基于深度學習的高三物理習題課教學實踐

摘 要：傳統的高三習題課存在較多問題。本文以“電磁感應的電路問題”為例，探討了深度學習理論在高三習題課中的應用和實踐。本文提倡課前根據大概念教學理論選擇教學內容，課中利用學習進階組織教學活動并開展習題實驗驗證，課后布置合適的作業，旨在提高習題課復習效率，提升學生的物理核心素養。

關鍵詞：深度學習；高三物理；習題課教學

習題課是高三物理教學的重要課型之一，但當前習題課教學存在一些問題。一些教師所準備的習題內容過于單調乏味，缺乏變化，或者難度設置不當，無法有效提高學生的解題能力。同時，這些習題缺乏延展性，不能有效激活學生頭腦中關于某類問題的解題技巧。此外，部分教師在教學過程中過于注重講解，忽視了與學生的互動和鼓勵學生自主練習，導致學生長時間處于被動接受的狀態。另外，教學內容沒有突出重點，沒有針對學生的問題進行有針對性地講解，導致學生的學習效果不佳。

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》提出，高中物理教學要重視物理核心素養的培養。《中國高考評價體系》中明確指出，高考的核心功能是“立德樹人、服務選才、引導教學”。^［1］高考試題是依據高校選拔人才需求和國家課程標準要求設計的，它對核心素養培育具有很強的導向作用。而深度學習是落實立德樹人根本任務、實現學生發展核心素養的重要途徑。^［2］深度學習可以克服淺層學習和機械學習的弊端，提高高三物理習題課的效率，是全面落實核心素養的一種可行手段。

1 深度學習的概念和層級

物理深度學習界定為：“學習者在教師的引領下，能動地參與基于生活實際情境和物理實驗等情境化問題創設的挑戰性物理學習主題，體驗成功，在物理學科核心素養各個方面獲得全面發展的有意義的學習過程。”^［3］深度學習被普遍認為具有記憶、理解、應用、分析、評價、創造等六個發展層級（見表1）。深度學習強調學生具有主體地位。學生不僅需要掌握物理知識本身，還需要理解知識的內在邏輯、原理和結構，從而能夠做到舉一反三、靈活運用。這種學習方式與傳統的機械學習、淺層學習有所不同，更加注重對學生的思考、探究和創新能力的培養。在深度學習中，學生需要積極參與課堂活動，通過自主學習、合作學習、探究學習等方式，增強自身對物理知識的理解和解決問題的能力。深度學習主要強調了學生應批判性地學習知識，并將這些知識整合到原有的認知結構中，將已有的知識遷移到新的情境中，從而助力于決策、解決問題。

2 深度學習式高三習題課教學過程

2.1 課前合理設計教學內容

由于課時安排、知識點銜接等原因，物理教材在知識的闡述與聯系方面有較大的跨度。在第一輪復習過程中，學生不僅已經學完所有高中物理知識，還具備一定的數學能力。教師在高三習題課課前備課過程中，不應局限于按照教材的順序復習，而應依托大概念教學來選擇教學內容。教師需對教學素材進行重新組織，使知識的邏輯順序、教學順序符合學生的知識水平，幫助學生順利實現知識的遷移。以電磁感應的電路問題為例，各電路問題知識點的比較如表2所示。

通過上表分析可知，上述知識點都可以轉化為電路問題，并且在轉換后，恒定電路的規律都可以應用，其背后的核心依據都是電磁感應現象。

由于知識點聯系緊密，將這些知識點整合到同一節課中，能夠使重難點突出、課堂容量適中，符合學生的認知水平。這樣的安排有助于幫助學生系統化地復習知識點，有效地提高習題課效率，與深度學習的理念相契合，從而幫助學生更加深入、全面地掌握知識體系，提升綜合運用知識解決問題的能力，實現知識的深度內化和拓展延伸，培養學生的物理學科素養。

