為了促進高中物理教學模式的優化改革,本文結合深度學習內涵,指出基于深度學習視閾下高中物理教學存在的主要問題,并從課前準備、課堂教學、課后檢測三個方面,提出了深度學習視閾下高中物理教學的策略。希望本文能夠促進深度學習在高中物理教學中的有效落實,并為高中物理教學提供新的思路,從而提高學生物理學習的效果,提升學生物理學科的核心素養。
一、目前深度學習視閾下高中物理教學存在的問題
(一)忽視學生課前預習
課前預習在深度學習中起著至關重要的作用。通過課前預習,學生可以對即將學習的知識有一個初步的認識和了解,為課堂學習做好準備。然而,目前高中物理教學過程中,教師往往不注重學生的課前預習。教師在布置預習任務時,缺乏明確的要求和指導,只是簡單地讓學生預習下節課的內容,沒有具體的問題和目標。這使得學生的預習變成了隨意翻翻課本,無法達到深入理解知識的效果。例如,在學習電場知識時,如果教師能夠設計一些具體的問題,如“電場是如何產生的?電場的性質有哪些?電場中的電荷會受到哪些力的作用?”等,引導學生有目的地進行預習,學生就能更好地理解電場知識,為課堂學習打下堅實的基礎。
(二)知識體系不夠完善
目前高中物理知識教學存在較為片面化的問題,主要表現為:
第一,高中物理知識的教學往往局限于單個知識點的講解,缺乏對單元內知識的整合。例如,在電場知識的教學中,教師通常只注重電場概念、性質等單個知識點的傳授,而忽略了電場知識的內部聯系。如電場強度、電勢、電勢能等概念之間的關系,以及電場中的電場線、等勢面等工具的綜合運用。學生在學習過程中,難以將這些知識點有機地聯系起來,形成完整的知識體系。
第二,單元與單元之間的知識鏈接也較為薄弱。高中物理各個單元的知識都具有一定的獨立性,但同時也存在著內在的聯系。例如,力學單元與電磁學單元之間,力在電磁學中也有廣泛的應用。然而,在實際教學中,教師在講解不同單元時,往往缺乏知識之間的聯系。學生在學習過程中,難以將不同單元的知識融會貫通,導致知識的掌握較為零散。
第三,學科與學科間的知識鏈接也不足。物理作為一門自然科學,與數學、化學等學科有著密切的聯系。例如,在物理問題的求解中,常常需要運用數學知識進行計算和推理。然而,在教學過程中,教師往往忽視了學科間的知識融合,導致學生在解決實際問題時,難以綜合運用多學科知識。
(三)缺乏知識的深度加工
在高中物理教學過程中,教師沒有引發學生對知識的深度思考與探究,未能實現知識的遷移應用,導致學生的物理學習僅停留在表層。
第一,教師在教學中缺乏對知識的深度加工和引導。例如,在講解電場和磁場的知識時,只是分別講解電場和磁場的概念、性質等基本內容,沒有引導學生去思考電場和磁場之間的聯系。電場和磁場都是物質存在的一種形式,它們之間存在著密切的關系,如變化的電場可以產生磁場,變化的磁場也可以產生電場。然而,教師在教學中沒有引導學生去探究這種聯系,使得學生對電場和磁場的認識是孤立的,無法將兩者聯系起來進行深度思考。
第二,教師在教學中缺乏對知識遷移應用的引導。以力學知識的教學為例,力學知識在日常生活中有很多應用場景,如汽車的加速、剎車,物體的自由落體等。但是教師在教學中往往只是講解力學的基本概念和公式,而沒有引導學生將力學知識應用到實際生活中。
(四)沒有發揮評價反饋作用
在高中物理教學中,有效的評價能夠幫助學生明確學習目標,了解自己的學習進展和存在的問題,激發學生的學習動力和積極性,促進學生對知識的深入理解和掌握,培養學生的批判性思維和創新能力,從而實現深度學習。
然而,在實際教學中,教師往往沒有發揮評價反饋的作用。第一,教師在教學過程中缺乏對學生學習過程的評價。例如,在高中物理實驗教學中,教師往往只關注學生實驗結果的正確性,而忽視了學生在實驗過程中的表現,如實驗設計的合理性、實驗操作的規范性、數據分析的準確性等。這樣的評價方式既無法全面了解學生的學習情況,也不能給予學生及時的反饋和指導,不利于學生的深度學習。
