深度學習視域下物理教學改進策略

汪益明

【摘? 要】 在傳統的物理教學中，通過讓學生死記硬背物理概念、公式來運用解決問題，但遇到復雜和生活類的問題學生卻無從下手，其根源在于學生的學習停留在表層，未能探尋到物理學習的本質。為此，文章提出了深度學習的概念，首先概述了深度學習，而后分析了以深度學習做引領開展物理教學的意義，并討論了物理學科的特征分析，最后從進行直觀演示，強化學生體驗；開展精準教學，促進學生深度學習；讓學生經歷知識形成過程，深化學生的理解；關注思維引導，讓學生學習深度學習；設置漸進式問題，提升學生深度思考能力幾個方面對深度學習視域下的物理教學優化進行了分析，希望文章的討論能夠給有關工作者以借鑒。

【關鍵詞】 深度學習；物理教學；改進策略

深度學習是新課改下的一個重要教學理念，是從知識灌輸轉向人才思維培養的一個路徑。新課改明確了培養學生探究思維、創新精神的任務。以深度學習做指引的物理教學優化，才能將新課改的要求落實到位，從而促進學生的全面提升與發展。由此可見，加強對深度學習視域下物理課堂教學優化的研究非常重要。

一、深度學習概述

（一）深度學習的內涵

深度學習是一種學習方式，是一種更加注重學生分析、判斷、應用能力培養的學習方式。在以往的物理活動中，教師采取灌輸式的方式帶領學生記憶相關的知識點，一旦遇到復雜問題，學生便不知道如何解決。因此在新課標理念指導下的物理教學中，教師可以將基礎知識識記作為基礎，注重學生高階思維的培養，通過指導學生開展自我學習、組織小組互動，幫助他們明確學習中的不足，同時實現豐富學生基礎知識與技能提升，為學生物理核心素養的形成奠定堅實的基礎。

（二）深度學習的特征

和應試教學相比，深度學習有著明顯的特征：第一，要求學習者關注知識點的關聯，通過知識點的融會貫通，納入自己的知識體系中來，在理解的基礎上能夠有效地應用；第二，在掌握新舊知識的基礎上，能夠認真地分析與思考，形成批判性思維，面對教師的課上內容，能夠主動地分析知識產生的根源，分析知識可以應用的地方，而不是盲目地接受、做題；第三，在學習中學會反思，思考自己理解的知識是否全面，是否能夠運用知識解答現實問題；第四，學習者要通過學習養成“終身學習”的意識，并在秉持理論與實踐相結合的基礎上，思考應用，從而提升自身學以致用的能力。

二、以深度學習做引領開展高中物理教學的意義

（一）優化物理教學效果

物理是一門邏輯性、實操性都非常強的學科。在內容方面，物理內容眾多且紛繁復雜，而且內容之間的關聯性較強。這就要求教師在物理教學中關注理論與實踐的結合，重點培養學生的實操能力。基于物理本學科的特點，學生只有深入探尋才能達到理想的效果。因此在當下的物理課堂教學中，教師可以采取一些優化措施改進學生死記硬背的局面，一來幫助學生夯實基礎知識，二來從根本上提升物理教學效果。

（二）培養高中生的高階物理思維

學生只有具備一定的分析、推理能力，才能綜合所學知識解決物理問題。而教師也只有加強理論與實踐的聯系，才能提升學生的探究力、學以致用能力，進而達到理想的物理教學效果。在這一過程中，學生的思維得到鍛煉，其對自身的要求也不斷提升。長期堅持下學生的高階思維勢必會得到很好的提升，同時為學生更高層次的發展做好堅實的鋪墊。

三、物理學科的特征分析

（一）追求知識的層次性

物理教學大綱對不同的內容做出不同的要求，并將教學要求劃分為A、B兩個等級，對A等級的知識學習（質點、參考系）也并非只要掌握表面即可，而且一些知識并非淺層學習就能理解的，還需要在學生記憶理解的基礎上，通過深層次的探究，將散亂的知識整合起來，并關注學生對實際問題的解決。而且在這一過程中，學生的自我反思、批判性思維都會得到發展，進而更好地掌握知識。

