深度學習下的高中物理大單元主題教學實踐探究

錢毓平

【摘要】隨著科技的不斷發展，教育領域也在不斷變革.深度學習作為人工智能領域的一個重要分支，逐漸被引入到教育領域中.深度學習強調對知識的深入理解和應用，培養學生的高階思維能力和解決問題的能力.在高中物理教學中，大單元主題教學是一種重要的教學方式，能夠幫助學生系統地掌握物理知識，提高解決問題的能力.本文探討深度學習在高中物理大單元主題教學實踐中的應用，以期為高中物理教學提供新的思路和方法.

【關鍵詞】深度學習；高中物理；主題教學

1 深度學習理念與大單元主題教學概述

深度學習是一種新型的學習理念，旨在提高學生的綜合素質，培養學生的創新能力和解決問題的能力，強調學生應該從被動接受知識轉變為主動學習，通過自主探究、合作學習和反思性學習等方式，深入理解和掌握所學知識.

大單元主題教學是一種以主題為核心，以跨學科、跨領域、綜合性為特點的教學方式，以主題為引領，將多個學科的知識和技能整合在一起，形成一種綜合性的、探究性的學習方式.這種教學方式旨在提高學生的綜合素質，培養學生的創新思維和實踐能力［1］.

深度學習理念與大單元主題教學相結合，可以更好地實現學生的全面發展.深度學習理念強調學生的主動性和探究性，而大單元主題教學則強調跨學科、跨領域的學習和綜合性評價.二者的結合可以在教學過程中引導學生主動探究、思考和解決問題，提高學生的創新思維和實踐能力.

2 深度學習理念下高中物理大單元主題教學的重要意義

2.1 促進學生對物理知識的系統掌握

高中物理大單元主題教學以一個核心概念或主題為主線，將相關知識點進行整合，形成一個有機的知識體系.這種教學方式能夠幫助學生更好地理解物理知識，促進學生對物理知識的系統掌握.同時，大單元主題教學還能夠幫助學生建立知識之間的聯系，形成完整的知識網絡，提高學生的學習質量［2］.

2.2 提高學生的物理思維能力

深度學習理念強調學生對知識的理解、應用與創新.在深度學習理念下，高中物理大單元主題教學能夠幫助學生建立物理思維模型，提高學生的物理思維能力.通過大單元主題教學，學生能夠更好地理解物理概念、規律和原理，掌握解決物理問題的基本方法，提高解決實際問題的能力.

2.3 培養學生的科學素養

科學素養是現代社會對人才的基本要求之一.在深度學習理念下，高中物理大單元主題教學能夠培養學生的科學素養.通過大單元主題教學，學生能夠了解科學探究的過程和方法，掌握科學探究的基本技能，培養科學探究的精神和態度.同時，大單元主題教學還能夠幫助學生樹立正確的科學價值觀，增強學生的社會責任感和使命感.

3 深度學習理念下高中物理大單元主題教學面臨的挑戰

3.1 知識體系的復雜性

高中物理涉及的知識體系較為復雜，包括力學、電學、光學、熱學等多個領域.在深度學習理念下，學生對知識的掌握需要更加深入，不僅要理解基本概念，還需要理解知識的應用和轉化.這對于學生的學習能力提出了更高的要求，需要學生具備更強的自主學習和知識整合能力.

3.2 實驗教學的挑戰

高中物理是一門實驗性很強的學科，實驗是幫助學生理解物理原理和規律的重要手段.然而，在深度學習理念下，實驗教學面臨著更多的挑戰.首先，實驗的難度和復雜性增加，需要學生具備更強的實驗技能和操作能力.其次，實驗的探究性和創新性要求更高，需要學生具備獨立思考和解決問題的能力.

3.3 學生個體差異的挑戰

每個學生的學習能力和興趣都有所不同，這在深度學習理念下表現得更加明顯.一些學生可能對物理有濃厚的興趣，能夠主動學習和探究；而另一些學生可能對物理缺乏興趣或者學習存在困難.這需要教師采用更加個性化的教學方式，滿足不同學生的需求.

