深度學習理念下的物理大單元教學初探

目前AI進入大眾視野，學生也能使用AI了，我們教師更應該先一步學會使用AI。AI是一種人工智能技術，具有強大的數據處理和模式識別能力，在圖像識別、語音識別等領域應用廣泛。然而，它在教學領域的應用還處于初級階段。教師將AI深度學習技術引入大單元教學，不僅能將各個單元知識進行整合，還能強化學生對物理抽象內容的理解，不斷培養學生的創新能力，進而促進學生物理核心素養的不斷提升。

一、深度學習理念的作用

教師將AI深度學習的理念融入教學中，不僅可以激發學生的學習主動性和創造性，引導學生自主學習，還可以在深度學習的過程中促進學生不斷深入思考，更好地理解相關物理概念和知識。另外，深度學習為學生提供了更深入、更有意義的物理學習體驗，幫助學生建立扎實的物理學科基礎，激發對物理學的興趣和熱愛。

二、當前物理中學教學實踐中存在的問題

一是知識點過于獨立。在以往的中學物理教學中，教師常以知識點為中心，將物理知識劃分為孤立的概念和公式，導致學生難以將各個知識點進行整合和應用。這種獨立的知識點教學模式束縛了學生對物理概念的深入理解和知識的綜合運用。

二是學生缺乏實踐經驗。傳統的中學物理教學課堂中，學生掌握物理概念與規律的方法之一就是實驗。但受實驗條件、場地（實驗室太少或太小）、設備和時間的限制，學生往往缺乏充分的實踐經驗，難以將理論知識與實際應用相結合。

三是缺乏培養創新思維的機會。傳統的物理教學中，教師注重對知識點的傳授和應用，忽視對學生創新思維和解決實際問題能力的培養。學生往往只是被動接受知識而缺少主動思考和探索的機會，沒時間消化和吸收新知識。

四是缺乏個性化教學。傳統的物理教學忽視了學生個體差異，采取完全一樣的課堂教學模式和課后作業，這使得潛能生“吃不了”、好學生“吃不飽”，影響了他們的學習效果和興趣。教師內心應懷有“教學有法，但無定法”的理念，讓自己的課堂變得靈活、有趣。

五是教學資源有限。當前的物理教學往往依賴教科書和教師講解，教學資源有限。學生的學習體驗和學習興趣受到限制，無法獲得更加豐富和多樣化的學習資源。

三、深度學習理念下的物理大單元教學策略

（一）注重課程設計

一要以問題為導向。教師要以問題為導向引導學生通過自主探究和解決問題的方式學習物理知識。在大單元教學中，教師設計的問題要能提升學生的趣味性，吸引學生主動參與，激發學生的好奇心和求知欲，讓學生主動參與和思考。如在講授“物態變化”這一內容時，教師可以將課程知識按溫度與物態變化進行整合，課堂上把六種物態變化的概念與吸放熱情況以思維導圖的形式給學生表現出來，幫助學生理解這一部分，深度學習內容。

二要進行知識整合。教師將物理知識點進行整合，形成知識網絡，幫助學生理解知識之間的聯系和應用。通過引導學生進行知識的歸納和總結，培養學生的綜合思維能力。在教學“電流與電壓電阻關系”時，教師可以應用大單元教學將相關的“串聯電路電流規律”“串聯電路電壓規律”“電流表、電壓表、滑動變阻器使用規則”“故障分析”等知識點進行整合，讓學生結合這些知識在課前進行任務復習。學生先嘗試學習，然后教師將這些電學的基本知識進行整合，幫助學生理解課程，培養抽象思維。

三要形成概念體系。教師將物理知識點按照邏輯關系進行連接，形成一個概念體系。例如，教師從力學的運動學概念開始，逐步引入動力學、牛頓定律等多個概念，讓學生明確各個概念之間的關系和相互作用。

四要建立知識框架。教師建立一個物理知識框架，讓學生了解各個知識點在整體框架中的位置和作用，迅速建立關系。這可以通過概念地圖、思維導圖等方式呈現，幫助學生形成整體性的認知。

