思維賦能

陶德泉

【摘要】物理是一門深入探索事物規(guī)律和結(jié)構(gòu)的學(xué)科，是最為重要的自然科學(xué)之一.了解事物的規(guī)律和結(jié)構(gòu)，人們就能更科學(xué)高效地解決問(wèn)題，所以深入探索物理學(xué)科的本質(zhì)是物理教學(xué)的重要目標(biāo).隨著教育教學(xué)改革的推進(jìn)，深度學(xué)習(xí)已經(jīng)成為發(fā)展學(xué)生思維和能力的關(guān)鍵途徑.作為物理教師，要從學(xué)生深度學(xué)習(xí)角度出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生深入探索物理知識(shí)，發(fā)展科學(xué)物理思維.本文從深度學(xué)習(xí)理念出發(fā)，探索了高中物理教學(xué)的策略，以供參考.

【關(guān)鍵詞】高中物理;深度學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)策略

物理學(xué)科是高中階段的關(guān)鍵學(xué)科之一，它是自然學(xué)科的基礎(chǔ)組成部分，在研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和基本結(jié)構(gòu)中，有效地提升學(xué)生的科學(xué)思維和探索能力，幫助他們從客觀的角度認(rèn)知世界，從而形成良好的科學(xué)發(fā)展觀和科學(xué)探索力.物理學(xué)科是高中階段促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵，但高中物理知識(shí)理論性強(qiáng)，要想理解事物的本質(zhì)就必須深入其中去探尋，所以教師必須引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展深度學(xué)習(xí)，借助深度的探索，發(fā)展學(xué)生的深度思維，為他們的未來(lái)發(fā)展提供源源不斷的思維動(dòng)力.

1 深度學(xué)習(xí)的價(jià)值

深度學(xué)習(xí)是一種相對(duì)于淺表性學(xué)習(xí)的模式.它注重思維、認(rèn)知和知識(shí)結(jié)構(gòu)的深度化發(fā)展，在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生能建立全面的知識(shí)結(jié)構(gòu)，在深入的程度下能靈活地應(yīng)用已學(xué)知識(shí)去解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)技能的深度提升.所以深度學(xué)習(xí)就是推動(dòng)學(xué)生發(fā)展綜合能力的必然途徑.在高中物理課堂中，學(xué)生不僅需要掌握豐富多樣的物理理論知識(shí)，同時(shí)還需要能靈活地將之應(yīng)用到生活中，看透現(xiàn)象的本質(zhì)，解決存在的問(wèn)題.由此，學(xué)生就需要具備深度學(xué)習(xí)的眼光和思維，能剖析問(wèn)題核心，探索問(wèn)題關(guān)鍵.所以在高中物理課堂開(kāi)展深度學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生的發(fā)展具有很好的推動(dòng)價(jià)值.

首先，深度學(xué)習(xí)能發(fā)展學(xué)生的深度思維.深度思維是在較高認(rèn)知水平上對(duì)事物進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造的思維活動(dòng)，在深度學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生需要不斷深入思考，開(kāi)展綜合性的探索，這能有效地發(fā)展思維的縱向深度和橫向廣度，讓思維體系更加縝密、嚴(yán)謹(jǐn)，由此學(xué)生就能獲得更深度的思維水平，考慮問(wèn)題更加全面.

其次，深度學(xué)習(xí)能促進(jìn)學(xué)生的遷移能力.物理知識(shí)的價(jià)值在于應(yīng)用，在于遷移知識(shí)去解決更多更廣的問(wèn)題，所以利用深度學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)去探索事物的本質(zhì)，深度理解現(xiàn)象的客觀規(guī)律，由此就能從更高的層面理解知識(shí)，并在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)合理地應(yīng)用.

最后，深度學(xué)習(xí)能推動(dòng)學(xué)生的科學(xué)技能發(fā)展.物理是一門科學(xué)學(xué)科，學(xué)生通過(guò)深度學(xué)習(xí)不僅能從基礎(chǔ)層面了解科學(xué)的理論知識(shí)，更重要的是能通過(guò)自主學(xué)習(xí)和探索，發(fā)掘出更深層次的科學(xué)內(nèi)涵，由此就能推動(dòng)學(xué)生科學(xué)探索能力和科學(xué)思維的有效發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)技能的提升.