3.4 教學資源的限制

深度學習需要豐富的教學資源和良好的教學環境.然而，在一些學校中，教學資源可能有限，如實驗設備不足、教學時間緊張等.這需要教師充分利用現有的教學資源，創造良好的教學環境，促進學生進行深度學習［3］.

4 深度學習理念下高中物理大單元主題教學優化策略

4.1 制定明確的教學目標

深度學習理念認為，教學目標是引領學生深入學習、實現知識遷移和應用的關鍵.在制定教學目標時，需要充分考慮學生的認知水平和需求，以及學科特點.同時，教學目標應具有可操作性和可測量性，以便于教師和學生評估學習效果.

例如

在“相互作用”這一單元中，根據深度學習理念，教學目標應包括以下幾個方面：理解相互作用的概念、原理及其在現實生活中的應用；掌握牛頓運動定律，能夠運用其解決實際問題；培養觀察、分析和解決問題的能力，提高科學素養［4］.

以“相互作用”單元為例，具體優化策略如下：

（1）創設情境，激發興趣

在導入環節，教師可以利用生活中的實例或實驗現象，引導學生思考相互作用的概念和原理.例如，通過展示汽車剎車等現象，讓學生感受力的作用和相互關系.

（2）探究實驗，深入理解

通過實驗探究，讓學生親身體驗力的作用效果和相互關系.教師可以設計一些簡單的實驗，如小球碰撞、彈簧拉伸等，讓學生觀察并記錄實驗數據.通過分析數據，引導學生深入理解相互作用的概念和原理.

（3）知識遷移，解決問題

在掌握相互作用的基本概念和原理后，教師可以設計一些實際問題，讓學生運用所學知識進行解決.例如，讓學生分析汽車剎車距離與速度的關系，或者設計一個簡單的機械裝置來演示力的作用效果.通過知識遷移，培養學生的解決問題能力和創新思維.

4.2 創設良好的教學環境

深度學習理念強調學生在真實、富有挑戰性的學習環境中進行主動、探究式的學習.因此，創設良好的教學環境是實現高中物理大單元主題教學優化的重要策略之一.

例如

在“牛頓運動定律”單元的教學中，教師的教學優化策略如下：首先，營造積極的學習氛圍.在課前，教師可以安排一些預習任務，讓學生提前了解“牛頓運動定律”的相關知識.在課堂上，教師可以采用小組討論、角色扮演等方式，引導學生積極參與課堂討論，激發學生的學習興趣.其次，提供豐富的學習資源.教師可以利用多媒體技術，制作一些與“牛頓運動定律”相關的動畫、視頻等教學資源，幫助學生更好地理解和掌握相關知識.同時，教師還可以提供一些與現實生活相關的實驗器材，讓學生親身體驗力的作用效果和相互關系.最后，創設真實的問題情境.教師可以創設一些與現實生活密切相關的問題情境，讓學生運用所學知識進行分析和解釋.通過實際問題的解決，培養學生的觀察、分析和解決問題的能力，提高科學素養.總之，創設良好的教學環境是實現高中物理大單元主題教學優化的重要策略之一.

4.3 優化實驗教學

深度學習理念強調學生對知識的深入理解、遷移和應用，而不僅僅是表面的記憶和模仿.在高中物理教學中，大單元主題教學是一種有效的教學方法，可以通過整合多個相關知識點，使學生更系統地理解和掌握物理概念和規律.

例如

以“機械能守恒定律”單元為例，優化實驗教學策略如下：機械能守恒定律是高中物理中的一個重要概念，涉及動能、勢能和機械能等多個知識點.在傳統教學中，這些知識點通常是分散的，學生難以形成系統的認識.因此，教師可以將與機械能守恒定律相關的知識點進行整合，形成一個完整的教學單元.實驗是物理教學的重要手段.在機械能守恒定律的教學中，教師可以設計一些探究性的實驗，如擺球的擺動、自由落體等，讓學生在實驗中觀察、記錄數據，并分析實驗結果.這有助于培養學生的觀察能力、實驗能力和分析能力.