（二）強調理論與實驗的結合

理論聯系實踐是物理深度學習的一大標志。在物理實驗中，通過對實驗步驟、現象的分析，可以進一步強化學生的理論學習，并對知識的理解產生質的飛躍。同時還能實現學生知識學習向能力方面的轉變，運用掌握的知識處理新情境下的問題。

（三）強調學生思維能力的培養

高中生之所以認為物理難，其原因在于物理學習對學生的思維能力提出了一定的要求。而且物理問題的解決絕不是掌握概念、公式即可，需要學生融合思維方法遷移到問題解決中來。而且物理本就是一門生活學科，是科學家對生活現象分析，并在此基礎上通過實驗進行的高度總結，是一種高階思維產物。

（四）知識系統性強

物理知識復雜且千變萬化，特別是在復習階段，綜合知識后，學生就更不知道要領了。實則，物理知識的關聯性很強，特別是主干知識，雖然分散在不同的章節卻聯系緊密，如若學生學會深度學習就可以實現對知識的融會貫通。如曲線運動的分解與合成，可以將其與直選運動整合起來。再如電磁感應的學習，可以將力、電路、能量等知識融合進來，學生只有具備深度學習能力才能學會貫通，并能夠綜合這些知識解決復雜的問題。

四、深度學習視域下物理教學改進策略

教學的目的在于促進學生的全面發展。對物理學科來講，本質在于讓學生發現生活中的物理，通過信息的深度加工，融合所學的知識解決現實問題。這就需要物理學習不能停留在淺層，注重知識關聯性的分析，注重學生思維能力的培養，為學生深度學習的發生夯實基礎。另外，和初中物理學習相比，高中物理內容容量增大，知識的綜合性更強，同時實驗的比重不斷增加。此外，隨著新課標理念的深化，教師要更加注重理論與現實的聯系，注重在物理教學中培養學生的高階思維能力。為此，文章從如下幾個方面對深度學習引領下的物理教學改進進行分析。

（一）進行直觀展示，強化學生的體驗

在深度學習指導下的物理教學中，最關鍵的是讓學生在學習中把握知識點的關聯，通過追求新舊知識的整合，讓學生在知識整合中更加直觀、充分地感受物理。因此在當下的物理課堂教學中，教師不僅要關注學生的知識學習情況，更要幫助學生梳理知識間的關聯，這樣不僅優化了教學節奏，而且降低了學生因片面理解導致的學習效率低下問題，讓學生從整體上把握知識，進而獲得豐富的學習體驗。如在物理復習的階段，教師可以指導學生利用思維導圖將有關聯的知識整合起來，以直線運動和曲線運動為例，教師可以將其整合為“運動”專題，然后從產生的條件、分類、運用范圍進行整理，便于學生的系統把握與理解。而這一目標的實現，需要教師首先打破認知的壁壘，重新規劃教材各大板塊的知識，通過整合零散的知識，提升學生的整體認知。為了提升教師重新規劃各大板塊知識的有效性，教師可以借助多媒體視頻、圖片的方式，通過觀察、分析把握知識點的關聯，從而獲得豐富的學習體驗。

（二）開展精準教學，促進學生深度學習

高中物理抽象性、邏輯性強的特征，加劇了學生的學習困難，“直觀展現+精準講解”的方式，讓學生對知識要點有了深入的把握。通過基礎知識學習，幫助學生建立起完整且系統的體系，同時這樣還能讓學生更好地領會物理現象的產生、變化、發展過程。對物理知識點的精準講解，可以從兩個部分入手：第一，延伸物理概念，也就是說在物理概念教學中，要加強拓展，讓學生從不同的視角分析；第二，解決學生的認知矛盾。受到生活經驗或者舊知識學習的影響，學生在新知識理解上會存在很大的問題，而教師可以利用精細知識點的教學解決學生的這一問題。如在“牛頓第三定律”一課的學習中，在以往的課堂中，教師會直接闡述作用力、反作用力的概念，因未能與初中的平衡力知識產生鏈接，導致學生理解的片面性，從而影響學生對這部分知識的整體認識。為了優化這一問題，教師必須加強延伸，通過構建“一男一女進行拔河比賽，讓男同學站在滑輪車上，再次與女同學對拉”的真實學習情境，組織學生開展手拉彈簧的游戲活動，讓學生更加全面地理解知識點的概念，從而為接下來的“超重”“失重”的學習奠定基礎。