五要探究跨學科融合。教師將物理知識、方法等與其他學科進行滲透、整合。如在講解實際應用題時，往往需要聯系多個學科的知識，特別是數學知識，只有做到物理數學類比、互通，才能解決更加復雜的問題。同時，教師還可以幫助學生理解知識的應用，培養綜合素質，如將物理中的力學概念與生物學中的運動原理相結合，結合實際現象，讓學生更好地理解人體運動的生物學原理和物理原理。

六要強化實際問題應用。教師將物理知識應用到實際問題中，如教學慣性知識時，聯系學生因為地滑前趴后仰的摔倒現象。教師讓學生通過分析實際問題來整合知識，如通過設計物體的運動軌跡，結合定義，讓學生綜合運用運動學和動力學知識，分析和解決實際問題。

（二）注重教學方法

一要開展探究式學習。教師引導學生進行實驗，探究物理現象和規律。教師可以通過設計簡單的實驗，讓學生親自操作和觀察實驗結果，從而發現問題和規律。

二要開展網格式教學。在班級中建立網格化學習小組，讓每個小組抓好落實。教師在課堂上適當提出問題，或者創設實驗情境，引導學生進行分組實驗，在小組中進行討論和交流，合作完成實驗操作，共同解決問題，最后做出數據分析。這一系列的過程促進了學生的思維碰撞，培養了合作精神和團隊意識。合作過程中需要對各個學生進行網格化。

例如，電路故障探究實驗。1.分組與準備：班內有42名學生，教師可把學生分成6個小組，每組7人分別編號1～7，其中1號為組長，負責統籌安排本組實驗內容，并對組內成員實驗過程抓好落實，2～3號負責設計電路圖，4～7號負責本組實驗器材的配置和回收。2.合作探究：小組共同連接電路，制造一些電路故障，如斷路、短路等。成員分工：有的負責觀察電路現象，有的用電壓表、電流表等進行測量，分析判斷故障原因。3.成果交流：各小組匯報發現的故障現象、測量數據及分析得出的故障原因，討論總結判斷電路故障的方法和技巧。

（三）注重評估方式

一要采用不同形式的評價方式。不同形式的評價模式包括課堂練習、學生解說、實驗、演講、實踐報告等。

二要加強及時反饋。教師及時給予學生反饋和指導，協助學生糾正錯誤和改善學習方式。例如，教師上課多設置有趣問題、多提問，課下多交流、多抽查筆記，可以查看學生的學習效果。作業講解時，教師明確指出學生出錯的原因，及時給學生提供改正的方法，也可以利用智能評估系統等技術手段，實現對學生學習情況的實時監控和個性化指導。如在講授“磁現象”這節課，教師可以根據學生在小學科學里所學的磁基本知識，明確重難點和新的學習目標，對學生容易出錯的比較抽象的磁場、磁感線、地磁場等加強輔導，及時教給他們改正的方法。

四、創新技術在教學中的應用

一是運用虛擬現實技術。教師利用虛擬現實技術創建沉浸式的物理學習環境，讓學生身臨其境地進行實驗和觀察，獲得更加直觀、豐富的學習體驗，增強學生的學習興趣和記憶效果。現今在網絡平臺上有一種“虛擬實驗室”，可以在平臺上進行虛擬實驗交流。

二是開展人工智能輔助教學。教師運用智能化的學習系統分析不同學生的學習情況，把合適的學習習慣建議和方法指導教給學生，幫助學生更好地理解和掌握物理學知識，事半功倍。

深度學習適用于物理教學，可以幫助學生更好地理解物理知識、應用物理知識，提升實踐能力，培養創新思維，提高解決問題能力。教師通過問題導向式的課程設計、探究式學習、合作學習、情境化教學，以及多樣的評價方式、創新技術等，增強物理教學的效果，提升學生的學習動力和學習成績。

總之，在物理教學中積極探索深度學習理念的運用是非常有意義的，能使學生體驗到更加生動有趣、高效、個性化的學習。

（責編 桑 濤）