深度學習下的高中物理大概念教學方法探尋

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摘 要：物理是一門邏輯性較強的學科，學生在實際學習的過程中會接觸到很多碎片化的知識概念，無形中加大了學生的學習難度，這就需要學生學會建立知識之間的聯系，實現深度學習。基于此，文章解析了深度學習和大概念教學法的概念，并研究了大概念教學法對實現學生的深度學習的意義，以及教學策略，旨在研究出更加完善的物理教學模式，促進學生的綜合發展。

關鍵詞：深度學習;高中物理;大概念教學法

當前社會是快節奏的時代，人們在工作和學習上都習慣了追求速度，對深度則不甚看重。受到社會環境的影響，很多學生在日常的學習過程中也學會了淺嘗輒止，簡單了解知識即可，并不做深入研究，在一定程度上也影響著學生最終的學習效果。高中物理學科本身就具有一定的深度和廣度，如果學生僅僅是對知識有一個模糊的概念，走馬觀花式地學習很難掌握物理知識的精髓，而且簡單地學習一點“皮毛”，不符合新時代下高中物理學科的學習要求。針對這種情況，深度學習理念應運而生，此理念很快就受到了物理教師的青睞。一直以來，物理都是學生學習的難點，同時屬于重點。很多學生在物理知識學習上還相對淺顯，尚未實現深度學習，在一定程度上也不符合當前的課程標準。為此，教師要采取大概念教學法，幫助學生實現深度學習。

一、相關概念解析

（一）深度學習

深度學習，顧名思義，學生在學習過程中不僅要對知識有所了解，同時還要深刻理解。深度學習的理念最早是從布魯姆的“目標教學”中提煉出來的。在1956年，布魯姆等人發布了《教育目標分類學》這部著作，在著作中首次提到了深度學習，認為一個人的學習可以分為幾個層次，分別是淺層學習和深層學習。其中，淺層學習鍛煉的是學生的低階思維，學生在淺層學習的過程中僅僅是對知識建立一個模糊的概念，對具體的知識應用等則不甚了解。而深層學習鍛煉的則是學生的高階思維，學生在深層學習的過程中，會進一步了解知識的本質和應用，對學生邏輯思維的形成也有一定的作用。而深度學習一詞是在1976年，馬頓和薩爾喬正式提出的。具體來講，深度學習指的是學生在學習過程中，不僅要學習簡單的知識，還要加強理解，往深層次挖掘，明確知識的價值和應用等。最近幾年，深度學習的理念逐漸被應用到了高中物理教學中。

（二）大概念教學法

大概念教學法是新時期下的一種比較先進的教學方法，在各個學科教學中都有涉及，且取得了不錯的教學效果。在20世紀末，科學學習在我國中學教育工作中的地位逐漸提升，也分化出了很多學科，而如何學好科學知識，則是讓無數教師頭疼的問題。科學基于其特殊性，往往需要學生完成深度學習，但是，面對難度系數較高的科學知識，如物理學科，學生的學習有諸多阻礙。針對這種情況，很多心理學家進行研究發現，很多科學知識之間都有一定的聯系，看似沒有關系的兩個概念，如果深層次挖掘，也可以建立一定的聯系。因此，教師在實際的教學過程中，如果將知識組織、聯系起來，采取大概念教學方式，則有利于學生的知識吸收，這就是大概念教學法的應用雛形。就以高中物理學科來講，筆者在前期的調查工作中也發現，很多學生在學習物理的過程中覺得物理知識是很碎的，理解起來也較為困難，在一定程度上削弱了學生對物理學科的學習興趣。由此可見，學生尚未實現物理知識之間的融會貫通，這也是很多學生覺得物理難的根本原因。因此，將大概念教學法應用于高中物理教學中，意義重大[1]。

二、大概念教學法對實現學生深度學習的意義

在高中物理教學中，應用大概念教學法可以幫助學生實現深度學習，具體表現在以下幾個方面：第一，教師采取大概念教學的方法，可以幫助學生梳理知識邏輯。上文也提到了，很多學生在物理知識學習的過程中，覺得物理知識太過于碎片化，故而覺得學習物理很難。而教師應用大概念教學法，剛好可以幫助學生解決知識碎片化的問題，建立知識概念之間的聯系。學生可以在大概念的指引下，探討知識的本質，這也是實現深度學習的要求。第二，教師通過實施大概念教學，可以保障學生深度學習過程的正確性。學生在大概念學習的過程中，可以將諸多概念放到一起，形成一個完善的概念儲存庫，從而實現知識的整合，促使深度學習順利進行。第三，教師采取大概念教學法，可以實現深度學習的價值追求。學生進行深度學習的最終目的是實現物理知識的應用，在現實生活中學會應用物理知識解決實際問題。教師通過開展大概念教學活動，可以有效提高學生的知識遷移能力，這也是深度學習的價值追求。