2 高中物理深度學(xué)習(xí)策略

在高中物理課堂，學(xué)生發(fā)展高階思維的需求日益旺盛，他們需要開(kāi)展與之匹配的學(xué)習(xí)模式.所以教師應(yīng)當(dāng)理解深度學(xué)習(xí)模式的意義和內(nèi)涵，在教學(xué)中積極地引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，推動(dòng)學(xué)生物理思維和能力的有效發(fā)展.

2.1 問(wèn)題促思考，加深思維深度

問(wèn)題是推動(dòng)深度思維的重要媒介.沒(méi)有問(wèn)題的指引，學(xué)生就沒(méi)有思考的方向和動(dòng)力.尤其對(duì)于高中學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們這個(gè)階段思維發(fā)展迅速，有著邁向高階發(fā)展的需求，如果學(xué)習(xí)過(guò)程仍然局限于淺表層面的知識(shí)，而忽視了深度的內(nèi)涵，那么他們所能掌握的知識(shí)將過(guò)于單一，也無(wú)法滿足思維的發(fā)展需求.所以，問(wèn)題就成為引導(dǎo)和激活學(xué)生深度思考的主要方式.通過(guò)問(wèn)題的提出，學(xué)生能結(jié)合問(wèn)題去開(kāi)展深度的思考，嘗試運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決問(wèn)題，甚至還能在自主思考中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的多樣性，由此不斷加深思維深度.因此，教師教學(xué)過(guò)程中要積極地利用問(wèn)題來(lái)引發(fā)學(xué)生的思考，帶領(lǐng)他們逐步深入問(wèn)題本質(zhì)，這樣就有助于學(xué)生的思維向更深層次發(fā)展和延伸.

例如 以人教2019版必修第一冊(cè)《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系》教學(xué)為例，該小節(jié)研究的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)探索時(shí)間和速度變化之間的關(guān)系，幫助學(xué)生了解勻變速的本質(zhì).在教學(xué)中，速度與時(shí)間的關(guān)系可以明確地用代數(shù)表達(dá)式來(lái)表示，但對(duì)于其本質(zhì)內(nèi)涵，學(xué)生并不能完全理解.所以教師可以通過(guò)幾個(gè)問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考，幫助他們深入理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵特點(diǎn)，從而掌握其本質(zhì)，在思考與探尋的過(guò)程中發(fā)展思維的深度.比如，教師可以提出問(wèn)題：“結(jié)合上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)圖象，你們能發(fā)現(xiàn)同樣的時(shí)間內(nèi)的速度變化量是什么樣的嗎？”“結(jié)合這樣的圖象，你們能發(fā)現(xiàn)時(shí)間與速度之間的關(guān)系嗎？”在這樣的問(wèn)題引導(dǎo)下，學(xué)生就會(huì)透過(guò)圖象去找到速度與時(shí)間之間的一般規(guī)律，從而能有效地發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的變化，速度的單位增加量是不變的，由此學(xué)生就能很透徹地理解v1=v0+at表達(dá)式的實(shí)際內(nèi)涵.繼而在尋找一般規(guī)律的思維基礎(chǔ)上，學(xué)生就能更透徹地了解現(xiàn)象的本質(zhì)，掌握知識(shí)的核心思想，這遠(yuǎn)比機(jī)械式的講解來(lái)得更加透徹和有效.

2.2 情境促體驗(yàn)，增強(qiáng)認(rèn)知深度

物理知識(shí)的遷移應(yīng)用非常重要，但其前提是對(duì)知識(shí)的深度認(rèn)知，這不僅涉及知識(shí)理解的范圍，同時(shí)也涉及知識(shí)理解的深度.也就是說(shuō)，同樣的原理和概念，學(xué)生如果能理解其本質(zhì)內(nèi)涵，知其然并知其所以然，那么就能有效地進(jìn)行知識(shí)的遷移應(yīng)用.所以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知深度也是深度學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié).在教學(xué)實(shí)踐中，情境是將知識(shí)轉(zhuǎn)化為形象、深刻的認(rèn)知的最重要方式，它依托多種手段和形式，將知識(shí)呈現(xiàn)于豐富的場(chǎng)景之中，這無(wú)疑為學(xué)生的知識(shí)體驗(yàn)和感官認(rèn)知提供了便捷的渠道，讓他們能立足于真實(shí)的場(chǎng)景去理解物理知識(shí)概念的由來(lái)、應(yīng)用和結(jié)果.所以教師應(yīng)當(dāng)利用情境的方式，促進(jìn)學(xué)生在課堂上的形象體驗(yàn)，讓他們更真實(shí)地體驗(yàn)物理原理，由此能有效地增強(qiáng)學(xué)生的物理認(rèn)知深度，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性.

