深度學(xué)習(xí)視域下高中物理教學(xué)的優(yōu)化策略

周海建

摘 要：物理是高中教學(xué)體系中的重要科目之一，物理知識的學(xué)習(xí)對學(xué)生思維能力的發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。當(dāng)下學(xué)生普遍反映物理學(xué)科知識難度較大，學(xué)習(xí)困難，為此教師必須結(jié)合學(xué)生的具體情況積極探索更加高效、科學(xué)的物理教學(xué)方式，在積極吸收先進(jìn)教學(xué)理念的基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，為物理教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。基于此，本文在物理教學(xué)活動中融入深度學(xué)習(xí)理念，闡述了深度學(xué)習(xí)視域下高中物理學(xué)科的教學(xué)特點(diǎn)，以及高中物理教學(xué)與深度學(xué)習(xí)理念相融合的積極意義，提出鎖定深度目標(biāo)，完善課前設(shè)計，問題遞進(jìn)式探索重構(gòu)知識，創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法和在質(zhì)疑反思中總結(jié)所學(xué)知識等策略，以期為現(xiàn)代化、科學(xué)化的高中物理教學(xué)課堂的建設(shè)提供一定參考。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí)；高中物理；優(yōu)化；教學(xué)策略

深度學(xué)習(xí)與淺層學(xué)習(xí)相對，要求教師在授課中不再拘泥于具體知識點(diǎn)的理解和掌握，而是從能力培養(yǎng)方面入手，引導(dǎo)學(xué)生在課上進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)中，感受所學(xué)知識的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)中解構(gòu)知識，探究知識的生成過程，在學(xué)習(xí)、體驗(yàn)、探究的過程中培養(yǎng)學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)成長奠定優(yōu)勢基礎(chǔ)。為此教師需要改變傳統(tǒng)的以教師為主體的課堂教學(xué)模式，以學(xué)生為中心改革教學(xué)方法，重塑課堂教學(xué)環(huán)境，提高物理教學(xué)活動的有效性，促進(jìn)學(xué)生成長。

一、深度學(xué)習(xí)視域下的高中物理教學(xué)特點(diǎn)

深度學(xué)習(xí)視域下高中物理教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的物理高階思維。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，教師在教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，在對話中鼓勵學(xué)生探索物理知識，在思考問題的過程中重構(gòu)物理知識體系，將相關(guān)知識點(diǎn)組合在一起，形成物理思維框架，幫助學(xué)生理解所學(xué)物理知識的內(nèi)涵。高中生的思維發(fā)展過程具有螺旋上升的特點(diǎn)，教師在授課中應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，不斷提出具有一定難度的探索性問題，在探索問題的過程中夯實(shí)學(xué)生的物理基礎(chǔ)，提高學(xué)生的物理思考深度，深入理解所學(xué)知識內(nèi)容，為后續(xù)學(xué)習(xí)難度更大、更加復(fù)雜的物理知識奠定優(yōu)勢基礎(chǔ)[1]。

二、高中物理教學(xué)融合深度學(xué)習(xí)理念的意義

物理學(xué)科是培養(yǎng)國家所需的科技型人才的重點(diǎn)學(xué)科，學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理知識掌握基本的科學(xué)知識和物理原理，對應(yīng)用型人才的養(yǎng)成具有重要促進(jìn)作用。而在物理教學(xué)中應(yīng)用深度學(xué)習(xí)理念，可以讓學(xué)生沉浸在物理課堂之中，深入探索知識，理解物理知識的內(nèi)涵，幫助學(xué)生掌握物理知識原理。

高中物理學(xué)科教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，有助于良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。在深度學(xué)習(xí)狀態(tài)下，學(xué)生主動跟隨教師完成一系列的學(xué)習(xí)任務(wù)，在持續(xù)不斷的實(shí)驗(yàn)探究和思考問題的過程中，學(xué)生會形成固定的思維認(rèn)知模式，在分析問題的過程中自動拆解問題，探索問題的內(nèi)涵，應(yīng)用所學(xué)物理知識解決問題，以此培養(yǎng)學(xué)生解決問題和探索物理規(guī)律的能力，為學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成奠定基礎(chǔ)。

高中物理學(xué)科教學(xué)中引入深度學(xué)習(xí)理念，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣。在深度學(xué)習(xí)狀態(tài)下學(xué)生沉浸在探索物理知識的過程中，教師通過多元化的教學(xué)方法開展教學(xué)活動，提高物理課堂的趣味性，同時，營造出積極、和諧的課堂學(xué)習(xí)氛圍，學(xué)生在環(huán)境氛圍和趣味性要素的指引下主動參與到課堂教學(xué)互動中，在主動探究物理知識解決問題的過程中，學(xué)生逐漸獲得群體認(rèn)同感和個人的成就感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們在今后能夠更加主動地參與到物理知識的學(xué)習(xí)探索過程中，提高物理教學(xué)的有效性，促進(jìn)學(xué)生成長[2]。

