摘" 要:深度學習是培養學生物理核心素養的有效方式之一,不僅能幫助學生加深對理論知識的理解,還能強化其科學思維和探究能力。基于核心素養的指導,提出教師在初中物理教學中要創新授課模式,通過任務驅動、創設情境、新舊銜接、實驗剖析、評價優化等方式為學生營造良好的學習環境,使他們在循序漸進的思考中完成各項教學任務,以此推動初中物理深度學習課堂的有效構建。
關鍵詞:初中物理;核心素養;深度學習
初中物理教學的主要目標是發展學生的核心素養,深度學習是達成這一目標的有效方式。因此,在實際教學中,教師要深入研讀教材內容并結合學情設計個性化的思考問題,引導學生自主分析,逐漸形成深度學習的能力,將在課堂上收獲的知識和技能遷移到全新情境中,使其物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等方面得到同步提升,促進學生物理核心素養的全面發展。
一、深度學習的內涵與特征
1. 深度學習的內涵
相較于淺層學習,深度學習在記憶、理解的基礎上強調應用、分析、評價、創造這四個更高級的認知層次,學生不僅要掌握課程的重點和難點內容,還要具備一定的知識遷移能力,能夠靈活運用所學知識解決實際問題。可見,深度學習指向學科核心素養的發展,旨在培養學生的高階思維能力。可以說,深度學習有利于發展高階思維,高階思維推動深度學習的開展,兩者相互促進、相輔相成。從教學的角度來說,深度學習可以幫助學生挖掘知識的本質和內涵,在遷移運用中助力學生核心素養的發展。
2. 深度學習的特征
(1)學習目標的深層追求。
深度學習主張挖掘學科知識的深層次內涵,培養學生的高階思維。深度學習在初中物理學科中主要體現在以下三個方面:一是物理概念與基本問題,屬于觀念層面;二是科學思維與學習方法,屬于思維層面;三是物理態度與責任,屬于價值觀層面。因此,物理學習不局限于對理論知識的研究,還包括對教學目標的深層追求,如深化物理觀念、發展科學思維、培養探究能力等。在此背景下,學生的學習目標會愈發明確,能夠跟隨教師的指引對教學內容展開深入研究,推動初中物理深度學習課堂的構建。
(2)學習內容的深度整合。
深度學習強調新舊知識間及不同學科間存在著某種聯系,深度整合能夠幫助學生加深對新課內容的理解,從而收到理想的教學效果。以初中物理學科為例,深度學習體現為對教學內容的深度整合,教師的授課范圍并不局限于教材,還可以引入其他學科的相關知識,拓寬學生的探究思路,通過深度整合促進物理學習效率的提高。
(3)學習過程的深入構建。
深度學習具有主體性、理解性、整合性的特點,突出了學生在課堂教學中的主體地位,經過教師的正確指引,學生深度加工所學內容,構建全新的知識框架,有利于培養學生的高階思維和自主學習能力。在這個過程中,學生重點探究具有挑戰性的思考問題,以分析、歸納、演繹、推理等方式深入構建,確保問題的順利解決。初中物理深度學習課堂的構建同樣要體現出這些特點,在師生雙方的默契配合下深入構建學習過程,使學生的理解能力、科學思維、探究意識等得到提升,打造高效物理課堂。
二、核心素養背景下初中物理深度學習課堂的構建策略
1. 任務驅動,激發學習興趣
任務驅動是指教師根據教學的重點和難點內容、學情實際布置有針對性的學習任務,使學生在思考的過程中總結出解決問題的最佳方案,以此加強對理論知識的理解和運用。為構建初中物理深度學習課堂,教師可以采用任務驅動的方式開展教學,通過對教材的深入研究確定本節課的教學方向,依據學生的實際情況設計多元化的互動問題,讓他們經歷分析、推導、應用、評價等思維過程,深化對物理概念、公式等的認識,并能熟練地運用有關概念和公式解決實際問題,以此突破教學難點,為后續的深度學習作準備。在任務的驅動下,學生會對本課物理知識充滿興趣,主動參與課堂討論,踴躍分享不同的觀點,經過熱烈交流深化對新知識的理解,逐漸形成完善的深度學習體系。