例如 以人教2019版必修第一冊(cè)《摩擦力》教學(xué)為例，摩擦力是一種較復(fù)雜的作用力，它與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)有關(guān)，所以判定其方向和大小對(duì)于學(xué)生而言有一定的困難.尤其是這樣抽象的概念和知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)生很難直觀地去接觸和觀察，由此他們就不能更好地理解這個(gè)作用力，就不能深入掌握它的作用和規(guī)律.所以教師可以利用演示情境，將摩擦力用直觀形象的圖畫(huà)、實(shí)驗(yàn)等方式展示出來(lái)，以增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知深度.比如，教師可以利用多媒體設(shè)備，用動(dòng)態(tài)的圖畫(huà)或視頻向?qū)W生演示滑動(dòng)摩擦力的方向和大小，同時(shí)還可以利用演示實(shí)驗(yàn)情境，借助彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)展示靜摩擦力的情況.通過(guò)這些情境化的演示，學(xué)生對(duì)于不可視的摩擦力就有了一種直觀且清晰的認(rèn)知，他們能有效地判別出摩擦力的方向，理解摩擦力存在的作用及其大小的判斷.由此，學(xué)生就能建立立體化、直觀性的知識(shí)認(rèn)知，他們?cè)谙嚓P(guān)的物理現(xiàn)象和物理原理的理解和應(yīng)用上就能更加迅速，并且伴隨著情境體驗(yàn)的深入，他們對(duì)于原理和現(xiàn)象的本質(zhì)理解就更透徹，逐步加深了對(duì)物理知識(shí)原理的吸收能力.

2.3 探究促自主，發(fā)展遷移深度

深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)是知識(shí)的遷移應(yīng)用，也就是說(shuō)學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程中要靈活地掌握知識(shí)，從更廣闊的視角上去理解知識(shí)的概念和范圍，繼而在遇到真實(shí)問(wèn)題時(shí)能有效地運(yùn)用知識(shí)去解決問(wèn)題.所以提升學(xué)生的問(wèn)題解決能力，促進(jìn)學(xué)生的遷移能力是物理教學(xué)的重要目標(biāo).而遷移并不是純粹地進(jìn)行照搬硬套，而是學(xué)生能自主地分析問(wèn)題，在嘗試解決問(wèn)題的過(guò)程中不斷涌現(xiàn)獨(dú)特的能力和認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)技能的創(chuàng)新突破，所以遷移的同時(shí)也是創(chuàng)新的表現(xiàn).在教學(xué)中，教師可以利用探究活動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)探究自主地進(jìn)行討論、分析，拓展對(duì)知識(shí)的理解能力，并在較為開(kāi)放的環(huán)境下發(fā)展自主探索技能，讓他們能在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中靈活地應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題，達(dá)成知識(shí)遷移的深度發(fā)展.

例如 以人教2019版必修第二冊(cè)《圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)為例，圓周運(yùn)動(dòng)在生活中有著廣泛的應(yīng)用，在圓周運(yùn)動(dòng)中學(xué)生需要掌握角速度、線速度、周期等不同的知識(shí)原理，并能有效遷移，應(yīng)用其解決相應(yīng)的問(wèn)題.那這些知識(shí)原理在具體的問(wèn)題中到底是如何體現(xiàn)的呢？又如何幫助學(xué)生去解決問(wèn)題呢？在學(xué)習(xí)時(shí)這些知識(shí)理解起來(lái)較為抽象，所以教師可以運(yùn)用自主探究活動(dòng)讓學(xué)生自主地去挖掘這些原理的內(nèi)涵，并在探究方式下嘗試體驗(yàn)這些原理在生活現(xiàn)象中的應(yīng)用.比如，教師可以以“變速自行車的原理”為探究主題，引導(dǎo)學(xué)生以小組形式去探究變速自行車的變速原理.部分學(xué)生接觸過(guò)甚至很熟悉變速自行車，它可以變得很省力但速度慢，也可以變得很費(fèi)力但速度快，這些情形都需要學(xué)生嘗試找出相應(yīng)的依據(jù).所以學(xué)生在自主探究的過(guò)程中，需要思考可能涉及的現(xiàn)象和原理，還需要借助已學(xué)知識(shí)去拆分變速的過(guò)程，從而細(xì)化分析得出具體的變速方法.這樣的方式較為開(kāi)放，學(xué)生可以結(jié)合自己的能力和思想去嘗試并分析總結(jié)，同時(shí)不限制所用知識(shí)，學(xué)生可以在靈活的探索中實(shí)現(xiàn)有效遷移，這有助于學(xué)生知識(shí)遷移能力的提升，并發(fā)展深度的知識(shí)水平.