三、深度學習下的高中物理大概念教學法的應用策略

（一）應用大概念教學法，明確教學目標

教師在開展物理教學活動時，要想實現學生的深度學習，需要依據大概念教學法，明確教學目標。教師要結合新時期下的課程標準，將培養學生的學科素養，作為學生深度學習的目標，并在實際的教學過程中，注意落實新課程標準的理念和要求，完善教學設計。另外，教師還要注重學生的知識應用，將培養學生的知識應用能力和探究能力也囊括在教學目標中，以此來保證學生的學習深度[2]。

例如：在魯科版“空間和時間”這部分內容的教學中，教師就采取了大概念教學法，并結合學生深度學習的要求，梳理了教學目標。首先，教師先對教材內容進行了分析，“空間和時間”這部分內容是描述物體運動的基礎性內容，學生在初中階段也接觸過機械運動、參照物等內容，這些都和本節課的學習有一定聯系，同時，也為教師開展大概念教學奠定了基礎。基于教材內容，教師初步確定了本節課的教學思路，即促使學生在原有的知識基礎上，實現進一步的深入學習。

其次，教師結合深度教學的要求，梳理了教學目標：1.促使學生通過本節課的知識學習，在處理實際問題時，可以找到合適的參照物，并準確描述運動過程;2.采取大概念教學的方法，幫助學生實現知識之間的融會貫通，從而鍛煉學生的科學思維，使學生可以運用數學思維描述相關物體的位置信息，并從中總結出參考系對運動描述的重要意義;3.進一步掌握描述運動的方法，并感受時間、時刻的區別;4.基于深度學習的要求，學生還要學會從日常生活入手，將本節課的知識應用到現實生活中，最終形成觀察能力和知識探索能力。

最后，在完善的教學目標的指導下，教師從學生以往掌握的知識入手，完成新課導入過程，成功幫助學生建立了知識之間的聯系，初步發揮了大概念教學的作用，同時也為學生實現深度學習奠定了基礎。另外，教師還結合大概念教學的要求，將機械運動和空間位置的描述等內容和學生的實際生活聯系起來，建立了更加完善的知識脈絡，促使學生實現了知識應用，加深了學習深度，有效培養了學生的科學素養。由此可見，此次教學的效果較好。

（二）應用大概念教學法，打破知識的局限性

物理知識之間是有一定的聯系的，學生只有掌握知識之間的聯系，方能實現深度學習。為此，教師要應用大概念教學法，打破知識的局限性，將原本碎片化的知識整合起來，幫助學生完成深度學習。另外，教師還要采取大概念教學法，打破各個章節的知識的局限性，幫助學生實現知識的融會貫通[3]。

例如：在魯科版“牛頓第二運動定律”這一內容的教學中，教師采取了大概念教學法，將“牛頓第二運動定律”和“曲線運動”結合起來，旨在幫助學生認識到不同的物理概念之間的聯系。在“曲線運動”這部分內容中，探討“曲線運動”的條件是其教學重點。如果合外力與運動方向不在同一條直線上，物體就會做曲線運動，而當合外力與運動方向在同一條直線上時，物體就做直線運動。這一概念和“牛頓第二運動定律”也是有十分密切的聯系的。因此，教師在此次教學工作中，指導學生依據“牛頓第二運動定律”，解釋這一現象，學生可以合加速度和合速度入手，嘗試解釋“曲線運動”的概念。另外，在正式開始教學以后，教師發現僅依靠概念教學，是無法幫助學生實現深度學習的。為此，教師帶領學生做了物理實驗——磁鐵和小球的運動實驗，學生在親自動手做實驗的過程中，進一步理解了“曲線運動”和“牛頓第二運動定律”的關系。

除此之外，“曲線運動”還可以進一步學習，因此，教學過程遠遠沒有結束。教師引導學生思考，在曲線運動中，物體的運動狀態之所以發生了變化，是什么影響的呢？答案是力的影響。教學進行到這，還有一些學生表示不能理解。這個時候，教師就依據“牛頓第二運動定律”，舉例解釋，假設合外力和合速度的方向都在同一條直線上，那么就可以得出物體做“直線運動”，力改變的就是物體的速度。而如果合外力和合速度的方向不在同一條直線上，這個時候，力改變的不僅僅是物體的速度，同時也改變了物體的運動方法，所以物體就做“曲線運動”。教師通過舉例，將“曲線運動”和“牛頓第二運動定律”完美地結合到了一起。且學生在學習“牛頓第一運動定律”時，已經對力這一概念有了基礎的認識，再通過本節課的學習，建立了“牛頓第二運動定律”和“曲線運動”的聯系，加深了對本節課的知識內容的理解，實現了深度學習。