4.4 培養學生的自主學習能力

在深度學習理念下，高中物理大單元主題教學優化策略中，培養學生的自主學習能力至關重要.針對“曲線運動”這一主題，可以采取以下策略：

一是激發學生興趣.引導學生通過展示生活中的曲線運動案例，如自行車轉彎等，激發學生對曲線運動的興趣和好奇心.二是提供探究性學習環境.設計實驗或觀察任務，讓學生通過實際操作和觀察來發現曲線運動的規律，培養學生的觀察和實驗設計能力.三是引導自主學習.提供多樣化的學習資源，如教科書、網絡資料、視頻等，讓學生自主選擇學習途徑，培養其獲取信息和解決問題的能力.四是啟發式問題引導.設計開放性的問題，鼓勵學生進行探究性學習，如“為什么車輛在轉彎時會產生向心力”等問題，引導學生深入思考和探索.五是合作學習與交流.組織學生進行小組合作學習，讓學生相互交流、討論和分享對曲線運動的理解和發現，培養學生的合作與交流能力.

4.5 充分利用教學資源

深度學習理念強調學生對知識的深入理解和應用，為了實現這一目標，我們需要充分利用各種教學資源，包括教材、實驗設備、網絡資源等，為學生提供豐富的學習體驗.

例如

以“運動的描述”這一單元為例，具體闡述如何充分利用教學資源進行深度學習.

（1）教材資源利用：在“運動的描述”這一大單元中，教材首先介紹了質點、位移、速度等基本概念，然后介紹了勻速直線運動、變速直線運動等基本規律.在教學過程中，教師可以引導學生深入閱讀教材，理解這些概念和規律的內涵和外延，并通過習題進行鞏固.

（2）實驗設備利用：在“運動的描述”這一大單元中，有很多可以通過實驗來驗證的概念和規律.例如，教師與學生在教學中通過打點計時器測量小車的速度和加速度；通過頻閃照片觀察物體在不同時刻的位置等.通過實驗，學生可以直觀地觀察物理現象，加深對運動規律的理解.

（3）網絡資源利用：在網絡上有很多與運動相關的視頻、動畫、實驗數據等資源.例如，教師引導學生通過觀看一些與運動相關的視頻或動畫，了解不同運動形式的特征和規律；通過查找一些實驗數據，驗證運動規律的正確性；通過閱讀一些與運動相關的學術論文或科普文章，了解運動規律在生活和生產中的應用.

總之，深度學習理念下高中物理大單元主題教學的優化策略需要充分利用各種教學資源，通過引導學生深入理解運動的基本概念和規律，提高學生的物理素養和解決問題的能力.

5 結語

綜上所述，本文通過分析當前高中物理教學的現狀和存在的問題，結合深度學習的理論，提出了基于深度學習的高中物理大單元主題教學實踐方案.該方案旨在提高學生的自主學習能力、實踐能力和創新思維能力，促進學生對物理知識的深入理解和應用.實踐證明，該方案對提高學生的學習效果和興趣具有積極作用.未來，將繼續深入研究深度學習在高中物理教學中的應用，探索更加有效的教學方法和手段，為提高學生的學習效果和興趣作出更大的貢獻.

參考文獻：

［1］鈕飄妍.深度學習下高中物理大單元主題教學實踐探究［J］.廣西物理，2023，44（03）：119-121.

［2］把燕.基于深度學習的高中物理大單元教學研究［J］.中學教學參考，2023（24）：64-66+73.

［3］周慧.指向深度學習的高中物理大單元教學［J］.數理化解題研究，2023（21）：59-61.

［4］張俊.深度學習下的高中物理大單元教學方法探尋［J］.數理天地（高中版），2023（14）：48-50.