基于深度學習的高中物理教學分析

王新國

【摘要】我國近年來一直在深入開展教育改革工作，希望能在有效的時間內提升教學質量，并促進學生的素質和能力全面發展.深度學習也是在這樣的環境下形成的學習理論，主要強調的是學生學習之間的關聯性，目的在于培養學生的知識運用能力和綜合能力.本文主要對深度學習基礎上的高中物理教學開展分析，希望能為高中物理教學提供一些有益參考.

【關鍵詞】深度學習；高中物理；課堂教學

深度學習指的是學生在對教材理解的基礎上學習更加復雜的知識，并能夠有效利用知識進行針對性問題的解決.深度學習能夠有效激發學生潛能，提高學生思維和學習能力，是現代教育中的重要方式之一.下面將對深度學習的高中物理教學進行詳細討論和分析.

1 深度學習的內涵

深度學習最開始是由瑞典格特堡大學的馬頓和薩爾喬兩位學者于1976年提出的，他們認為深度學習的學習者應當追求知識的理解并將已有知識和固定教材的內容進行批判性互動，從而找到知識的真正邏輯含義，使現有事實和所得結論之間建立聯系[1].同時，還有學者認為深度學習是一種在理解的基礎上批判性的學習新的知識，并能將這部分知識融入到原有的認知結構中去，也就是知識的有效遷移，最終得到解決問題的能力和決策的能力.

近年來社會大環境不斷變化，對于人才的需求也日益增加，同時也對人才提出了更高的要求，不僅要有專業能力，更加要有多元化技能、創新能力和高素質.在這樣的背景下，我國教育中對于“三新”的研究也逐漸深入，越來越多的教師重視起了深度學習理論研究，并積極地探索深度學習理念的教學方法.淺層學習是一種傳統的被動性學習方式，學生只是為了完成任務而進行的學習，雖然能掌握相關基礎，但是卻難以進行實踐應用，信息之間也難以實現有效整合，不利于學生的記憶和理解能力培養.而在物理教學的深度學習理論中，主要是由教師引導學生開展具有挑戰性的學習主題研究，其中以探究性實驗為主，從物質、運動和相互作用等角度，運用證據推理和模型構建等思維方式進行復雜問題的解決，強調知識之間的相互聯系，促使學生頭腦中形成一個完整的知識鏈，最終幫助學生構建起完整的知識體系，建立起科學思想解決問題的思路，逐步促進學生提升內在學習動力和學習責任心[2].可以說，深度學習理論中將知識學習和核心素養的提高緊密地聯系在了一起，是提升學生學習積極性和培養學生知識能力的重要方法.

深度學習關注的知識結構的構建，在學習中不僅要求學生掌握書本知識，更重要的是在原有知識體系基礎上容納新的知識，并促使自己的知識結構得到升華，是一種獨特的知識價值體系.此外，深度學習也是新時代高素質人才培養中的重要方式，教師在教學中需要將深度學習作為主要目標，從多角度、多方面來為學生創造情境，徹底地改變傳統教學中教師的主體地位，保證學生的積極性和探索知識的熱情，真正讓學生成為課堂的主人.

2 深度學習的背景及特征表現

2.1 深度學習的背景

深度學習理論在教學中的應用是一種全新的學習方式，也是極具批判性和主動性的學習方法，要想讓深度學習的價值得以發揮，首先要正確地認識深度學習.深度學習理論中涉及的內容是比較復雜的，同時也有著較大的廣度，需要對深度學習理論進行了解，在此基礎上才能更好地把握深度學習本質，并正確地加以利用[3].深度學習本質是知識和思想的共同構建過程，在原有的基礎上對新的知識進行加工、融合，取其精華去其糟粕，促使其形成一個新的知識體系，最終達到幫助學生提升知識累積的目的.