在此次教學過程中，教師詳細分析了“牛頓第二運動定律”的內容，并將其和看似沒有關系的“曲線運動”結合起來，成功幫助學生建立了各個物理概念之間的聯系，并重新認識了力的概念，對“牛頓第一運動定律”有了進一步的感知。由此可見，學生學習本來就是一個知識串聯過程，教師采取大概念教學可以幫助學生解決知識碎片化的問題，進而加深學習深度，提高學習效率。

（三）應用大概念教學法，引導學生論證知識

物理屬于科學的范疇，而很多科學知識在探究過程中都是需要論證的，這也是學生進行深度學習的要求。因此，教師在開展物理教學活動時，需要合理應用大概念教學法，引導學生進行知識論證，并在論證過程中加深對知識的理解，實現深度學習[4]。

例如：在魯科版“平拋運動”這部分內容的教學中，教師就注重了學生的知識論證，帶領學生做了相關物理實驗，用以論證知識。在正式開始教學之前，教師先分析了學生本節課的學習任務。“平拋運動”從本質上來講是一種研究問題的方法，學生通過本節課內容的學習，需要認識到這一點，并嘗試用“平拋運動”解決運動規律相關的問題。另外，學生還需要在問題探究過程中感受到科學研究的樂趣，從而深入研究運動規律，實現深度學習。針對此學習任務，教師分析了班級學生的學情。在本節課之前，學生接觸的一直都是直線運動，而平拋運動是比較典型的曲線運動，學生初次接觸可能會感覺到陌生。為此，教師決定采取大概念教學法，將“直線運動”和“曲線運動”結合起來，旨在幫助學生認識到兩種運動方式的不同，并在實驗探究中提高自己的知識運用能力，完善學生的學科素養。

在教學開始，教師可以實驗探究進行新課導入。教師在講臺上放置一個小桶，然后站在幾米之外往小桶中扔粉筆，并讓學生思考在往桶里扔粉筆的這個過程中，粉筆做的是什么運動？運動有什么特征？學生通過參與扔粉筆頭的行動，直觀地看到了粉筆在空中以拋物線的形式呈現，成功引出了平拋運動的教學主題。另外，教師還引導學生就這個小小的實驗進行思考，比如：思考拋出的粉筆頭受到的力有哪些？學生經過討論很快就總結出了粉筆受到的力有重力和空氣阻力。但是因為空氣阻力比較小，所以可以忽略不計，那可以說拋出去的粉筆頭僅僅受到重力影響，進而得出了“平拋運動”的概念，即將物體水平拋出，如果物體僅僅受到重力作用，那么物體做的運動就叫作“平拋運動”。

為了實現深度學習，教師還依據大概念教學方法，組織學生進一步探究了“平拋運動”的速度規律。在這個過程中，教師安排學生分小組做實驗，通過多次平拋運動，感知物體在做平拋運動時，速度都受哪些因素影響，并和直線運動做比較。各個小組在教師的指導下，拿不同物體做平拋實驗。為了進一步驗證實驗結果，各個小組還注意控制了拋出物體的力度，思考同樣重量的物體，如果拋出的初速度不同，落地的時間會是一樣的嗎？最終總結出了物體的落地速度受豎直方向的高度決定。

一言概之，在此次教學中，教師采取了大概念教學法，將“直線運動”和“曲線運動”結合起來，幫助學生更好地理解了知識。同時，教師還結合深度學習的要求，組織學生做了相關實驗，最終用實驗結果佐證了結論，保證了學生的學習深度。

結束語

實現深度學習是新時期下素質教育的要求，同時也是學生學習科學知識的要求。為此，在深度學習背景下，教師需要采取大概念教學法，幫助學生梳理學習脈絡，建立各個概念之間的聯系，從而提高教學效率。另外，教師需要注重學生的實驗探究，引導學生學會采取做實驗的方法驗證自己的猜想，進而保證學習深度，并在潛移默化中深化自己的學科素養。

參考文獻

[1]曾雪琴.淺談大概念理念下的高中物理教學[J].中學理科園地，2021，17（4）：23-24.

[2]任虎虎.指向深度學習的高中物理大概念教學策略：以“牛頓第一定律”教學為例[J].物理通報，2020（10）：19-22.

[3]任虎虎.指向大概念的高中物理微專題教學策略：以“傳送帶問題”教學為例[J].物理之友，2020，36（8）：12-14.

[4]王忠明.指向大概念的高中物理單元逆向教學設計：以新教材“機械能守恒定律”單元為例[J].中學教學參考，2020（17）：30-32.