另一方面,教師在評價學生學習成果時,過于注重考試成績,而忽視了學生的綜合素質和能力的發展。例如,在評價學生對電場和磁場知識的掌握情況時,教師僅僅通過考試成績來判斷學生的學習效果,而沒有考慮學生在學習過程中是否進行了深度思考、是否能夠將電場和磁場的知識聯系起來、是否具備解決實際問題的能力等。這種單一的評價方式容易導致學生死記硬背知識點,忽視了對知識的理解和應用,無法實現深度學習。
二、深度學習視閾下高中物理教學策略
(一)深度學習視閾下高中物理課前準備
1.立足大概念,構建完善的知識體系。
完善的知識體系是學生進行深度學習的前提。因此,在課前準備階段,教師需要立足大概念構建完善的知識體系。以人教版高三物理教材為例,如在電磁學部分,可將電場、磁場等概念作為大概念進行整合。電場強度、電勢、電勢能等概念以及電場線、等勢面等工具之間存在著緊密的聯系,通過構建大概念,引導學生將這些知識點有機聯系起來,形成完整的知識體系。同時,在力學與電磁學的交叉部分,如力在電磁學中的應用,也可以通過大概念的構建,讓學生認識到不同單元知識之間的內在聯系。此外,物理作為自然科學與數學、化學等學科密切相關,在解決物理問題時,常常需要運用多學科知識。例如,在物理問題的求解中,運用數學知識進行計算和推理,通過大概念的構建,促進學科間知識的融合。
2.多方位分析,明確深度學習目標。
在教學過程中,目標的重要性是不言而喻的。因此,在高中物理教學準備階段,教師要立足于深度學習,設計明確的教學目標。以“電與磁”知識為例,教師可以通過對課標、教材內容的分析,確定如下深度學習目標:第一,深入理解電場強度、磁感應強度等物理量,這是描述電場和磁場強弱與方向的關鍵要素,能準確運用這些概念分析和解決涉及電場、磁場力以及能量轉化的問題——物理觀念。第二,建立電磁感應中的電路模型,準確識別內電路和外電路,確定感應電動勢的大小和方向,以及電流、電阻等電路元件在電磁感應現象中的作用,運用電路規律解決電磁感應中的電學問題——科學思維。第三,引導學生思考如何在享受電磁技術帶來便利的同時,積極采取措施減少其負面影響,培養學生的社會責任感和環保意識,鼓勵學生在未來的學習和工作中,致力于電磁技術的合理開發和安全應用,為人類社會的可持續發展貢獻力量——社會責任感。第四,引導學生認識在電磁理論的發展歷程中,眾多科學家經過長期的努力、反復的實驗和精確的測量才逐步建立起完善的電磁學體系,讓學生體會科學研究的艱辛和不易,從而更加珍惜和尊重科學知識,樹立正確的科學價值觀——科學態度。
3.設計預習單,促進學生高效預習。
通過上文的分析,課前預習對學生深度學習有著不可低估的作用。因此,在高中物理教學之前,教師可以通過設計預習單,來促進學生高效學習。例如,針對人教版高三物理“熱機的效率”預習,教師可以在預習單中明確指出預習的任務和方法:第一,標注重點問題。新概念、定律、公式等用紅筆標出,對理解不透、不清楚的疑難問題用藍筆標出。第二,畫思維導圖。讀完后對本節內容通過回憶畫簡單的思維導圖,形成對該節知識的整體認知。同時,教師還要在預習單中設計相關的預習題,可以是教參中的一些基礎練習題,也可以是教材后面中的一些題。總之,通過預習單的引導,學生能夠有目的地進行預習,提高預習的效率和質量,為課堂學習打下堅實的基礎。
(二)深度學習視閾下高中物理課堂教學
1.創設情境,喚醒前概念。
在高中物理課堂教學中,具體、生動的情境,能讓學生將已有的生活經驗與物理知識相聯系,從而喚醒學生前概念,激發學生對新知識的學習興趣和探索欲望。例如,在教學“電與磁”時,教師可以通過多媒體展示生活中的電磁感應現象實例,如發電機、電磁爐等,并提出問題“這些電器工作的背后隱藏著怎樣的物理原理”,以此引導學生回顧磁場、磁通量等前概念。
2.問題驅動,推動知識構建。
