深度學習指向下的高中物理教學策略

福建省永安市第三中學 鐘福祥

所謂深度學習，其實質是學生構建知識和意義的過程。具體而言，是指學生在已有知識的基礎上，對其進行深度加工和自主建構，進而獲取新的知識、完善知識網絡的內化學習過程。與傳統的淺層次學習相比，深度學習對學生的自主性學習能力提出了更高的要求，對激發學生學習興趣和養成自主學習的習慣都有一定的促進作用。因此，高中物理教學中，教師應根據教學實際，科學合理地組織學生進行深度學習，進而為提高教學質量和學生的學習質量奠定堅實的基礎。那么具體到行動上，高中物理教學應該如何開展深度學習呢？對此，筆者有以下幾方面建議。

一、創設教學情境，激發學生的學習興趣

深度學習需要學生充分理解高中物理知識，且靈活應用抽象的概念與公式，所以需要積極調動學生主動參與學習過程，對于抽象、具有較強邏輯性的物理知識保持足夠的好奇心和學習的熱情。因此，深度學習指向下的高中物理教學，教師先行考慮的因素是如何讓高中學生群體保持學習物理知識的熱情。情境教學因其直觀有趣的代入感，對于課程氛圍的營造以及課程知識的導入都具有明顯的優勢，根據不同的物理知識內容設置不同的教學情境，是教學設計的良好開端。以高中物理“牛頓第三定律”與“離心力”教學為例，“牛頓第三運動定律”的常見表述是：相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。教師可以播放一段科幻電影，內容為《星際穿越》中庫珀幫助女主角逃離黑洞的片段，“永恒號”脫離黑洞的過程是一個不斷加速直到達到黑洞第三宇宙速度的過程，每一次加速都得點燃燃料，當Ranger 1和2都沒有燃料了，而“永恒號”尚未達到目標加速度之時，唯有拋棄兩個飛船的質量，用動量守恒換得更小的質量與更高的脫離速度。（M+2m）V1=MV2+2m（-V3），M是“永恒號”母船質量，m是Ranger質量，V1是初始速度，V2是拋棄兩個Ranger后到達的速度，V3是脫離的Ranger速度，因為是被黑洞吸引下，所以值為負。其中V2一定大于V1，拋棄兩個飛船的質量就是為了從V1提速到脫離速度V2，幫助女主角的飛船逃離黑洞牽引的影響。在視頻資源的影響下，諸多物理理論變得簡單，容易理解，為后續的深度學習打下了基礎。

二、因材施教，讓每一位學生都能積極參與

教育提倡因材施教，對于不同性格、不同基礎的學生一視同仁，充分給予每一位學生深度學習的機會。強調深度學習，也就是認可學生個體在教育發展中的認知與思維差異化。所以物理教學實踐中，教師在普及知識和傳授方法之前，需要對學生的知識結構基礎以及領悟能力有清晰的認識，靈活調整教學的進度與難度，在批量化教育過程中，針對性地建立個別特例學生的檔案，方便解決同類型的問題。以“摩擦力”的深度學習為例，高中階段對于摩擦力的應用比初中物理階段有明顯的難度提升，在深度學習之前，教師可以提出階梯式的問題對不同學生的理解能力進行摸底。首先是水平方向對一個木塊的摩擦力分析，然后在斜坡路面對一個木塊的摩擦力進行分析，最后再加入滑輪組合對斜坡路面摩擦力的情況進行分析。通過不同層面對摩擦力的分析，幫助學習基礎好的學生進行知識體系的恢復和新知識的構建打下基礎，同時對于基礎能力較差的學生進行知識能力的復習。教師根據不同學生的知識儲備找到教學設計的平衡點，使用不同的教學手法幫助每一位學生進行深化學習指導。

