”，此時教師應引導學生說出重力勢能與動能。并讓學生動手操作一些，比較該位置和起始位置，看看粉筆頭的重力勢能與動能各有什么變化。進而，讓學生通過多媒體技術不斷發揮自身探究性思維，加深了解本節課學習內容。在學生研究問題時也為本節課重要的概念做好了鋪墊。然后，教師應為學生重點講解機械能包括動能與勢能的概念，并利用多媒體課件出示的實例說明動能與勢能之間的關系，并解釋出其有關動能、重力勢能、彈性勢能之間互相轉化的簡單想象。

最后，教師應有效挖掘出初中物理學科核心素養，并體現出義務教育階段學科重點和基礎知識，體現出學生的物理學習能力，驗證物理學知識與規律加深讓學生領悟初中物理核心知識點。

通過這樣的教學，在教師的引導下，學生可深入了解本節課的知識重點。教師在教學過程中不僅要關注學生基礎知識、基本技能，還要讓學生理解學科思想、獲得活動經驗，培養學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力。教師要給學生設置多樣的情境化的學習任務，通過情境性問題解決，讓學生可以充分地將課堂所學知識與現實生活聯系起來，建構出靈活的而非惰性的知識。

2.3 改變傳統教學理念，基于深度學習理論開展互動教學課堂

首先，在深度學習理論下，教師應改變傳統教學模式，傳統教學模式學生往往處于被動學習狀態。因此教師應轉變教學理念，開設互動性教學課堂，讓學生以討論的形式加深自身對物理知識的掌握，并在小組合作交流中形成團隊合作能力。在基于深度學習理論開展互動教學課堂時，教師應注意每個學生有自己的經驗，不同的學生可以對某種問題形成不同的假設和推論，從而形成對知識多角度的豐富理解。在學習過程中學習者展開溝通合作，不斷對自己和別人的看法進行反思和歸納。例如，在“牛頓第一定律與摩擦力”這節課教學時。教師應讓學生解慣性的概念，并知道在一個空間維度中其慣性的大小量度問題。其次，教師應針對慣性概念開展互動性教學課堂，教師應讓學生針對慣性這一理念進行小組探討，其探討的主要內容是在生活中是否出現慣性，并說出你們發現的慣性現象。在學生探討的過程中，幫助學生將抽象化知識變成具體化特征，教師應讓學生通過聯想感受生活，從而了解力與運動的關系，以此培養學生的觀察能力與分析能力等。使學生進一步理解本節課核心知識，在自己生活中觀察出現的慣性現象，學生通過觀察后教師可創設一定的教學情境，培養學生的觀察能力、分析能力等。最后，教師可歸納得出的本節課概念。在這樣的教學模式下，學生會在小組討論中，超越對事實性信息及概念、原理的記憶、復述和簡單應用，從解決書本上的良構問題，轉變到解決情境問題，實現對知識的分析、綜合、評價乃至創造，達到深層次認知目標。

2.4 基于深度學習理論，促進學生對初中物理知識的掌握能力，形成良好的物理高階思維

首先，在初中物理教學中，教師應基于深度學習理論促進學生的物理思維，其物理思維對于學生來說非常重要，在學生具備一定的物理思維后遇到較難的物理問題也能迎刃而解，并且學生自身會形成良好的物理知識體系，并在該體系下不斷拓展更多的物理知識。其次，在深度學習理論下，教師應促進學生掌握所學知識，并進行應用。教師應幫助學生構建出良好的物理高階思維，讓學生以聯想、構建、知識遷移、歸納評價進行學習時也能有效達到學以致用的效果，在學生進行融會貫通時，教師應為學生創造出更多的機會。例如，教師在講解電表、電流時，可利用課堂小實驗讓學生明確認識到電表的構成方式與使用辦法：教師在教學摩擦起電時，可讓學生以塑料筆在頭發上進行摩擦引起小紙屑，以此加深學生理解本節課學習內容，促進學生對物理知識的興趣，并幫助學生在實驗的推動下掌握物理學習辦法，形成良好的物理高階思維。高階思維是網狀的認知結構，可讓初中學生根據概念之間的抽象程度以及親疏關系建立概念間的網狀聯系，認知的深度和廣度得到了拓展，形成可以解決問題并有效應用于豐富情境的“組塊”，幫助學生實現概念轉變，提升其問題解決能力。

3 結語

綜上所述，在深度學習理論下，教師應通過創設教學情境、開展教學活動使學生加深對物理知識的掌握與了解，進而讓學生會自動結合自己原有的經驗體系來探索新知識，使學生將所學知識的不同部分聯系起來，形成結構化的、靈活的、屬于自己的理性知識體系，形成對知識深刻的理解。

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