高中物理深度學習的實踐與反思

劉崢嶸

摘要：在明確了物理學科核心素養作為高中物理教學的重要目標之后，可以通過深度學習的路徑來實現這些核心素養的落地.深度學習是面向思維的，物理學和知識的建構與運用離不開高水平的思維，在物理教學中培養學生的思維能力，教師就必須以先進的教學理念作為指導，然后結合具體的教學實踐，去引導學生處于深度學習的情境當中，從而實現自身思維能力的運用與培養.教師要能通過有效的教學設計，為學生進入深度學習的情境打下基礎;學生要能夠在深度學習的情境當中，高效調用已經掌握的基本知識，然后進行深度思考，以實現物理知識的建構與運用.

關鍵詞：高中物理;深度學習;實踐;反思

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2022）03-0071-03

當前的高中物理教學有一個很重要的目標，那就是培養學生的物理學科核心素養.物理學科核心素養由物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四個要素組成，雖然說物理學科核心素養是由2017年版《普通高中物理課程標準》正式頒布的，但實際上在此前的教學當中，物理學科的教學也高度重視這些要素的培養，只不過沒有像物理學科核心素養這樣，將這些要素高度概括出來.那么在明確了物理學科核心素養作為高中物理教學的重要目標之后，可以通過什么樣的路徑來實現這些核心素養的落地呢？研究表明，一個行之有效的途徑就是深度學習.

深入學習是面向學生的學習過程的，強調學生在學習的過程當中必須具有一定的思維深度.思維深度是一個內容廣泛的概念，其實際上包括思維的廣度、深度以及批判性等等基本要素，強調學生在學習的時候能夠積極的進行橫向對比、縱向探究，并且能夠對不同的觀點進行批判性的理解與吸收.而進一步以邏輯思維能力作為能力培養的主線，那就可以促成學生各個方面能力的養成，從而讓核心素養的培育得到實現.本文就結合人教版“速度變化快慢的描述——加速度”的教學，談談對深度學習的實踐與反思.

1 深度學習在高中物理中的應用價值

深度學習是面向思維的，物理學和知識的建構與運用離不開高水平的思維，從這樣一個簡單的邏輯就可以發現，深度學習在高中物理教學中有著非常重要的應用價值.對此，早有研究者提出這樣的問題：新課程背景下，如何在有限的時間內盡可能加深學生學習的深度，促進學生獲得最大化發展？這里實際上暗示了高中物理教學的一個基本邏輯關系，那就是要在物理教學中培養學生的思維能力，教師就必須以先進的教學理念作為指導，然后結合具體的教學實踐，去引導學生處于深度學習的情境當中，從而實現自身思維能力的運用與培養.這里有這樣兩個基本理解：

一是教師要能通過有效的教學設計，為學生進入深度學習的情境打下基礎.

情境教學的相關理論表明，有效的教學過程都是在具體的情境當中發生的，深度學習是面向學生學習過程的，因此要想讓深度學習真正發生，就必須有一個相應的成績，而這完全取決于教師的教學設計.

二是學生要能夠在深度學習的情境當中，高效調用已經掌握的基本知識，然后進行深度思考，以實現物理知識的建構與運用.

2 當前高中物理教學中存在的問題

2.1 物理教學資源沒有得到統一

在當前的物理教學中，由于教材的版本相對較多，從一個教材的具體內容來看差別很大，并且不同版本的教材在物理專業知識的豐富與深度上都存在明顯的問題.隨著當前教學資源的不斷增多，給予學校的選擇也逐漸變得偏多，但是在教學過程中針對教材的選擇并沒有結合學生的實際情況，運用民族征求意見的形式，大部分都是教師與校領導掌握主動權.

2.2 課堂教學的氛圍不能吸引學生

興趣是學生學習的最好老師.在高中物理的學習中，部分學生在開始學習的階段并不喜歡這門課程，并且認為物理課程十分的無聊，對學習難以提升興趣.尤其是對于高中階段的女學生來說，難以對物理提升興趣，從而導致課堂的學習氛圍相對沉悶，影響了師生之間的學習效果.

2.3 沒有開展物理實驗教學

在高中物理知識的學習中，實驗教學十分的關鍵.實驗不僅僅是高中物理知識教學中的主要組成部分，并且也是激發學生學習興趣提升的關鍵.結合當前物理實驗的教學情況來看，現階段物理實驗教學并沒有得到全面的落實，教師也沒有掌握健全的物理實驗教學方式，從而導致對學生難以進行全面的指導，導致物理實驗教學與預期的教學效果相互脫離.

3 基于核心素養培育的深度學習應用

明確了高中物理教學中深度學習的應用價值之后，物理教師的另一個任務就是根據物理學習路徑的起點、過程和終點，去明確物理學習路徑獲取的三個維度，這也就是：學生已有知識經驗，學生思維過程和學生知識表征.

