

郜建輝,天津市紅橋區教師發展中心物理教研員、高級教師。曾獲全國教育科學課題研究先進工作者、天津市基礎教育科研先進工作者、天津市教改積極分子、天津市教育學會先進工作者、天津市物理學會先進工作者、優秀教科研主任等多項榮譽稱號。多次獲得全國、市、區教師競賽的優秀指導教師獎。承擔或參與國家、市級課題研究十余項,在各省市舉辦培訓講座六十余場次。曾先后獲得首屆全國中學物理教學“名師賽”、全國中學物理教學設計大賽、全國教師自制教具評比、全國課改研討課評比、天津市“雙優課”評比、信息技術整合課評比、教師基本功競賽、“成才杯”“希望杯”等競賽活動的一等獎十余節次。參與編寫教輔書近四十冊,在各級刊物公開發表論文二十余篇。
[摘? ?要]將深度學習引入初中物理課堂教學,有利于培養學生的高階思維,使學生在掌握知識的基礎上,實現知識的遷移,進而形成一種學習能力。教師在教學中要依據課程標準的要求,以教材為載體,并將其作為實現初中物理深度學習的有效切入點。在深度學習設計的既定單元學習主題下,對一些微觀的、學生極易出問題的內容進行“微版”的挑戰性學習主題設計,將起到事半功倍的效果。
[關鍵詞]深度學習;初中;物理;課程標準
隨著社會科技的發展,數字經濟的迅猛崛起,人們的學習觀念也發生了很大的改變,深度學習的理念越來越被重視起來。如何將深度學習的理念應用在初中物理教學中,培養學生物理學科核心素養,已經成為眾多物理教師思考的方向。
一、初中物理深度學習的認識
深度學習是指在教師的引領下,學生圍繞著具有挑戰性的學習主題,全身心積極參與、體驗成功、獲得發展的有意義的學習過程。在這個過程中,學生掌握學科的核心知識,理解學習的過程,把握學科的本質及思想方法,形成積極的內部學習動機、高級的社會性情感、積極的態度、正確的價值觀,成為具有獨立性、批判性、創造性又有合作精神,基礎扎實的優秀的學習者,成為未來社會歷史實踐的主人[1]。
因此,深度學習有別于淺層學習,其目的是培養學生的高階思維。將深度學習引入物理課堂教學,就是要通過課堂教學,讓學生在完成對物理知識掌握的基礎上,實現知識的遷移,進而形成一種學習能力。而依據《義務教育物理課程標準》(以下簡稱課標)的要求,深入細致地了解教材,則是在初中物理教學中開展深入學習的有效切入點。
二、依標扣本的含義
所謂“依標扣本”,就是將課標要求作為教學指向,緊扣教材內容開展教學活動。簡而言之,就是教師在物理教學中應依據課標,以教材為載體,從而有效開展初中物理的深度學習。特別是在深度學習設計的既定單元學習主題下,教師應對一些微觀的、學生極易出問題的內容進行“微版”的挑戰性學習主題設計,以提升教學效果,提高學習效率。
1.依據課標,在深度學習中建立物質觀念
在劉月霞和郭華主編的《深度學習:走向核心素養》一書中指出:深度學習是建立在學生先前知識基礎上的概念改變,是注重“元認知”的教學方法。要圍繞學科核心概念建立起相關的概念、原理之間的框架及其與生活世界關聯而生成的關鍵性問題[2]。因此,開展深度學習,要基于學生的實際,引導學生在原有知識的基礎上形成系統的高階思維。
在初中物理教學中,物理觀念是學生學習物理的主要目標之一,也是物理學科核心素養的要求,更是在課堂教學中開展深度學習的重要載體。因此,教師應以物理觀念為載體,依據課標要求,緊緊圍繞教材內容,將其定位為學生可以接受的具有挑戰性的學習主題,在完成課標要求的學習目標的基礎上,幫助學生整合原有認知,形成系統的高階思維。現以初中物理人教版八年級上冊的“物態變化中熔化的教學”為例,簡單闡述如何依據課標,通過深度學習建立物質觀念,幫助學生形成系統的高階思維。
在教學中,學生經常會將物態變化中的“熔化”寫成“融化”。表面上看是簡單的錯別字,實際上反映出的是學生對物理概念理解得不清晰。如果教學中能夠研判學生出錯的原因,將其設計為“微版”的挑戰性學習主題,不僅可以解決問題,還能以此促進學生思維的提升。
(1)設計思想
如前所述,深度學習是建立在學生已有知識基礎上的概念改變。 所以,在分析學生寫錯“熔化”和“融化”的過程中,“微版”的挑戰性學習主題應有以下的設計,如圖1所示。
(2)課標的對比
在初中物理課標中的“物質”部分明確指出:學習這些內容能讓學生在小學科學課程的基礎上進一步認識物質世界[3];而在小學科學課標中的“物體與物質”部分,則要求經過從物體到材料再到物質這三個層次的學習,讓小學生了解物質的一些基本性質與變化過程,使學生的思維逐漸由具體向抽象過渡,由感性向理性升華。
