深度學習視角下初中物理教學的有效性探究

朱興文

（甘肅省武威市涼州區張義鎮中路九年制學校，甘肅武威 733000）

20 世紀70 年代，美國學者Roger Saljo 與Ference Marton在其發表的論文中首次提出了深度學習概念，論述了淺層學習與深度學習的區別，而后眾多教育工作者對深度學習進行了研究，深度學習被廣為人知，成為我國現代教育指導思想之一。基于深度學習視角進行學習，要求學習者具備將在一個情境中獲得的知識運用在新的情境中的能力，能夠發現不同知識與思想之間的聯系，經歷從認知到實踐、從輸入到輸出的知識探究過程。將深度學習理念滲透在當前初中物理教學中，能夠促進有效教學、培養核心素養等新課程改革要求的落實，使初中生在物理學習中形成高階思維、獲得關鍵能力。初中物理教師應形成專業敏感度，探究提高深度學習視角下初中物理教學有效性的策略。

一、深度學習視角下初中物理有效教學的阻礙

當前初中物理教學中，學生深度學習與教師有效教學的阻礙主要體現在學習目標與教學方法的矛盾、教學活動與學習動力之間的矛盾上。顧名思義，深度學習就是在學生立場上，以提高物理學習深度為主的學習活動，包括提高知識理解深度、學生思維深度、物理意識深度等，然而就目前的初中物理教學而言，傳統缺乏深度的應試教學方法依然存在，部分教師在教學中直接將物理概念、性質、實驗結論告訴學生，在學生物理思維、意識方面投入的關注有限，使學生沒有充分調動物理思維探究知識、沒有真正形成物理意識，影響了他們對物理知識的深度學習，使教學有效性受限［1］。而在教學活動與學習動力方面，由于教師運用的教學方法靈活性不足，學生在整個物理學習過程中參與的知識探究活動也缺乏豐富性，使其難以形成多元、怡然自得的體驗，在一定程度上減小了學生的學習動力，制約了深度學習與有效教學。

二、深度學習視角下初中物理有效教學路徑

（一）創新授課方式

深究初中物理深度學習與有效教學存在上述阻礙的原因，筆者認識到，以往初中物理教學之所以不盡如人意、無法促進學生深度學習，是因為部分教師選擇的授課方式存在刻板性，沒有與時俱進地根據初中生物理深度學習需求的變化革新授課方法。所以，為保證深度學習視角下初中物理教學有效性，教師應在教學中最先做出的改變，是建立前瞻意識、吸收先進思想、多元創新授課方式。

1.通過生活現象支持物理教學。常言道：“藝術源于生活又高于生活。”物理何嘗不是如此，不是源自生活又作用于生活？基于初中物理知識的“生活化”特點，教師應以實現有效教學、促進學生深度學習為目的創新授課方式，從“回歸生活”入手，以生活現象支持物理教學，在物理課堂內外多多引導學生觀察、分析生活中的物理現象，使其根據“生活中的物理”理解“教材中的物理”。具體來說，針對力、光、電等初中物理知識，教師可以在課前要求他們在生活中尋找力、光、電的蹤跡，使學生先根據生活經驗以生活化的語言解釋物理現象。而后，在課堂教學中，教師可組織學生分享、討論在生活中觀察到的物理現象，利用信息化教學工具還原物理在生活中的真實應用場景，為學生思考帶來直接的啟示，并適時引入教材中的物理概念、性質。由此，在生活現象與經驗的支持下，學生理解物理概念與性質的困擾迎刃而解，進而深度掌握初中物理基礎知識，為深度學習奠定基礎，保障教學有效性。

2.通過微課視頻指導物理學習。強化初中物理課堂教學實效，微課是新課程改革以來更多教師主動選擇的創新教學方式，憑借著內容精煉、時長短、針對性強、動態性高等優勢，微課在提高學生深度學習質量方面發揮著不可取代的價值。教師在深度學習視角下，可以通過微課視頻指導初中生的物理學習，在提高其探究物理重難點知識的效率和質量的基礎上，不斷提高其學習的深度與廣度。比如，教師可在國家中小學智慧教育平臺搜集初中物理公開課資源，取其精華設計微課視頻，根據以往初中物理教學經驗分析新課重點與難點，在教研組中與其他物理教師共同商議教學方案，提前錄制微課視頻，進而探究微課在物理課堂中的切入點，將類型不同、作用與目標相同的微課靈活應用在初中物理課堂教學中，通過微課指點學生的學習。教師可鼓勵學生先通過微課進行自主學習、再圍繞微課提出問題，最后與其共同討論、解決由微課衍生的物理知識和問題。學生由此鍛煉了在物理學習中提出問題、解決問題、針對性學習的能力，在微課的支持下既輸入了知識，也輸出了觀點，綜合學習效果增強，教學有效性不言而喻。