問題驅動是推進知識構建的有效方式。在高中物理教學中,教師通過提出有針對性的問題,可以引導學生積極思考,主動探索物理知識之間的聯系,從而構建起完整的知識體系。仍以“電與磁”教學為例,教師可以通過問題鏈來促進學生深入學習,首先,提出問題“怎樣才能產生電磁感應現象”讓學生分組討論并提出自己的猜想。然后,提出問題“可以通過什么樣的實驗”來產生電磁感應,讓學生結合已有經驗設計實驗方案。最后,提出問題“觀察到的實驗現象是什么?得出了什么結論”以此引導學生總結、得出結論。這一過程能夠讓學生的高階思維得到充分發揮,從而實現深度學習目標。
3.項目學習,實現知識加工。
項目式學習能夠有效地促進學生對知識的加工和應用。在高中物理教學中,教師可以設計一些與實際生活緊密相關的項目,讓學生在完成項目的過程中,將所學的物理知識進行整合和應用,提高解決實際問題的能力。以“電與磁”內容為例,教師可以設計“電與磁的奧秘探索”項目學習,讓學生通過自主探究、合作學習,深入理解電與磁知識,提升實踐與創新能力。
(三)深度學習視閾下高中物理課后檢測
1.記錄表,引導學生自我反思。
在高中物理課后檢測中,教師可以設計記錄表來引導學生進行自我反思。記錄表可以包括以下內容:知識點掌握情況、解題思路分析、錯誤原因總結、學習方法評價等。以學習電場知識為例,學生在記錄表中可以記錄自己對電場強度、電勢、電勢能等概念的理解程度,分析在解題過程中遇到的問題,如對電場線的方向判斷錯誤的原因,是對概念理解不深刻還是解題方法不當。通過填寫記錄表,學生能夠更加清晰地認識自己的學習情況,從而有針對性地進行自我反思和改進。
2.評價表,評估學生深度學習。
評價量表是評估學生深度學習情況的有效工具。因此,在高中物理課后檢測過程中,教師可以從知識掌握、思維能力、問題解決、合作學習等多個維度設計評價量表,對學生進行評價。以學習磁場知識為例,教師可以設計評價量表(見表1)。
表1 評價量表
評價指標 評價內容 評價等級
知識掌握 掌握磁場的概念、性質、產生原因等基礎知識 優秀、良好、合格、不合格
思維能力 能夠運用類比、歸納等方法分析磁場與電場的關系 優秀、良好、合格、不合格
問題解決 能夠運用磁場知識解決實際問題,如分析磁懸浮列車的原理 優秀、良好、合格、不合格
合作學習 能夠積極參與小組討論,與同學合作完成實驗任務 優秀、良好、合格、不合格
3.針對性輔導,促進知識內化。
評價的作用是對教學起到反饋調節,通過評價了解學生的深度學習現狀后,教師可以通過以下途徑實現針對性輔導,促進學生知識的內化。
第一,對于知識掌握不扎實的學生,教師可以進行個別輔導,幫助他們梳理知識點,解決疑難問題。例如,對于在電場和磁場知識學習中存在困難的學生,教師可以結合具體的實例,如電場中的電荷受力情況、磁場對通電導線的作用等,幫助學生理解和掌握相關知識。
第二,對于思維能力較弱的學生,教師可以設計一些思維訓練活動,如問題解決、實驗探究等,培養學生的批判性思維、創新思維和邏輯思維等能力。以學習力學知識為例,教師可以設計一個“探究物體加速度與力和質量的關系”的實驗,引導學生通過實驗探究,分析影響物體加速度的因素,培養學生的科學思維和實驗探究能力。
第三,對于問題解決能力不足的學生,教師可以提供一些實際問題,讓學生運用所學知識進行分析和解決。例如,在學習電磁感應知識后,教師可以提出“如何利用電磁感應原理設計一個發電機”的問題,讓學生通過查閱資料、小組討論等方式,提出解決方案,提高學生的問題解決能力。
三、結語
在素質教育背景下,深度學習在高中物理教學中的應用,能夠幫助學生夯實基礎,發展物理思維。同時,針對高中物理抽象性內容,通過深度學習,學生可以將抽象的知識轉化為具象的物理模型或探究性實驗,加快對知識點的講解,促使學生掌握相關概念,完善物理思維。本文通過在深度學習視閾下對高中物理教學進行研究與實踐,探討了深度學習的應用與實施策略。實踐表明,深度學習是提高學生物理學習效果和培養學生物理學科的核心素養的重要手段。