2.2 深度學習的特征表現

深度學習理論支持下，學生對于學習的理解會更加深刻，能有效地培養學生的批評性思維和邏輯思維，促使學生掌握主動學習的方法而不是單純地接受知識.同時，學生能清楚地明白什么是對的、什么是錯的，面對教師的錯誤之處也能明確提出，對于所學知識始終帶有批評性，能進行深入思考，并結合所學的新舊知識對事物進行探究和辯證.在深度學習的過程中不僅能促使學生邏輯思維得到強化，更加能培養他們主動發現問題和解決問題的能力.通過深度學習理論指導，學生能將新的知識進行梳理并結合實際情況融入到舊的知識體系當中去.這種知識的整合不僅是新知識和舊知識的整合，更能實現跨學科之間的知識整合，如數學和物理之間的相通之處，學生通過深度學習也能實現知識整合.此外，深度學習有著自主性特征，在引導學生制定學習計劃的基礎上能夠幫助學生進行自我批評，促使學生找到更加適合自己的學習方法，從而提高學習效率和質量.

3 深度學習理論下的高中物理教學開展方法

3.1 在教學中融入情感元素

對于教學來說，積極樂觀的學習態度更加容易引導學生參與到課堂教學中來，現代教育中提倡素質教育，教學中學生也不再是以往的被動地位，而是學習中的主人.那么教師在開展深度學習的過程中首先要做好的就是扮演好教學指導者，讓學生成為課堂主人，從而提升物理學習的主動性和積極性.為了達到良好的教學效果，教師需針對性地激發學生情感，保證學生可以投入到全新的教學模式中去，從而促進教學質量的提升.

例如 在教學“牛頓第一定律”這一課的時候，教師可以在教學中進行知識和情感的整合，提高學生興趣，讓他們全身心投入學習中.首先，教師要制定教學目標，讓學生掌握牛頓第一定律的概念，并通過實驗來掌握牛頓第一定律，從而了解慣性；其次，教師在教學過程中可以采取問題引導式教學，提出“什么是力作用？效果是什么？常見的運動狀態有哪些？”[4]等.然后在問題的引導下再來讓學生全面閱讀教材和深度學習.這樣的方式下學生能夠更加清楚學習目標，也能夠主動地通過學習來探索牛頓第一定律，最終達到理解慣性概念的目的，也能夠更好地運用慣性知識詮釋生活中的現象.

又如，教學“時間和位移”這一課的時候，教師可以利用生活化的問題向學生提問“放學回家的路上需要用多少時間？吃飯要用多久？早上到教室是幾點？”等這些問題，然后讓學生結合實際情況進行回答.當回答結束后我們會得到一組數據，其中有時間和時間段.然后針對學生的回答提出“要想更好地描述物體的運動情況只依靠質點和參考系是不夠的，還需要學習新的物理量”，由此引出教學的新課題.在這樣的教學引導下，由于方式比較簡單同時又接近于學生生活，因此學生更容易接受.并且這種問題的引導包含了之前所學習過的知識點，學生更容易產生興趣，對于他們的知識延續具有重要意義，更能為接下來的教學活動開展起到準備作用.

3.2 重視教學中的人文策略

高中物理教學的深度學習需要促使教師深刻認識到課堂中的不足之處，然后結合各種教學資源來對科學史進行引入，從而引導學生發現物理原理，更好地培養學生人文素養.

例如 在開展關于“自由落體”知識的教學中，教師不僅需要通過實驗方式進行演示，還應利用實驗方式結合合理的工具來進行模型構建，通過物理思維來進行推理和證明，推動學生進一步了解到物質世界的基本心態，培養他們的科學研究精神.這樣的教學方式下不僅能幫助學生正確地建立物理觀念，更加能夠提升學生對于物理知識的學習熱情，最終幫助學生形成嚴謹的學習態度以及良好的耐性.同時，教師可以引導學生進行伽利略比薩斜塔實驗，也是對自由落體教學的一種延伸，在進行論證時需引導學生大膽質疑，并對此進行論證[5].通過不斷的實驗學生能夠實現對知識的反復檢驗，對于提升學生的問題發現能力和解決能力能產生重要作用，更加能促使學生深刻領悟到合理質疑的重要性，是對物理教學的有效創新.