例如,人教版《義務教育教科書·物理》(以下統稱“人教版教材”)八年級上冊“聲音的產生與傳播”這節課的內容與學生的日常生活密切相關,教師可以通過任務驅動的方式設置思考問題,提高學生的課堂參與度。在導入環節,教師可以利用多媒體設備播放海浪聲、砂輪與工件的摩擦聲、歌聲、琴聲、鑼鼓聲等不同的聲音,讓學生邊聽邊思考:聲音是怎樣產生的?為什么會有各種各樣、千差萬別的聲音呢?由此順利引出本課主題。接著,教師進行如下演示:將發聲的音叉靠近乒乓球,可以把乒乓球彈開,說明發聲的音叉在振動,教師順勢提問:“還有什么辦法可以證明發聲的音叉在振動呢?是不是一切發聲的物體都在振動呢?怎樣驗證這一猜想?”教師利用學生感興趣的方式滲透物理知識,在問題的指引下驅動他們明確本課的學習思路與核心內容,通過自主思考與合作交流得出結論“聲音是由物體的振動產生的”,為接下來學習聲音的傳播打下堅實基礎。
2. 創設情境,培養思維能力
創設情境是指教師根據課程的主要內容構建相應的教學情境,以新穎的方式激發學生的學習興趣,起到發散思維的作用。教師要根據學科特點和知識內容創設教學情境。在結合情境探究新知的過程中,學生會跟隨教師的提示深入學習新知識,借助豐富的教學情境分析教學內容的深層次內涵,學會從不同的角度思考問題,充分鍛煉思維的靈活性和發散性,為高階思維能力的培養創造有利條件。由此可見,創設情境是構建初中物理深度學習課堂的有效方式,對發展學生的物理核心素養有著促進作用。
例如,人教版教材八年級下冊“彈力”這節課介紹了彈力的概念,要求學生了解彈力是如何產生的,以及彈簧測力計的工作原理。首先,教師拿出提前準備好的塑料弓箭,為學生演示拉弓射箭的過程,引導他們思考:拉弓時弓發生了什么變化?是什么使箭射了出去?以直觀的情境引出彈力,使學生對本節課的內容產生興趣。其次,教師布置如下實踐任務:使桌面上的橡皮筋、彈簧、鋼尺、橡皮泥、鐵絲等物品發生形變。學生紛紛參與到任務中,分享各自的操作方式,完成物理思維從直觀到抽象的轉變,對彈性和塑性的概念形成初步了解。最后,教師利用多媒體設備播放鋼尺過度彎曲后無法恢復原狀的視頻,引導學生思考:彈簧永遠有彈性嗎?橡皮泥為什么沒有彈性?教師通過創設演示情境、問題情境和多媒體情境的方式為學生提供了深度學習的空間,助力學生物理核心素養的發展。
3. 新舊銜接,強化探究能力
新舊銜接是指在教學過程中,為了讓學生更好地掌握新知識,教師會引入之前所學內容中與之相關的知識,有效喚醒學生的記憶,引導他們將新舊知識串聯在一起,從而順利完成本節課的教學任務。在初中物理課堂中,要想使學生收到深度學習的效果,教師要注重新舊知識的銜接,挖掘兩者間的邏輯關系,引導學生將現有的知識積累遷移到全新的情境中,對新課內容進行深入分析,經歷完整的知識探究過程。在此背景下,既能鞏固學生的已學知識,又能促進其對新知識的吸收,探究能力和科學思維得到充分鍛煉,切實保障初中物理教學的實效性。
例如,在教學人教版教材九年級全一冊“串、并聯電路中電壓的規律”這節課時,教師利用多媒體設備展示已學實驗如下:電路中用一節干電池時,燈泡較暗;用兩節干電池時,燈泡較亮,由此引出電壓的概念。在用電壓表測量三節干電池兩端的電壓時,學生通過整合新舊知識的方式厘清學習思路,用與之前測量一節干電池、兩節干電池兩端電壓相同的方法測出第三節干電池兩端的電壓是1.5 V,將三節干電池串聯之后,用電壓表對電池組兩端的電壓進行測量,此時電壓表接的是大量程,示數為4.5 V。根據以上數據可以發現一節干電池的電壓為1.5 V,兩節干電池串聯電壓為3 V,三節干電池串聯后的電壓為4.5 V,所以當三節干電池串聯之后,串聯電池組兩端的電壓等于每節電池兩端電壓之和。學生利用已學知識探究串聯電路中電壓的規律,經過不斷嘗試得出正確結論,在深度學習中強化科學探究能力。
