指向深度學習的高中物理教學研究

蕭林灶

摘 要：在高中教學中，物理是學生公認的難度偏高的一門學科，所包含的知識具有較高的復雜性。隨著新課改的進一步推進，高中物理教學的目標出現了變化。在新目標的引導下，教師不僅要注重提高學生的成績，也要注重培養學生的能力，所以貫徹深度學習理念至關重要。深度學習視域下，教師需主動創新教學方法與教學手段，幫助學生了解更深層次的物理知識，把握物理本質。本文立足于此，分析了在高中物理教學中實現深度學習的具體路徑。

關鍵詞：高中物理；深度學習；教學對策

【中圖分類號】G633.7? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】2097-2539（2023）03-0132-03

深度學習指的是在學習過程中學習者對知識建構以及內化的過程，是相較于淺層學習而形成的對立性學習概念。在以往的教育工作中，多數教師會在應試教育思想的影響下，將教育重點集中在提高學生的考試成績上，對各學科的知識點也只是一味地要求學生死記硬背，學生只能夠了解知識的表面，并不能夠了解知識的內涵，因此這種學習被歸類為淺層學習。素質教育倡導教師要發展學生的核心素養，因此在教學中貫徹深度學習理念至關重要。

1.整合知識內容，形成物理觀念

結合現行的高中物理教材來看，其所包含的內容可劃分為三大部分，分別為物質、運動和相互作用以及能量。但是這三大部分內容并沒有集中成一個完整的模塊，而是分散在學生三年來的各階段教育工作中，呈現出明顯化的碎片化狀態。如此一來，學生在學習過程中很難順利地完成知識建構，在反復強化、反復學習過程中，不僅無法把握知識體系，還會產生較高的學習壓力，進而影響了深度學習目標的實現。

在物理學習過程中，把握物理觀念并滲透物理觀念，是學生及教師應達到的一大目標。教師需要立足于這一前提指引學生整合基礎知識，夯實學生學習基礎，培養其學習觀念，進而呈現深度學習狀態。并且，教師要立足于基礎知識，循序漸進地推進教學工作，逐步滲透與物理觀念有關的信息，讓學生能夠在了解知識、理解知識、掌握知識的狀態下，逐步融會貫通，把握核心概念，真正地理解物理觀念的生成與發展，真正地實現深度學習。

在基礎階段的知識內容整合過程中，教師可充分發揮思維導圖工具的價值。思維導圖能夠很好地將抽象性的內容以直觀的形式呈現在學生面前，降低學生的理解壓力，提高學生的批判性思維能力。并且，由于思維導圖具有圖文并茂、靈活多變的優勢，所以也能夠在一定程度上滿足學生的發展規律，促進學生學習能力及核心素養的進一步發展。在發展學生的物理觀念時，教師還應充分發揮實踐性作業的價值，借由實踐性的作業引導學生自主探索，促進學生主動創新，使其在設計實驗、觀察實驗、分析實驗、總結實驗的過程中，真正地掌握知識。除實驗外，社會實踐、社團活動也是比較常見的物理實踐作業類型。教師可根據具體的教學內容酌情選擇。例如，在講解“電動勢”這一部分的內容時，教師可借由教材后的“生活中的電池”這一部分內容，將其作為實踐性作業的背景，要求學生結合課堂上所掌握的電動勢知識解釋生活中電池的應用原理，讓學生把握知識的內在邏輯，促使其理解物理觀念，最終達到深度學習的目標。

2.注重情境創設，引發深度思考

通過創設情境指導學生開展學習活動，在現階段的高中物理教學中十分常見。針對創設情境的教學價值，諸多學者也進行了較深層次的探索，明確其在高中物理教學中有一定的積極影響。但也提出了相應的要求，例如，教師所創建的情境一定要與教學內容有所關聯，要具有較高的問題性、探究性、開放性的特點。深度學習視域下，教師需要立足于物理教學主題，對教學內容加以深度分析，也要了解學生的身心發展規律，確保所創建的教學情境具有一定的應用價值，能夠讓學生在多元的情境中加深對知識的理解，把握知識的內涵并引發自身的深度思考。