加速度對于剛剛進入高中的學生而言，是一個有一定的感性認識，但是卻無法準確描述的概念.之所以說有感性認識，是因為在初中物理學習的過程當中，學生對加速運動已經有了初步接觸，但是站在高中物理的角度，由于速度概念的影響，學生在建構加速度概念的時候，往往會發生一些負遷移，再加上學生剛剛接觸矢量這個概念，對于加速度的正負理解也會出現一些障礙.因此教師這個時候只滿足于淺層教學，而無法讓學生進入深度學習狀態的話，那學生對加速度概念的理解很容易陷入機械記憶的窠臼.那么如何針對加速度概念的學習設計一個深度學習的過程呢？筆者在教學設計當中設計了這樣幾個環節：

3.1 環節一：創設情境，讓學生對加速度有一個準確的感知.

在教材中給出的例子是小轎車與動車啟動的時候速度從0～100km/h所需要的時間是不一樣的，轎車需要的時間是20秒，而火車需要的時間是500秒.在引導學生解析這個例子的時候，關鍵要讓學生明白三個概念：一是速度大，二是速度變化大，三是速度變化快.在列舉這個例子的時候，一定要給出具體的數值，這是因為這個階段的學生思維在加工數值而不是符號時，思維過程更加順利.在學生理解了這三個概念之后，教師不要急著去給加速度下定義，而是可以讓學生自己去舉出類似的例子，這實際上借助了“變式”的思想，以進一步豐富學生思維加工的素材.

3.2 環節二：物理探究，讓學生理解加速度的定義.

等到學生思維加工的素材比較豐富、大腦中的表象比較清晰的時候，就要將學習的過程從形象思維轉向抽象思維，也就是這個時候學生思維所加工的必須是上面三個概念.這三個概念當中，“速度大”是基礎，“速度變化大”起著承上啟下的作用，“速度變化快”是加速度概念建立的核心.學生深度學習的一個重要表征，就是對這三個概念進行比較：教師在課堂上進行引導，最終的落腳點都是符號表征，如“速度大”就是v大，“速度變化大”就是Δv大，“速度變化快”就是Δv/t大.在這個基礎之上，讓學生明確認識到必須用一個物理量來描述“物體速度變化的快慢”，這樣學生就能夠理解在“速度”概念前面加一個“加”字，并不是指速度的相加，也不是指速度的變化，而是指速度變化的快慢.這樣的理解一旦建立，那對加速度的理解就非常準確了.

3.3 環節三：運用深度學習法培養學生分析與綜合能力.

在進行實際的教學中，有效的將深度學習法融入到高中物理課堂的教學中，進而進行實質性的研究.在進行實驗的過程中，選擇兩個班級，對于一般班級進行傳統的教學，另外一個班級進行深度學習法教學，時長為一學期，進而發現在什么樣的班級下可以提升學生的綜合能力，在實驗結束后通過問卷對實驗班以及對照班進行不同程度的檢測，并通過普通的測試區別出兩個班級的綜合能力提升.經過實驗的結果顯示，運用深度學習法的班級分析與綜合能力和物理成績均顯著高于對照班，同時可以看出適應深度學習法的教學方式，希望在日后的教學當中多運用深度學習法進行教學.通過實驗的結果可以發現對于深度學習法的有效運用可以提升學生的分析以及綜合能力，由此可見，應當在物理的教學中充分利用深度學習法進行教學，從而對學生提供幫助.

3.4 環節四：學習反思，讓學生提煉學習過程的精華.

對于高中學生而言，必須設計一個學習反思的環節，通過對自己學習過程的反思，去認識到自己，在學習某一個概念或者規律的時候走過哪些彎路，每節思考過程又是值得延續的.這樣學生可以去粗取精，去偽存真，而一旦養成這樣的習慣，深度學習在后面的知識學習過程中就會自然發生.

4 用深度學習促進學生物理素養落地

無論是在新的知識建構過程中，還是在學習之后的反思過程中，對他人觀點的判斷，對自身學習過程的判斷，都包含著批判的元素，批判性思維也能得到培養.從深度學習的角度來看，當思維的廣度與深度以及批判性都能得到滿足時，就是一個深度學習的過程.再從物理學和核心素養培養的角度看，物理觀念、科學態度與責任的建立實際上依賴于學生的科學思維，實驗探究也以科學思維為基礎，所以可以說科學思維是物理學科核心素養的關鍵要素.深度學習能夠培養學生的思維，因此也就可以促進物理學科核心素養的落地.

總之，高中物理教學中課堂教學的時間是有限的，學生的精力也是有限的，物理教師應合理調配學生的時間和精力，以達成資源的合理配置，提升教學效率.而這個效率就是由深度學習來提供保障的！

參考文獻：

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