三、借助現代教育技術，發揮現代教學載體的作用

“互聯網+”以及信息化技術的發展，為教學手段的革新提出了新的思路以及更多的教學實踐方法，課堂的趣味性以及知識傳授效率顯著提升。高中物理知識具有邏輯性強、抽象化的特點，教師需要結合高中生的認知特點，使用多種知識模型以及演示方法降低高中物理學習的難度。例如在“萬有引力”的學習過程中，通過多媒體軟件以及視頻的解釋方法，可以模擬天體之間的運動規律以及萬有引力的表現情況，幫助學生理解三維空間內力的相互作用情況。又比如電磁波之類使用肉眼無法觀察的物理現象，借助多媒體動畫模擬的擬磁感線和電場線的分布規律，可以使看不見、摸不著的抽象知識變得直觀、形象，并且通過音頻技術深入淺出的介紹，有利于學生從多個感官出發，全面理解無法使用肉眼觀察的物理現象，發展學生的物理理解能力。

四、開展多元評價，鼓勵學生自主學習

深度學習能力遵循循序漸進的過程，因此物理深度學習能力同樣注重學習過程的閉環。通過深度物理學習，學生不可能一次性領悟所有的知識，設置學習成果評價體系，從多角度對學生個體的能力進行評估，有利于及時發現學生的不足，并在后續的教學活動中進行針對性學習。由于深度學習是一個相對高階的學習方式，對學生的學習能力以及教師專業測評指導有了更高的要求。對于參與深度學習的學生群體而言，物理教學需要設置學生“自我反省”機制的評價體系，即在課時任務完成之后的自我導向性質的評價方式。通過對學習過程記錄的回顧，學生逐一檢查自己的深度學習計劃、活動課程參與以及最后學習測評的評價，從自身角度出發，找出自己還沒有弄明白的地方，并在群體討論與教師點評環節提出自己的疑問，從形式上和內容上鼓勵學生自主學習完成最后的反省環節。

對于具有督導作用的教育工作者而言，教師以鼓勵學生參與深度學習為主，在公布正式答案之前，有必要對于實踐教學中表現優異的學生給予充分的肯定，鞏固學生在教學活動中努力與勤懇的態度。在評價過程中，教師需要對自己的表情與動作管理進行充分把握，保證師生之間和諧交流與信息互動，勿因學生的數量和個體的差異化而統一處理。例如，在“運動的合成與分解”課題中，研究拋物線問題：“在物體初始速度速率不相同的情況下，如何達到目標要求的軌跡？”教師要引導學生踴躍發言，積極參與討論，無論學生所答對錯與否，都要及時給予肯定，增加學生的自信心和問題參與能力。同時，評價體系中需要導入引導性的評價內容，幫助學生糾正錯誤判斷，深化學習能力，培養高中生知識連接運用，達到舉一反三的目的。

五、積極聯系，構建知識網絡

從各教育機構對于物理深度學習的實踐效果來看，即便是有教學計劃的指導，自主性質的探究學習依然無法實現教學系統化，即學生對于學習的內容存在一知半解或者只是零散不系統的現象。針對此類現象，加強教師與學生的實時溝通可以有效幫助學生組織自己的知識網絡。對于師生之間的聯系方式，通常有兩種，其一是在教學目標設置之前，師生之間充分溝通，對于深度學習的知識背景與方法工具進行全面溝通，做好教學執行前的準備工作。其二是在學生自主學習的過程中，教師對于學生的知識梳理和體系構建提前進行糾正，規避知識盲區以及不合理的知識體系構建。例如，在引導學生完成“曲線運動”這一節知識的自主探究之后，教師引導學生進行了梳理與歸納。在知識歸納過程中，教師將這部分知識分為兩個部分：第一，曲線運動：（1）定義；（2）曲線運動的方向；（3）曲線運動的性質；（4）物體做曲線運動的條件；（5）曲線運動的分類。第二，運動的合成與分解：（1）運動的合成；（2）運動的分解；（3）合運動與分運動之間的關系；（4）運動的性質和軌跡。通過知識的拆解與重組，幫助學生全面構建知識體系，內化為自己的知識網絡。

總而言之，高中物理教學中深度學習已成為重要的學習活動組織形式。因此，對于教師而言，必須創新教學觀念，在實踐中探索適合學生的教學方法。通過創設教學情境，借助現代教育技術，開展科學合理的教學評價等手段，不斷引導學生開展深度學習，培養學生自主學習的興趣，從而為提高學生的學習質量奠定基礎。