此外，伴隨著微課視頻的應用，教師還可以在初中物理課堂設計問題鏈，針對微課視頻內容提出層層遞進、由簡到難的問題。問題鏈引發學生對微課視頻的深度思考，促進其深度學習，同樣有利于初中物理教學有效性在深度學習視角下的應用。

3.通過學習社群培養學習能力。Mitch Resnick 教授在其研究中指出，人的最佳學習體驗通常源于參與創造、設計與自我表達的過程，特別是當他所表達的信息對周圍其他人產生正向影響時，這種體驗會更加深刻。基于此，為增強初中生物理學習效果，教師可以將其置于4-6 人的“小群體”中，組建“學習社群”，立足課堂教學，鼓勵學生在“學習社群”中自主解讀物理教材、探究核心知識、回答核心問題、感受物理學習的樂趣，同時借助“學習社群”培養其團隊協作、人際交往能力。再者，立足信息化教育環境，教師也可以利用互聯網平臺優勢組建“學習社群”，指導學生進行線上物理深度自主學習活動。比如，教師可利用“云班課”“釘釘”等APP 組建線上“學習社群”，發布在線自主學習任務，遠程監督學生通過“學習社群”完成物理知識自主探究與梳理任務，要求學生及時通過APP 反饋“學習社群”深度學習成果，利用APP 后臺程序設定“社群學習挑戰榜”等競爭評比機制［2］。當學生通過個人努力為“學習社群”帶來榮譽，自然也能獲得物理學習的滿足感、成就感，從而增進物理學習動力，在持久的熱情中實現物理深度學習，與教師形成合力，提高初中物理在深度學習視角下的教學有效性。

（二）強調實驗教學

科學思維、科學探究能力是初中物理核心素養的兩個重要組成部分，深度學習視角下的初中物理教學應提升初中生科學思維水平，提高其科學探究能力。總結以往初中物理教學活動經驗，筆者認為，物理實驗探究過程是初中生提升科學思維水平、提高科學探究能力的必經之路，教師在深度學習視角下可以通過強調實驗教學實現初中物理教學有效性的提升。而初中物理實驗教學通常可分為探究實驗、解決實驗問題兩部分。

1.優化探究性實驗教學。首先，強調探究性實驗教學，教師應該為學生創設探究性實驗情境，激活其親身參與物理實驗的情感，為其提供物理實驗必需的器材、工具。其次，明確“學生自主”在“使初中生通過參與物理探究性實驗實現深度學習”方面的價值，教師應避免過多地介入實驗，鼓勵學生自主設計實驗方案、記錄實驗過程、分析實驗現象、匯報實驗成果［3］。最后，由教師統一指出學生在物理探究性實驗中出現的錯誤操作、思維誤區，遵循啟發性原則，循循善誘地引導學生反思實驗過程、總結物理探究性實驗經驗。例如，在人教版初中物理教學八年級下冊“杠桿”教學中，教師可設計“探究杠桿的平衡條件”實驗，以阿基米德名言“給我一根杠桿我就能撬動地球”引出實驗主題，通過多媒體播放生活中利用杠桿解決問題的情景視頻，創設實驗探究情境。隨后，根據教材提示，為學生提供杠桿、鉤碼等實驗探究器材和工具，使其通過調節杠桿兩端的鉤碼數量、測量杠桿平衡時的動力與阻力、測出并改變動力臂與阻力臂等實驗過程，探究使杠桿平衡的物理條件，并要求他們在實驗之前制定實驗方案、按計劃進行探究，監督他們在實驗完成后填寫實驗報告。學生由此積累豐富的初中物理探究性實驗經驗，學會根據實驗目標設計科學合理的實驗方案，學會運用物理思維解釋實驗現象和結果，學會運用科學思維解決在探究性實驗中遇到的各種問題，科學探究能力與科學思維“齊頭并進”，證明了教學有效性的提升。