在初中物理中,要求學生通過觀察、操作、體驗等方式,經歷科學探究的過程,認識物理概念和規律,學習科學方法;而在具體內容中,小學科學多以“了解”“知道”現象為主,對教學內容的規定及所達到的要求似乎并不太在意。
(3)概念的區別
教科版小學科學教材三年級下冊“溫度與水的變化”單元中的第四課“冰融化了”,其內容是觀察冰的融化、加快冰的融化。而初中物理人教版八年級上冊的“物態變化”中用的是“熔化”一詞。對于初學物理的八年級學生而言,在學習過程中未必真正了解融化和熔化的不同。因此,可將其確定為深度學習“微版”的挑戰性學習主題,從這兩個概念入手,引導學生深入了解概念的內涵與外延,讓學生通過概念學習,達到系統的思維提升。
從概念上,熔化是對晶體而言,是達到熔點時經歷了固態、固液共存、液態,且溫度不變的吸熱過程。例如,冰的熔化是指:0℃的冰吸熱后,冰的質量減少,水的質量增加,但溫度始終是0℃,當冰完全融化后,變為0℃的水,這個過程叫熔化。而0℃冰以前的吸熱過程不是熔化過程,只是升溫過程,如-5℃的冰變成0℃的冰。
融化一詞多指化開,如冰、雪、霜融化等。如果從物態變化的角度,可以認為-5℃的冰變成5℃的水的過程是融化。所以,融化常用于文學中,而熔化常用見于物理學術語,因而是火字旁。而九年級化學中的溶化,指的是固體溶解,或固態物質在另一種液態物質中分散成單個分子或離子的擴散過程。此過程不需加熱,但必須有液體,所以用三點水旁的“溶”字,如“食鹽在水中溶化了”。
2.精研教材,在深度學習中提高學習認知
深度學習理念要求能圍繞學科核心概念建立相關的概念、原理之間的框架,并基于知識之間的關聯形成系統的高階思維。對于初中物理學科而言,就是要從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系建立有效的認識方式,并從定性和定量兩個方面進行科學推理、找出規律、形成結論,能解釋自然現象和解決實際問題。現以初中物理中對光的反射定律與折射規律的理解為例進行說明。
在初中物理人教版八年級上冊的“光學”教學內容中分別出現了光的“反射定律”和“折射規律”[4],二者一個是“定律”,一個是“規律”,一字之差,但學習要求卻有所不同。規律是客觀的,是事物固有的,是人對客觀世界的認識,只有通過實踐才能發現規律。而定律是主觀的,是人的認識能力達到一定水平才能得出的正確意識,是對某種客觀規律的概括,反映事物在一定條件下發生一定變化過程的必然聯系。定律離不開規律,沒有規律也就沒有定律。
“反射定律”和“折射規律”都反映了光在傳播過程中的規律。“反射定律”則是作為一種理論模型,在一定條件下(如在不同介質的分界面處),對客觀事實的一種數學敘述式的表達,即存在著反射角等于入射角的等量關系。而“折射規律”是在初中階段還沒有學習折射率的概念時,無法具體描述其數學敘述,故而以“規律”稱之。即只做變化的定性研究,不做具體的定量分析。通過對教材中兩種光學現象的學習和辨析,可以幫助學生掌握事物更本質的屬性,了解事物的產生和變化規律,進而幫助學生解決實際問題,提升邏輯思維和創新思維水平。
三、結束語
深度學習的過程是幫助學生判斷和建構學科基本結構的過程,是形成學科核心素養的基本途徑。基于課標,將教材內容作為實現初中物理深度學習的有效切入點,在既定單元學習主題下,對一些微觀的、學生極易出問題的內容進行“微版”的挑戰性學習主題設計,將有效幫助學生開展深度學習,提升教學效率。總之,教師應通過教學實踐有效引領,讓初中物理學科的學習過程不再僅停留在學習知識點的層面,而是成為學生獲得發展的更有意義的深度學習的過程,使學生成為學習的主人。
參考文獻
[1][2]劉月霞,郭華.深度學習:走向核心素養[M].北京:教育科學出版社,2020:32.
[3]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準(2011年版)[S].北京:北京師范大學出版社,2012.
[4]人民教育出版社,課程教材研究所,物理課程教材研究開發中心.義務教育教科書物理八年級上冊[M].北京:人民教育出版社,2012.
(責任編輯? ?姚力寧)