指向深度學習的高中物理思維型課堂構建的研究

任虎虎

(江蘇省太倉高級中學，江蘇 太倉 215411)

1 深度學習和思維型課堂的內涵

1.1 深度學習的內涵

深度學習是一種高水平、高階思維的認知,是一種高級學習狀態,更接近知識和智慧的本質;淺層學習則限于較低水平的學習,是數據、信息的單向獲取．深度學習和淺層學習不完全對立,提倡深度學習但并不徹底否定淺層學習．兩者之間從時間維度存在著延續性,即淺層是深度學習的基礎和前提,深度學習是淺層學習的深化與升華,我們必須有一定的淺層學習得來的知識(如事實程序和定義)才能進行深度的更有意義的學習．這種關系可以用一種遞進圖示來解釋,如圖1所示．

圖1 淺層學習到深度學習的遞進

深度學習主要具有注重批判理解、強調信息整合、促進知識建構、著意遷移運用、面向問題解決等5個基本特征．國內外學者從不同角度對深度學習進行了界定,但至今尚未形成統一的概念,但歸納起來,國內外學者對深度學習的內涵界定大致形成了4種觀點:深度理解說;理解一遷移說;體驗學習說;三元學習說(高階學習、整合性學習、反思性學習)．

本文認為深度學習是對學習狀態的質性描述,涉及學習的投入程度、思維層次和認知體驗等層面,強調對知識本質的理解和對學習內容的批判性吸收與利用,追求有效的學習遷移和真實問題的解決,屬于以高階思維為主要認知活動的高投入、有意義學習．

1.2 思維型課堂的內涵

思維型課堂是我國本土提出的一種課堂教學模式,林崇德、胡衛平依據思維結構的智力理論,總結出思維型課堂教學的4大基本原理:認知沖突、自主建構、思維監控和應用遷移．并提出了思維型課堂的7個基本要求:明確課堂教學目標、突出知識形成過程、練習已有知識經驗、重視非智力因素培養、訓練思維品質以提高智力能力、創設良好教學環境、分層教學因材施教．

通過認知沖突,旨在激發學生的學習動機,動機是維持學生學習活動的心理動因．自主建構包括認知建構和社會建構.認知建構強調學習是學習者積極主動建構的過程;社會建構強調:師生互動、生生互動是課堂教學中最基本、最重要的人際關系,互動不僅應關注情感互動、行為互動,更應關注思維互動．思維監控是指學習者對自己探究或問題解決的過程進行總結、反思和評價．應用遷移是指將已經獲得的知識、方法應用在新的問題情境中,解決新問題的過程．

2 指向深度學習的高中物理思維型課堂教學內涵

指向深度學習的高中物理思維型課堂是以深度學習理念為指導,提升高中物理課堂發展性,著重發展學生高階思維、思維品質和實際問題解決能力．在高中物理教學中以“生動的問題情景、交互的具身體驗、意義的自主整合、批判的自我反思、真實的問題解決”為基本原則,創設有思維空間的挑戰性學習任務,引導學生實現公共知識的個人意義達成,增強學習的意義感、自我感和獲得感．

指向深度學習的高中物理思維型課堂5個基本教學原則關系如圖2所示,他們彼此之間是緊密聯系的．

圖2 教學五原則

2.1 生動的問題情境

生動的問題情景是深度學習發生的基礎,問題情境越生動、越逼真就越能引發個體的身體體驗,特別是在學習抽象概念時或者學生缺乏已有感性經驗時,情境的再造與渲染至關重要．高中物理可以回歸生活世界或借助實驗創設真實的問題情境,也可以借助其它手段對現實情境再現,如視頻、圖片、語言或文字描述等,甚至還可以是借助計算機創設的虛擬情境．

2.2 交互的具身體驗

交互的具身體驗是深度學習發生的催化劑,目前由于課時的限制,一些課堂教學教師代替或縮短了學生對知識感悟、體驗的過程,從具身學習角度而言,體驗方式、體驗內容、體驗結果決定認知方式、認知內容與認知結果,教師應根據教學內容,創設多種能引發具身效應產生的情境,大大增強或者延長感受、體驗的環節,使學生能夠產生身心融入的具身學習．