2.培養實驗題分析能力。除探究性實驗活動外，學生在初中物理學習中還需要面對實驗探究題目。一般來說，初中物理實驗探究題目兼具考驗和培養學生科學思維與科學探究能力、鞏固學生探究性實驗學習成果的功能，學生在思考、作答實驗探究題目時需要調動參與探究性實驗的經驗，需要在頭腦中的“物理知識信息庫”中調取對應知識，通過這樣的過程鞏固對探究性實驗的理解，加深對相應物理知識、物理探究方法的理解，進一步加深學習深度，有助于教學有效性的提高。因此，教師在深度學習視角下，可以將歷年中考物理真題中的“實驗探究題”利用起來，在強調初中物理實驗教學的基礎上，利用課內外活動指導學生作答物理實驗探究題目，訓練其分析實驗探究題目的思維，培養其實驗題分析能力。例如，2021年北京市中考物理試卷第21 題（實驗探究題）：“小圓想探究通過導體的電流與導體的電阻之間的關系，他利用干電池、電流表、電壓表、多個阻值不同且已知的定值電阻、開關及導線，設計了如圖所示的電路（圖略）。實驗中，他將定值電阻R 接入電路中，讀出相應的電流表的示數并觀察電壓表的示數，記錄實驗數據。將R 換為不同阻值的另一個電阻后，小圓觀察到電壓表的示數增大了。小圓意識到自己的實驗設計不能實現探究目的。”教師可通過此題設計“實驗題分析”教學活動，使學生自主分析題目中小圓的實驗設計不能實現探究目的的原因、畫出能夠實現探究目的的電路圖、依據自己設計的電路圖和小圓不能實現探究目的的原因寫出解決題目中實驗探究問題的具體操作方法。

（三）提倡整合學習

建立結構化的知識體系是初中生在物理學習中實現深度學習的表現形式之一，學生通過物理學習建立的知識框架越系統、越清晰，就越有可能實現深度學習，教學也就越有效。是以，深度學習視角下，教師可以以“建立結構化的知識體系”為切入點，提倡學生進行整合學習，關注他們整合物理知識、技能與方法的學習活動［4］。比如，基于單元主題設計教學活動，打造“單元一體化”教學模式，注重理論知識與實踐要素的融會貫通，在備課時對單元知識進行全面分析，對教學活動進行結構化設計，以任務型活動驅動學生對單元知識的一體化、結構化探究。在單元一體化教學結束后，引導學生運用思維導圖、邏輯圖等思維可視化工具整合單元整體知識。同時，依托單元主題，對課外物理知識進行拓展，適當豐富、拔高教學內容，將通過物理競賽等渠道獲得的優質物理教學資源應用起來，引導學生進行拓展學習，使其將課外資源主動與教學知識進行整合，擴大其探究、整合物理知識的范圍，深度加工所學物理知識。隨著結構化、系統化物理知識框架的建立，豐富的物理知識、清晰的物理思維映入眼簾、深入腦海，學生深度學習實現，教學有效性在一定程度上得到提高。

（四）鼓勵實踐創新

為社會培養創新型人才是當前初中物理教學的目的與責任，為適應時代發展的需要，關注初中生應對未來社會挑戰的學習和實踐需求，初中物理教師應鼓勵學生在實踐中進行創新，使其在創新實踐中發展創新能力，讓創新實踐成為促進初中生物理深度學習的有效手段［5］。這便說明，初中物理深度學習視角下，教師應加大鼓勵學生進行實踐創新的力度，重視創新價值，使學生積極參加學校、省市物理研究協會等主體組織的物理創新實踐活動，主動為其創造參與創新實踐的條件。此外，根據學生對社會生活的主動探究和思考，教師還可以鼓勵學生制造一些小發明，使其嘗試應用自己的創新發明成果解決一些生活中的小問題，利用物理知識、物理素養優化生活。通過參與各類型物理實踐創新活動，不斷從課堂學習情境進入生活或社會實踐環境，實現了初中生物理學習從一個情境到另一個情境的過渡，其深度學習能力隨過渡生成，教學有效性在學生獲得深度學習能力的過程中得到提高。

三、結語

總而言之，根據深度學習理論開展初中物理教學活動能夠促進初中物理教學有效性的提升，有助于初中物理教學效果的深化與完善。初中物理教師應根據實際情況，積極探索和研究深度學習視角下的有效教學路徑，不斷根據深度學習理論指導完善教學結構，使深度學習更好地在初中物理教學中發揮作用，讓學生通過深度學習視角下的物理學習更全面、均衡地提升物理素養，促進其未來可持續發展。