三、深度學(xué)習(xí)視域下高中物理教學(xué)的優(yōu)化策略

（一）鎖定深度目標(biāo)，完善課前設(shè)計

課前設(shè)計環(huán)節(jié)是物理教學(xué)模式的重要組成部分，教師在教學(xué)規(guī)劃設(shè)計中，可結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況確定教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，靈活設(shè)計教學(xué)活動，將各個模塊的知識點(diǎn)組合在一起，在探究知識的過程中培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)和思維能力。為切實(shí)提高課前設(shè)計質(zhì)量，教師必須從預(yù)設(shè)目標(biāo)環(huán)節(jié)入手，均衡目標(biāo)難度，保證目標(biāo)深度的同時避免目標(biāo)設(shè)置過高，難度過大，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為此，教師在課前教學(xué)設(shè)計中應(yīng)深度分析、解讀教材內(nèi)容，結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)，從基礎(chǔ)知識入手，設(shè)置多層次教學(xué)目標(biāo)，以目標(biāo)為導(dǎo)向設(shè)計物理教學(xué)活動，在不斷實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過程中引導(dǎo)學(xué)生逐漸進(jìn)入到深度學(xué)習(xí)狀態(tài)中，結(jié)合生活場景引導(dǎo)學(xué)生樹立知識學(xué)習(xí)目標(biāo)，即“我能用所學(xué)知識解決生活中的問題”，在目標(biāo)的驅(qū)動下引導(dǎo)學(xué)生自主探索知識，解決物理問題，提高物理教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

以人教版高一物理必修1第三章《摩擦力》為例，在確定教學(xué)目標(biāo)之前首先分析教材內(nèi)容，本節(jié)課內(nèi)容是初中摩擦力知識的拓展和延伸，與重力和彈力知識相比，摩擦力知識涉及的力學(xué)知識較多，且分析物體運(yùn)動時的受力情況的難度較大，知識學(xué)習(xí)存在一定難度。基于此，教師在課前設(shè)計階段將整個課堂教學(xué)活動分為三部分：第一部分為復(fù)習(xí)初中所學(xué)摩擦力相關(guān)知識內(nèi)容，鞏固知識，為初高中知識銜接打基礎(chǔ)；第二部分為靜摩擦力和滑動摩擦力的概念引入，結(jié)合生活情境了解靜摩擦力和滑動摩擦力在生活中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生對比分析二者的相同點(diǎn)和差異性，深化學(xué)生對知識的理解；第三部分為應(yīng)用環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到解決問題的過程中，在學(xué)與做的過程中引導(dǎo)學(xué)生深入探究摩擦力知識，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新思維能力。在授課中教師可在把握總體目標(biāo)的基礎(chǔ)上結(jié)合學(xué)生的反饋臨時生成教學(xué)活動和教學(xué)資源，提高教學(xué)有效性的同時避免教學(xué)過程偏離教學(xué)流程，為學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的形成奠定優(yōu)勢基礎(chǔ)[3]。

（二）問題遞進(jìn)探索，重構(gòu)探究過程

問題探究活動是學(xué)生學(xué)習(xí)掌握物理知識的關(guān)鍵。在深度學(xué)習(xí)理念中學(xué)習(xí)物理知識，要求學(xué)生在接觸知識的同時積極探究知識的內(nèi)涵，將所學(xué)知識內(nèi)容轉(zhuǎn)化為客觀且個性化的知識內(nèi)容。在學(xué)習(xí)中教師需要重視問題在啟智、促思方面的作用，在深度學(xué)習(xí)中活用問題，循序漸進(jìn)地提高問題難度，逐漸調(diào)動學(xué)生的思維能力，促進(jìn)學(xué)生成長。

高中物理知識較為復(fù)雜抽象，學(xué)習(xí)理解難度較大，教師在教學(xué)中需要從學(xué)生的實(shí)際情況入手，整合優(yōu)化課程資源，從多個角度出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生探究知識，理解知識內(nèi)涵，為學(xué)生學(xué)習(xí)理解物理知識奠定基礎(chǔ)。為進(jìn)一步落實(shí)深度學(xué)習(xí)要求，提高教學(xué)效率，教師在講述物理知識的過程中可使用問題促思法和重構(gòu)探究法，將物理知識的探究過程分解為多個問題，在不斷思考、解決問題的過程中逐漸提高學(xué)生對物理知識的理解深度。同時，多問題遞進(jìn)式探究物理知識的學(xué)習(xí)方式，能夠?yàn)榻處熥粉檶W(xué)生的學(xué)習(xí)情況提供便利條件，教師可從學(xué)生的問題答案中了解到學(xué)生對知識的理解和掌握情況，針對性介入，生成教學(xué)資源，提高高中物理教學(xué)質(zhì)量[4]。