例如，在講解“生活中的圓周運動”這一部分內容時，通過解讀教材可知，其中包含大量生活中常見的圓周運動案例。如火車轉彎、汽車過拱橋。而在這一基礎上，教師可借助信息技術制作相關的教學課件，利用多媒體平臺，為學生展示火車轉彎、汽車過拱橋的動態視頻，以此創設與教材相關且能夠吸引學生注意力的教學情境。當學生了解了這一部分內容后，教師可組織學生思考問題。例如，當汽車的速度達到一定程度，地面與汽車之間會呈現什么樣的關系？地面對汽車的支持是否為0？而在這一基礎上，教師也可引導學生進行進一步的思考，如航空器的失重現象，并指導學生分析，當一個物體在做圓周運動時，由于慣性，會有沿著切線方向飛出的傾向，但為什么沒有飛出去？以此逐步過渡到更深層次的物理知識中，引出向心力、離心運動的相關概念，深化學生學習。

綜合來說，在現階段的教育工作中，設置與教學內容相關的物理情境所呈現出的教學效果有目共睹。在多樣的教學情境中，學生能夠真正了解知識的內涵，體會知識的形成過程，順利地完成知識內化，并培養自身的核心素養。而在這一整個過程中，深度學習目標也可以在不知不覺中實現。

3.把握教學問題，培養科學思維

立足于深度學習視角，把握教學問題的重點在于把握結構不良的問題。通過把握這種問題，引導學生對問題進行分析以及解決，逐步深化學生對知識的理解，培養學生的科學思維與問題思維，進而實現深度學習目標?；谛畔⒓庸だ碚?，結構不良問題的本身并不存在不良影響，其指的是學生在解決問題過程中并沒有掌握具體的信息或者結論，導致其所形成的答案或者所采取的問題解決方法不統一。結合高中物理教學現狀來看，為促進學生能力及核心素養的進一步發展，目前學生接觸的很多知識或問題都具有結構不良的特性，學生需要根據自己對知識的理解展開深入的分析以及探討，并對問題加以解決。以物理教材為例，其中包含問題與練習、思考與討論一類的模塊，而在這些模塊中結構不良問題所占據的比例高達30%。所以，在日常教學中，教師要將注意力集中在結構不良問題方面，引導學生展開更加多元的分析探討，提高并發展學生的質疑能力、創新能力、模型構建的能力及科學推理能力，進一步使其達到深度學習的狀態。

例題：現有一水平桌面。在桌面放置書本形成斜面，如下圖所示。在斜面處放置鋼球，使鋼球自由運動。當鋼球運動后，會沿桌面飛出。此時，鋼球做什么樣的運動？如果現在有一把刻度尺，應該如何測量其在桌面運動時的速度？

客觀來看，這道題目明確指出了學生應該得出的結論以及應該解決的問題，甚至為其提供了解決問題的具體途徑，但是整體信息并不完善。在解決問題時，學生不僅要掌握平拋運動的概念以及模型，也要掌握相關的計算方法。在具體的解析過程中，學生需要先找出解決問題的一些參數，如球落地點距桌邊的水平距離、桌邊沿距地面的高度、鋼球在桌面上運動的速度以及鋼球從桌面到地面所用的時間，而后根據這些參數進行計算。教師要了解到，每個學生的能力與學習基礎都各不相同，在認知與思維方面也存在一定的差異，所以在指導學生對不良結構問題進行分析時，要為其提供個性化的指導。對能力較強的學生，可鼓勵其自行解決結構不良的問題；而對能力偏低的學生，則需要先指導其解決一些結構良好的問題，逐漸過渡、逐漸深入，以此實現有效教學深度學習。

4.通過對比聯系，完善知識體系

進入高中階段后，學生所接觸的教學內容復雜程度出現了極為明顯的提高，并且其所接觸的很多物理概念也具有更高的抽象性、復雜性及概括性。學習概念是學生開展物理深度學習的重要前提，而在指導學生了解物理概念時，教師絕不能陷入傳統的教學桎梏，如只指導學生死記硬背，而要讓學生把握物理概念的內涵，了解各知識點之間的聯系，在有效的知識點與知識建構中深化學生認識，達到深度學習目標。