2.4 實(shí)踐促內(nèi)化，提升應(yīng)用深度

物理是實(shí)踐性的學(xué)科，它的知識(shí)理論在生活中應(yīng)用廣泛，所以在學(xué)習(xí)物理時(shí)開(kāi)展生活化的實(shí)踐是必要的.在深度學(xué)習(xí)理念下，物理知識(shí)絕不僅僅是深度理解知識(shí)和概念，也不僅僅是能運(yùn)用知識(shí)去解題，而是要真正實(shí)現(xiàn)在生活中的知識(shí)應(yīng)用，學(xué)生能針對(duì)不同的生活現(xiàn)象和問(wèn)題，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解釋、解決相應(yīng)的問(wèn)題.所以深度學(xué)習(xí)模式中，物理知識(shí)的學(xué)習(xí)是需要理論與實(shí)踐深度結(jié)合的，在靈活地掌握理論的前提下，學(xué)生還需要利用生活實(shí)踐活動(dòng)來(lái)內(nèi)化知識(shí)，這樣才能促成知識(shí)真正的靈活性和實(shí)踐性，才能有效地發(fā)展學(xué)生的物理技能.所以教師要積極地開(kāi)展生活實(shí)踐活動(dòng)，在活動(dòng)中以項(xiàng)目式的方式推動(dòng)學(xué)生去解決生活問(wèn)題，開(kāi)展靈活的思考和應(yīng)用，從而促進(jìn)深度應(yīng)用能力的發(fā)展.

例如 以人教2019版必修第二冊(cè)《動(dòng)能和動(dòng)能定理》教學(xué)為例，動(dòng)能與物體的運(yùn)動(dòng)息息相關(guān)，在現(xiàn)實(shí)生活中有很多利用動(dòng)能定理來(lái)展開(kāi)的活動(dòng)，能很全面地體現(xiàn)動(dòng)能與力的作用之間的聯(lián)系.所以為了讓學(xué)生更清晰地理解動(dòng)能的意義和動(dòng)能定理的內(nèi)涵，教師可以組織學(xué)生開(kāi)展生活實(shí)踐活動(dòng)，讓他們?cè)趯?shí)踐中去感受動(dòng)能，體會(huì)動(dòng)能在生活中的應(yīng)用價(jià)值.比如，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生去尋找生活中物體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生能量的行為，比如打夯、提重物上樓等等，這些生活中的行為不僅因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了動(dòng)能，同時(shí)還將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為了其他的能量，所以教師還可以引導(dǎo)學(xué)生親身去體驗(yàn)這樣的活動(dòng)，還可以借助現(xiàn)實(shí)生活中火箭發(fā)射的相關(guān)數(shù)據(jù)，嘗試運(yùn)用動(dòng)能定理去計(jì)算其所產(chǎn)生的動(dòng)能或所需要的燃料等.通過(guò)這樣切實(shí)的實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生就在不知不覺(jué)中內(nèi)化了相應(yīng)的理論內(nèi)涵，同時(shí)也在嘗試應(yīng)用的過(guò)程中更深入地掌握原理的應(yīng)用途徑，由此就能不斷提升應(yīng)用深度，發(fā)展科學(xué)應(yīng)用技能.

3 結(jié)語(yǔ)

深度學(xué)習(xí)是提升學(xué)生深度思維和能力的關(guān)鍵.它更注重自主學(xué)習(xí)和自主思考，是發(fā)展學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)深度的主要方式.在高中物理課堂，豐富深?yuàn)W的物理知識(shí)需要學(xué)生深入探索才能內(nèi)化為他們解決科學(xué)問(wèn)題的技能.所以教師要積極地利用深度學(xué)習(xí)模式，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、深度體驗(yàn)、自主探究，在實(shí)踐探索中不斷地內(nèi)化和吸收，從而有效地推動(dòng)物理知識(shí)的深度掌握，發(fā)展更深入、更靈活的物理思維.

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