以人教版高一物理必修2第六章《向心力》為例，本節(jié)課的主要教學(xué)目標(biāo)為幫助學(xué)生理解向心力的概念及其表達(dá)式的正確含義，理解哪些因素會對向心力的大小產(chǎn)生影響，能夠使用公式計算向心力。首先，教師將班上學(xué)生分為多個學(xué)習(xí)小組，在教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)教師展示游樂園中的轉(zhuǎn)椅游戲和轉(zhuǎn)盤游戲視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考物體在運(yùn)動過程中所受合力方向存在哪些特點(diǎn)？引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位討論問題，學(xué)生圍繞問題利用所學(xué)力學(xué)知識分析物體在勻速圓周運(yùn)動中所受合力方向，認(rèn)識到圓周運(yùn)動的特點(diǎn)，為后續(xù)學(xué)習(xí)理解圓周運(yùn)動概念奠定基礎(chǔ)。簡單介紹向心力概念后，設(shè)計討論實(shí)驗(yàn)，利用多媒體視頻播放小球在桌面上做勻速圓周運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置問題：“小球在運(yùn)動過程中受哪幾個力作用？如果此時用剪刀將細(xì)線剪斷，那么小球會做什么運(yùn)動？運(yùn)動方式有哪些特征？”在分析問題的過程中教師注意到部分學(xué)生未將細(xì)繩對小球的拉力納入考慮范圍內(nèi)，教師可以在實(shí)驗(yàn)中提前展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，臨時生成問題，幫助學(xué)生分析小球所受合力方向，“同學(xué)們，我現(xiàn)在一刀剪斷細(xì)繩，大家發(fā)現(xiàn)了嗎？小球立刻飛了出去，但是細(xì)繩未被剪斷之前小球始終在同一軌跡上運(yùn)動，這說明小球進(jìn)入到了二力平衡狀態(tài)，是哪一個力讓小球保持原有的運(yùn)動軌跡呢？”學(xué)生通過分析教師提出的問題，認(rèn)識到細(xì)線對小球的拉力作用，在此基礎(chǔ)上再次分析問題，得到結(jié)論：物體做勻速圓周運(yùn)動，且合力指向圓心方向，與線速度V呈垂直關(guān)系。在探索問題的過程中循序漸進(jìn)幫助學(xué)生分析理解知識的概念，發(fā)現(xiàn)隱藏在問題鏈條之間的物理規(guī)律，在探究中提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（三）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)法主張在實(shí)驗(yàn)探究活動中讓學(xué)生感受物理知識的內(nèi)涵，在實(shí)驗(yàn)中深化學(xué)生的知識感知能力，增強(qiáng)其邏輯分析能力和科學(xué)探究能力，在實(shí)驗(yàn)中促進(jìn)學(xué)生成長。教師在應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的過程中，應(yīng)注意傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在學(xué)生參與度低、實(shí)驗(yàn)展示效果較差等問題，為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的有效性，教師需要結(jié)合高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)，重塑實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，通過創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)形式開展教學(xué)活動，在深度學(xué)習(xí)狀態(tài)下引導(dǎo)學(xué)生探索知識的生成過程，優(yōu)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[5]。

為貫徹落實(shí)以學(xué)生為主體的課堂建設(shè)目標(biāo)，教師可設(shè)計一系列以學(xué)生為主體的課堂實(shí)驗(yàn)活動，學(xué)生以小組為單位結(jié)合教師給出的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)在討論中自行設(shè)計教學(xué)流程、制訂實(shí)驗(yàn)記錄表，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推導(dǎo)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并在小組交流展示匯報活動中交流實(shí)驗(yàn)成果，在實(shí)驗(yàn)中探究知識，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)成長。

教師在教學(xué)中可嘗試將趣味性要素和實(shí)驗(yàn)活動結(jié)合在一起，鼓勵學(xué)生從生活中的各種物理現(xiàn)象中吸收靈感，設(shè)計趣味性的物理實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)造物理小發(fā)明的過程中驗(yàn)證所學(xué)物理知識，提高物理教學(xué)活動的實(shí)踐性和趣味性，促進(jìn)學(xué)生成長。