以“電場”這一部分的物理概念為例。對學生來說，這一部分的知識極為抽象，其學習壓力相對偏高，也有很多學生會對這一部分的內容產生抗拒意識。因此，在深度學習環境中，教師可以從重力場出發，引導學生從自己比較熟悉的內容切入，逐漸過渡、逐漸遷移。并且，在此期間，教師可以為學生提供適當的指導，鼓勵學生就重力場與電場進行對比分析，探索兩者的相似性、關聯性以及差異性。例如，就適用范圍而言，重力場適用于質點，電場適用于點電荷、真空；就常量而言，重力場為萬有引力，電場為靜電力；而就勢能分析來看，重力場的重力勢能表示為，電場的電勢能表示為。除此之外，教師還可以就兩者的場力、受力、功的正負含義展開對比分析。

綜合來看，重力場與電場之間具有較高的相似性，但也有明顯的差異。具體教學中，教師可以指導學生根據對比找到這些要點，并生成思維導圖或邏輯關系表格，幫助學生構建更加完善的知識體系，使其掌握更加清晰的知識脈絡，從而達到深度學習目標，同時，培養學生的核心素養。

5.依據活動載體，引導深度學習

為進一步加深學生的學習，帶領學生開展實驗活動是教師必須重點關注的一大內容。并且，實驗在高中物理教學中也占據著極高的地位。但在實驗的活動中，為了加強學生的深度學習體驗，教師一定要擺脫傳統的教學慣性。在以往的高中物理實驗教學中，部分教師只是單純地為學生展示實驗，要求學生觀察并記錄實驗現象、實驗定理等內容。從本質上來講，實驗教學只是另外一種模式的理論教學。所以，在深度學習環境中，教師要對此加以調整，讓學生能夠自發地參與實驗，指引學生在小組合作、自主探究的過程中，產生更加豐富的學習體驗，更加深刻地了解知識的形成過程，實現知識建構，達到深度學習。

以“楞次定律”這一部分內容為例。在教學中，教師可根據教學內容為學生設置兩大任務：第一，要求學生就感應電流的產生進行分析，探索與之相關的因素。而在這一任務的指導下，可組織學生開展磁鐵插拔螺線管的實驗，讓學生在直觀觀察以及操作的過程中了解二極管的發光現象，并以此判斷出影響感應電流的因素，如磁通量的變化、磁場的方向；第二，要求學生根據楞次定律的內涵，設計合理的實驗方案，并展開實驗探討。為了加深學生對楞次定律的理解，教師可以在學生實驗中向其提出問題，要求其解決。例如，將磁鐵的兩極分別插入或拔出閉合與不閉合的鋁環，會呈現什么樣的運動情況？產生什么樣的運動變化？如何通過磁場判斷感應電流的方向？讓學生在層層遞進的問題引導下，更加順利地完成實驗并控制實驗，使其產生豐富的學習體驗與學習感悟，逐步加深學習程度。

6.以情境為引導，營造積極的學習氛圍

在物理教學中，只有充分調動學生的主觀能動性，積極建構知識體系，才能促進學生深度學習。因此，教師只有在理解學生的前提下，通過創設問題情境，使其主動參與，才能調動學生的深度學習的興趣。比如，在“楞次定律”一課上，教師可以將學生的預設概念引入課堂中，運用“落磁”實驗，建立這樣的問題情境：假定存在兩個同樣的磁體，讓它們從空氣和鋁管中自由落下，然后再通過微課的錄像，讓學生了解到兩塊磁石的下落時間和狀態，并想：這是怎么回事？試著從受力的角度來分析為什么磁體會在鋁管內停留更久。實驗情境的創設是為了引起學生的興趣，激發他們的好奇心，使他們能夠初步地感覺到感應電流對相對運動的影響，從而為進一步的深度學習打下基礎。

7.結語

總之，在深度學習的基礎上，高中物理教學要更加突出學生的主體性，讓學生深度參與學習，對學習的內容進行深入理解，促使學生從“淺層次學習”狀態逐漸地向“深度學習”轉變，有效地促進學生在思想、能力和經驗等方面的深度發展，提高高中物理教學的有效性。將深度學習理念與高中物理教學相互整合，有助于學生提高學習效果與學習能力。一方面，教師要加強知識內容的整合，創建合適的學習目標；另一方面，教師要根據具體的教學內容，創設合適的教學情境及設計教學問題。通過對比聯系，幫助學生構建完善的知識體系，通過多種多樣的活動引導學生深度學習。

參考文獻

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