2.3 意義的自主建構

意義的自主建構是深度學習發生的關鍵環節,引導學生將自已的感知、體驗與自己的生活背景或已有的經驗建立聯系,促進學生自主地、能動地建構新知識,把握知識背后的思想方法、邏輯、意義和價值．新知識建立的過程也是新意義生成的過程,只有生成新意義的學習才是有深度的學習．

2.4 批判的自我反思

批判的自我反思是深度學習的核心標志,教學中引導學生對自己體驗的方式、內容和結果進行總結、反思、評價和批判,不僅能促進學生理清知識的內在結構和邏輯,更好地把握學科思想方法,并且批判性的自我反思也是提升高階思維能力和思維品質的有效途徑．

2.5 真實的問題解決

真實的問題解決是深度學習發生的判斷準則,物理學與生活息息相關,生活中許多復雜的實際問題都可以作為教學材料,在物理知識學習過程中,引導和鼓勵學生在體驗和理解的基礎上,綜合運用多種知識和方法解決實際問題,提升學生綜合應用跨學科知識解決問題的能力,并且促進深度學習從課內延伸到課外．

3 指向深度學習的高中物理思維型課堂構建

3.1 指向深度學習的思維型課堂物理概念教學模型

指向深度學習的思維型課堂物理概念教學過程、教師主要活動和學生主要活動如表1所示.

表1 高中物理概念教學模型

首先,通過設置生動的實驗或視頻、圖片等情境,喚醒學生已有的前概念;其次,通過設置系列活動讓學生體驗感知物理概念的形成過程;再次,在“同化”或“順應”的基礎上建立科學概念;從次,通過批判的自我反思內化物理概念,深度把握物理概念的內涵和外延;最后,應用物理概念解決生活中的實際問題．

3.2 指向深度學習的思維型課堂物理規律教學模型

指向深度學習的思維型課堂物理規律教學過程、教師主要活動和學生主要活動如表2所示.

表2 高中物理規律教學模型

首先,通過實驗情景或邏輯推理激發認知沖突;其次,通過自主或合作探究親歷物理規律的建立過程;再次,總結歸納得出物理規律;從次,反思物理規律的建立過程探尋物理規律的適用范圍;最后,應用物理規律解決實際問題．

3.3 指向深度學習的思維型課堂物理習題教學模型

指向深度學習的思維型課堂物理習題教學過程、教師主要活動和學生主要活動如表3所示.

表3 高中物理習題教學模型

續表

首先,通過實驗或視頻、圖片等情境引出研究的主題;其次,讓學生獨立解決物理習題,然后讓個別學生展示交流,同伴間相互學習;再次,還原物理習題,聯系生活實際情境,生成意義;從次,對習題解決的過程進行相互評價和自我反思,形成程序性知識和元認知知識;最后,應用所學知識和方法解決實際問題．

3.4 指向深度學習的思維型課堂實驗探究教學模型

指向深度學習的思維型課堂實驗探究教學過程、教師主要活動和學生主要活動如表4所示.

表4 高中物理實驗探究教學模型

首先,通過生活情境或現象等情境引出實驗探究的主題;其次,讓學生設計實驗方案,組裝實驗裝置并動手操作進行數據測量;再次,分析實驗數據尋找證據;從次,對實驗的結論進行論證,并進行實驗誤差分析;最后,應用實驗所得結論解決實際問題．

本文通過構建指向深度學習的高中物理思維課堂教學范式,并細化到物理概念、物理規律、物理習題和實驗探究教學中．指向深度學習的高中物理思維課堂教學倡導思維品質提升、實際問題解決等以“學”為中心的教學過程.這能有效引導學生從被動的信息加工者變為主動的實際問題解決者;教師從知識的擁有者與傳遞者變為知識創生和多維意義實現的引領者與合作者,從而實現教與學方式的深度變革,為物理學科核心素養的落地生根、《普通高中物理課程標準(2017年版)》的實施尋找到一條創新且行之有效的路徑與策略．