以人教版高一物理必修3第九章《靜電的防止與利用》為例，本節(jié)課要求學(xué)生理解靜電平衡狀態(tài)，掌握靜電平衡的概念和靜電平衡產(chǎn)生的條件，以及靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上正確認(rèn)識尖端放電、電荷分布、靜電屏蔽現(xiàn)象。為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，教師從生活環(huán)境中的靜電現(xiàn)象入手，讓學(xué)生初步接觸理解靜電的含義，引導(dǎo)學(xué)生思考能否通過反向應(yīng)用靜電原理的方式防止靜電出現(xiàn)？在導(dǎo)學(xué)階段通過問題確定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。在教學(xué)活動中教師依次介紹靜電平衡、尖端放電、靜電屏蔽等概念，完成實(shí)驗(yàn)活動必要的基礎(chǔ)知識積累過程。利用多媒體設(shè)備播放靜電的危害，說明靜電在生活中的危害，如瓦斯爆炸等，將學(xué)生分為多個小組，以小組為單位引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計防止靜電的小發(fā)明，學(xué)生結(jié)合網(wǎng)絡(luò)中靜電釋放器的原理設(shè)計靜電釋放裝置，在討論和實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生探索知識。在實(shí)驗(yàn)活動中部分學(xué)生提出問題“我們怎樣確定靜電釋放器能夠?qū)崿F(xiàn)消除靜電的設(shè)計目標(biāo)”，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合問題設(shè)計驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生沉浸在深度學(xué)習(xí)狀態(tài)中，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生成長。

（四）積極質(zhì)疑反思，總結(jié)課堂知識

深度學(xué)習(xí)要求學(xué)生形成自主探究學(xué)習(xí)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，在不斷的探究中逐漸提高學(xué)習(xí)深度，進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)中，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。為了讓學(xué)生掌握自主學(xué)習(xí)的方法，主動參與到學(xué)習(xí)活動中，教師應(yīng)重視疑問中潛藏的教育價值，在課堂上積極與學(xué)生交流，鼓勵學(xué)生質(zhì)疑，在“說疑”過程中引導(dǎo)學(xué)生反思所學(xué)知識，提升思考深度，提高教學(xué)質(zhì)量[6]。

為培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑反思精神，教師可在課堂教學(xué)活動中圍繞知識點(diǎn)設(shè)計反思環(huán)節(jié)，利用反思環(huán)節(jié)總結(jié)所學(xué)知識內(nèi)容的同時，鼓勵學(xué)生說出心中的疑問，方便教師掌握學(xué)生對所講知識內(nèi)容的理解程度，針對性講解重難點(diǎn)知識，提高教學(xué)質(zhì)量。此外教師還可在教學(xué)活動中有意“設(shè)錯”，例如，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中在最終的結(jié)論推導(dǎo)環(huán)節(jié)設(shè)錯，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)問質(zhì)疑，在糾正錯誤的過程中深化學(xué)生對所學(xué)知識的記憶印象，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)目標(biāo)。

以人教版高二物理選擇性必修1第一章《動量》為例，為幫助學(xué)生理解不變量和動量的概念，教師設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，播放生活中打臺球的視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察情境中臺球運(yùn)動的變化情況，深化學(xué)生對碰撞和動量守恒概念的理解。設(shè)計演示實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中拉起碰撞擺，讓一個小球與另一個小球相撞，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析問題：“為什么碰撞后小球的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化？在球體發(fā)生碰撞之前后，哪些要素發(fā)生了變化？哪些因素會對球體的運(yùn)動狀態(tài)產(chǎn)生影響？”教師在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證質(zhì)量和速度對物體運(yùn)動量的影響，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論：物體的運(yùn)動量與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。在開始講解新知識之前，設(shè)置質(zhì)疑反思環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生提出疑問，有學(xué)生提問：“老師，我們在實(shí)驗(yàn)中只考慮了質(zhì)量和速度兩個因素對物體運(yùn)動量的影響，那么如果物體在地面發(fā)生運(yùn)動，摩擦力和空氣阻力是否會對物體運(yùn)動量產(chǎn)生影響呢？”教師結(jié)合學(xué)生的疑問引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合摩擦力公式分析問題，學(xué)生在討論中認(rèn)識到摩擦力的變化與地面的光滑程度和物體的正壓力有關(guān)，而在實(shí)驗(yàn)中二者的狀態(tài)相對恒定，因此所受摩擦力恒定，所以不做考慮，空氣阻力同樣如此。通過反思質(zhì)疑環(huán)節(jié)增加師生之間的交流，幫助學(xué)生深度理解所學(xué)物理知識，提高物理教學(xué)活動的有效性和教學(xué)質(zhì)量。

結(jié)束語

綜上所述，在高中物理教學(xué)中融入深度學(xué)習(xí)理念，要求教師加強(qiáng)與學(xué)生之間的交流，在交流中引導(dǎo)學(xué)生主動探究物理問題，通過多元化的教學(xué)方式幫助學(xué)生理解重難點(diǎn)知識，提高課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生深度學(xué)習(xí)打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

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