4. 實驗剖析,完成思維轉化
實驗是物理教學的重要環節,能幫助學生在驗證理論知識的同時強化對知識的理解和感悟,實現深度學習。為構建高效初中物理深度學習課堂,教師要革新教育理念,提高對實驗教學的重視程度,根據課程內容引入趣味性實驗,激發學生的好奇心,促使他們主動參與實驗,在班級內形成濃厚的學習氛圍。實驗教學的開展方式有很多種,如利用多媒體設備播放相關視頻、讓學生親自動手操作等,無論采用哪種方式,教師都要發揮自身的引導作用,根據具體的實驗現象進行提問,使學生保持注意力的高度集中,在分析中完成思維轉化,提高高階思維能力。
例如,人教版教材八年級上冊“凸透鏡成像的規律”這節課的教學目標是讓學生從實驗中歸納凸透鏡成像的規律,并了解實像和虛像的區別。教師提前準備好實驗用品,要求學生認真閱讀相關內容,按照提示自主操作,用蠟燭作為發光物體,研究燭焰的成像,以一塊白色的硬紙板作為光屏,承接燭焰在凸透鏡中的成像。在這個過程中,學生可以移動物體,認真觀察像的虛實、大小和正倒,從而得出結論:當物距大于2倍焦距時,凸透鏡成倒立、縮小的實像;當物距等于2倍焦距時,凸透鏡成倒立、等大的實像;當物距小于2倍焦距、大于焦距時,凸透鏡成倒立、放大的實像;當物距小于焦距時,凸透鏡成正立、放大的虛像。實驗充分調動了學生的主觀能動性,整個過程由學生主導,經過自主分析與合作交流總結出凸透鏡成像的規律,并對這一規律在現實生活中的應用形成一定的認識,實現了高階思維和探究能力的同步提升,達到了構建深度學習課堂的目的。
5. 評價優化,樹立科學態度
評價是初中物理教學的重要組成部分。在構建深度學習課堂時,教師既要關注學生對基礎知識的掌握情況,又要培養他們的科學態度與責任意識,使其帶著問題進行假設與推理,以此促進思維品質的提升。因此,教師要發揮引導作用,觀察學生的課堂表現,利用激勵性、引導性、持續性的評價使他們樹立正確的學習態度和物理觀念,在深度學習中獲得個性化發展。教師要根據基本學情和物理核心素養確定教學目標,設計豐富的學習活動和有針對性的隨堂檢測,將學生的課堂表現與答題情況加以整合,使評價內容更加科學、客觀,從根本上提高初中物理教學質量。
例如,人教版教材八年級下冊“浮力”這節課要求學生認識浮力的存在及浮力產生的原因,了解影響浮力大小的因素,并用控制變量法探究浮力大小的影響因素。教師要認真觀察學生在實驗中的表現,引導他們先行提出自己的猜想,再結合壓強、壓力的相關知識推導出浮力與物體所受的液體壓力之間的關系,以培養學生良好的學習習慣,形成尊重事實的科學態度。實驗結束后,教師布置練習題,用于檢驗學生對新知識的吸收情況,并將習題完成情況與他們在實驗中的表現相結合,使其意識到自己的不足之處,再進行針對性的改進,從而實現物理核心素養的全面發展。教師通過優化評價的方式完善物理教學結構,為學生指出學習過程中有待提升的地方,培養了學生端正的科學態度,讓學生養成及時反思的良好習慣,推動了初中物理深度學習課堂的構建。
三、結束語
在核心素養背景下構建初中物理深度學習課堂,對教師教學和學生學習有重要影響。一方面,教師要充分發揮自身的引導作用,科學設置課程目標、教學內容和課堂活動,讓學生由淺入深地探究新知識,幫助他們實現從低階思維向高階思維的轉化;另一方面,學生要主動探究物理知識的深層次內涵,在真實情境下提高自身的科學思維和探究意識,實現物理核心素養的進一步發展。
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