3.3 重構知識探究過程

通常來說重構就是教師在教學過程中結合教學課程標準和學生的實際情況等來對教學內容進行的刪減或者添加，保證教學內容得到優化，更加適合學生使用.這樣的知識重構方法能促使物理知識更加規范，便于學生理解和掌握.

例如 在學關于“力的作用”時，教材當中的知識較為零散，學生理解起來比較麻煩，也難以實現有效應用.那么教師就可以在原有的知識基礎上進行延伸教學，以此加深學生理解效果.教學中對知識的分解能讓原本復雜的知識變得更加簡單化，而對知識點的總結卻容易造成學生的知識點忽視，并且會缺乏知識整合性，最終影響到學生的知識深入理解.對此，教師在開展教學中還需要以不同的作用為核心，對“力”進行分類整理，保證學生能對知識點掌握更加牢靠，并且能有效進行運用.

3.4 培養學生的變通能力

高中物理教學中學生對于知識的認識往往都是在概念基礎上進行的.在這樣的條件下就會發生學生對概念熟記于心，但是卻無法正確地使用概念進行解題.之所以會發生這樣的問題主要是因為學生的知識學習較為刻板，缺少學習的變通性.不僅對概念的知識學習如此，在習題、實驗方面也是如此，稍微發生變化學生就很容易出錯，難以達到舉一反三的效果.那么為了實現深度學習，教師在教學中就需要采取更加變通的教學方式，引導學生在深度學習過程中積極地變化，做到學習上的變通，這樣不僅能提升學生對于概念部分的知識掌握效果，還能有效鍛煉學生的變通思維能力，實現教學的有效性提升.對此，教師可以以物理理論為基礎結合實際情況進行教學創新，將原本零散的知識進行整合，形成相互關聯的知識網絡，這也是學生深度學習的重要前提.

例如 在學習“牛頓第一定律”的過程中，關于慣性的概念學生很快就能記住，并且對于教師所給出的案例：“人在汽車上坐著，汽車行駛中突然剎車，人的狀態會發生什么樣的變化？”學生能夠理解這是慣性導致的人體前傾，但是學生卻不會對此有更加深刻的理解.為了讓學生達到更加深層次的學習，教師可以利用變通的教學方法，對學生拋出相關的場景.例如：“錘子的頭松動時，只要把錘柄在固定的物體上撞擊幾下就牢靠了”.學生由于之前受到了“突然剎車，人會向前傾”的影響，會認為二者之間的原理是相通的.接下來教師就可以引導學生開展動手實驗，通過實驗的方式學生能夠領悟到各種不同的慣性現象，能強化學生對于慣性的認知，認識到質量是慣性大小的影響同學，從而提升學生對于知識的深度理解.這種變通的教學方式能讓學生更加深入理解所學概念，不僅能起到拓展思維的效果，還能有效培養學生的變通能力.

4 結語

物理學科是高中教學中重要的組成部分，同時也是培養學生思維能力的關鍵學科，因此在高中物理的教學中教師一定要充分發揮引導作用.一方面，要讓學生牢牢掌握物理相關知識.另一方面，還要引導學生深入挖掘物理知識內涵，促使他們形成良好的學習能力和知識利用能力.這對于學生的知識轉換來說將產生重要作用，更加能夠促使教學質量提升.

參考文獻：

[1]楊美芹.基于深度學習下高中物理師生互動合作教學分析[J].考試周刊，2021（31）：139-140.

[2]趙暢.淺論認知主義學習理論指導下的高中物理教學[J].考試周刊，2016（36）：121.

[3]于偉平，包俊剛.認知同化學習理論在高中物理教學中的探索與實踐——以“時間和空間的相對性”教學為例[J].中學物理教學參考，2021，50（21）：8-10.

[4]馮建兵.學生內生力提升的高中物理教學特征分析[J].理科考試研究，2016，23（07）：53.

[5]葉春，張嵐.基于深度學習理論的高中物理教學設計——以“彈力”教學為例[J].物理之友，2022，38（08）：36-38+44.