2.2 課中利用學習進階理論組織課堂教學

2.2.1 高三習題課的教學建構

學習進階是深度學習實施的重要途徑。利用學習進階組織課堂教學，是指圍繞某個具體的教學內容，按照認識由淺入深的發展路徑，組織較短時間內（例如一節課）的學習內容。這一過程伴隨著學生對具體概念的認識由淺入深、由簡單到復雜的過程。根據深度學習的層級特點和學習進階理論，可以得到電磁感應的電路問題教學建構如表3所示。

2.2.2 習題課的教學流程

高三習題課可以遴選或設計出符合學生認知水平和學習需求的例題，利用逐步深入的典型例題引導學生進行思考和探究，從而達到學習進階的目的。電磁感應的電路問題教學流程如表4所示。

2.2.3 巧設課堂活動，提高高三習題課效果

習題課要注重講練結合。如果教師一講到底，缺乏針對性，學生將處于被動接受狀態，缺乏參與和互動的機會，難以積極思考和主動探索問題，不利于培養學生的自主學習能力；如果每個題目都在現場練習，又會導致課堂容量小，知識點聯系不夠緊密。教師可以讓學生在課前完成難度較小的例題，并在課堂上訓練拓展題目。教師應根據學生的實際情況和教學目標，精心挑選具有代表性、典型性和啟發性的習題，例如感生電動勢的電路問題的例1、單桿動生的電路問題的例2、自感現象的電路問題例3，要求學生課前完成；課堂上將安排雙桿動生的電路問題的拓展訓練1和變壓器的電路問題的拓展訓練2，要求學生在課堂上當場完成。

高三習題課內容枯燥，難度大，容易導致學生倦怠。教師需要在課堂上設置一些活動，例如安排學生回答課前完成的例題，在進行變式訓練的時候，邀請學生上臺演示解題過程。這樣不僅可以讓學生更深入地理解和記憶，還能提高他們的自信心和表達能力。此外，教師還可以將學生分成小組，讓他們以小組討論的形式解答題目。小組合作可以培養學生的團隊合作精神和溝通能力，同時也能提高他們的解題效率。

在高三習題課上引入實驗是一種有效的教學方法，它可以幫助學生更好地理解和應用所學的物理知識。通過實驗來模擬題目中的情境，學生能夠更直觀地理解問題，從而找到解題的思路，同時提高學習興趣。本節課中學生在學習自感現象的電路問題時，將實驗室的自感現象演示儀稍作改裝，就可以用來驗證例題3的結果。

2.3 課后布置適量的習題作業

為了幫助學生更深入掌握課堂知識，習題課課后需要安排一定作業，限于篇幅，本文不展示“電磁感應的電路問題”課后習題。深度學習的物理習題課后，作業布置原則主要包括以下幾點。

針對性原則：課后作業應緊密圍繞課堂教學目標，針對教學中的難點和重點進行設計，以確保學生能夠鞏固和深化對課堂知識的理解。

適量性原則：作業量要適中，既要保證學生能夠充分練習，又不能過多增加學生的學業負擔。

層次性原則：課后作業應具有一定的層次性，既要包含基礎知識的鞏固練習，也要有拓展性和提高性的題目，以滿足不同學生的學習需求。

反饋性原則：課后作業應要求學生按時完成并提交。教師也要及時批改和反饋，以便學生及時了解自己的學習情況并做出調整。

情境性原則：課后作業應與實際情境相結合，讓學生在解決實際問題的過程中理解和應用物理知識。

發展性原則：教師可以設置一些綜合性的題目，以考查學生對物理知識和其他學科知識的綜合應用能力。

3 結語

課前根據大概念教學理論選擇教學內容；課中利用學習進階組織教學活動；課后布置合適的作業。本文從這三個方面探討深度學習在高三習題課的具體實施方法，不僅與當前的熱點理論相融合，也為深度學習在高三習題課的實踐提供了嘗試的途徑。

參考文獻

［1］教育部考試中心.中國高考評價體系［M］.北京：人民教育出版社，2019：6.

［2］劉月霞，郭華.深度學習：走向核心素養（理論普及讀本）［M］.北京：教育科學出版社，2018：20.

［3］趙波，趙柳，李春密.基于深度學習促進核心素養發展的物理作業設計［J］.物理教師，2023，44（11）：84-88，93.