（三）讓學生經歷知識形成過程，深化學生的理解

在以往的物理課堂中，學生等待教師向自己灌輸知識。深度學習強調學生自主建構知識，探尋知識發展的過程，從而更好地體會知識背后的含義。而這一任務的完成，需要教師帶領學生探尋知識的產生過程，并在這一過程中培養學生的物理思維。如在動能知識的學習后，大部分的學生只記住它的表達式，不知道它的由來，所以無法靈活地應用于各項問題的解答中。為此，教師要組織相應的實驗探究活動，首先準備好實驗的器材如滑塊、打點計時器、長木板、實驗臺、滑輪等，其次對滑塊施加一個恒力F，記錄下加快運動的位移L，速度從v1增加到v2，然后指導學生計算恒力F 做的功W=FL。根據牛頓第二定律，F=ma，假設物體運動的過程加速度為a，力F做的功為W，則可以推導出F=ma，那么則有v22-v12=2al，W=Fx，可以得到w=mv22-v12/2，最終推導出公式W=1/2mv22-1/2mv12。

（四）關注學生思維發展，引導學生掌握深度學習方法

深度學習的目的并非使學生通過知識理解就能夠快速地解答問題，更關鍵的是明白學習的意義。所以深度學習的關鍵并非牢記物理公式、定律，更要分析知識的內在聯系，研究物理現象，這也是核心素養下深度學習開展的關鍵之處。而這一任務的實現需要教師在物理活動組織、內容選擇上特別注意，通過教師引領讓學生掌握學習方法、學會思考，并通過對一個知識點的深化學習，激活學生的物理思維。如，教師指導學生開展自我感知體驗來活躍課堂氛圍，喚醒學生持續探究的熱情。首先選擇5名學生手拉手，此時將兩節干電池與之連接起來，這時的學生沒有任何的感覺。然后將鎮電流器串聯起來并斷開電路，此時學生的觸感會很強烈。這不禁引發了學生的好奇心，對此教師巧設問題“我們可以從哪些方面分析這一現象？”“根據你所分析的原因，開展相應的實驗進行驗證。”因為學生是親身經歷者，所以對知識學習產生濃厚的興趣，并主動參與到后續的實驗探究中來。通過學生開展實驗探究與分析，不僅激活了學生的物理思維，而且推動著他們深度學習的落實。

（五）設置漸進式問題，提升學生深度思考能力

層級物理問題的設計可以引發學生的深入思考，并綜合所學知識來解決問題，也唯有如此才能將學生的學習引向更深處，從而提升學生的深度思考力，為自身物理核心素養的發展夯實基礎。如在“重力與彈力”一課的學習中，對物體重心的判斷可首先引出“曹沖稱象”的歷史典故，曹沖通過“大象”與“石頭”的等效替代成功地稱出大象的重量，然后設置層次問題“物體的重心在物體本身的中心上嗎？如何判斷？”“物體的重心位置與物體的哪些因素有關？”“如何確定物體的重心？”然后鼓勵學生以小組為單位開展交流，最后在班內分享出來，從而解決問題。在小組合作指導下的物理問題探究中，學生的思考力得以開發，而且采取合作分組的學習方式可以有效提升學生的學習效果。借助問題深入探究，推動學生深度學習的發生，并為他們的高階思維發展夯實基礎。

五、結語

綜上所述，深度學習引領下的物理教學，不僅能激發學生的探究熱情，同時有助于學生整體物理水平的提升，為他們更深入地學習夯實基礎。深度學習是核心素養導向下的一個重要教學理念，是推動素質教育落實的有效路徑。身為一名新時期的物理教師，要轉變陳舊的理念，積極探尋深度學習與物理教學融合的路徑，并通過深度學習活動的有效組織，促進學生的全面提升與發展。

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