指向深度學習的高中物理單元教學實施之路

【摘要】在21世紀的今天，科技日新月異，深度學習作為人工智能領域的重要分支，已經(jīng)逐步滲透到我們生活的方方面面.與此同時，高中物理作為培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和邏輯思維能力的關鍵學科，也面臨著教學方法和手段的創(chuàng)新與改革.深度學習是一種新興的學習思想，它正逐步改變著我們的教學與學習模式.

【關鍵詞】深度學習；高中物理；單元教學

深度學習既要求學生具備扎實的理論知識與技術，又要注重對所學知識的深入了解與靈活應用.因此，將深度學習理念引入高中物理單元教學中，不僅有助于提升教學質量，更能激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力.深度學習應用于高中物理教學，對高中物理教學有著重大的實踐意義與深遠影響.本文試圖探索以深度學習為導向的高中物理單元教學模式，并將其應用于高中物理教學中.

1 創(chuàng)設真實情境，激發(fā)學生的學習興趣

深度學習鼓勵學生主動探索、發(fā)現(xiàn)和理解，而不是被動接受.在高中物理單元教學過程中，教師要巧妙創(chuàng)設與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系的真實情境，使學生將抽象的物理知識與具體的實際應用聯(lián)系起來，從而加深對知識的理解和掌握.在傳統(tǒng)的物理教學模式中，注重對知識的灌輸與死記硬背，而深度學習則要求對物理概念、原理、規(guī)律進行深刻剖析，并對其內涵進行深刻的理解.在深度學習中，學生不僅能夠理解物理知識的表層含義，還能夠深入探究其背后的邏輯，使學生在遇到較復雜的物理問題時，能夠快速發(fā)現(xiàn)問題的本質，并探索出高效的求解方法［1］.同時，這也有助于學生整合物理和其他學科的知識，構建完整的知識體系，提升學生的整體能力.

例如 以人教版高中物理“力學”這一單元為例，教師可以設置如下真實情境激發(fā)學生的學習興趣.首先，在課堂上引入一個常見的力學問題，如，“騎車轉彎時，身體為何要傾斜？”這個問題與學生的生活經(jīng)驗密切相關，容易引發(fā)學生的興趣.在此基礎上，教師可以引導學生思考向心力、摩擦力等力學基礎知識，并通過實驗和觀察等方法驗證自己的猜想.其次，教師可以結合生活中的實際情境，設計一道機械題，如，“吊車是如何運用機械原理完成重物吊裝的？”這既是物理問題，又關系到學生未來的職業(yè)發(fā)展，是一個非常有意義的課題.通過本課題的教學，可以使學生深入了解吊車的結構和工作原理，掌握機械在實際生產中的應用，同時也能提高學生的實踐能力和解決問題的能力［2］.在創(chuàng)設真實情境的同時，也要充分利用圖片、視頻等多媒體教學資源，增強情境的直觀性.例如，教師可以播放一段吊車吊裝重物的視頻，讓學生在觀看的同時，也能感受到機械的魅力，激發(fā)他們的探索欲望.通過這種方式，可以使物理教學更加貼近實際，加深學生對物理知識的理解和記憶.

2 開展研究性學習活動，提升學生的自學能力

深度學習強調對學生自主學習能力的培養(yǎng)，即讓學生自己去獲取知識、分析問題、解決問題.在高中物理單元教學中，教師應通過開展研究性學習活動，使學生主動參與到研究性學習中，從而培養(yǎng)學生的自主學習能力.將深度學習應用于高中物理單元教學，可以顯著促進學生對知識的理解和掌握.

例如 以人教版高中物理“電磁感應”這一單元為例，教師可以通過一系列探究活動，使學生更好地理解和掌握相關知識.首先，教師可以將學生分成若干小組，每組承擔一個與電磁感應相關的實驗或課題，如“電磁感應強度的影響因素”“生活中電磁感應的應用”等.在研究性學習過程中，教師要為學生提供所需的實驗器材和材料，并明確實驗的目的和過程.通過小組合作，完成實驗方案的設計、實驗操作的實施、數(shù)據(jù)的記錄和分析，以及最終研究成果的展示.在研究性學習的過程中，教師不僅是指導者，也是參與者和支持者.在學習過程中，教師要密切關注學生的學習進度，并給予指導和建議，幫助他們解決遇到的問題.同時，教師也要鼓勵學生發(fā)表自己的觀點和看法，對電磁感應現(xiàn)象和規(guī)律進行評價和思考，以培養(yǎng)他們的批判性和創(chuàng)造性思維.通過這種探究式學習，學生能夠深入探究電磁感應的相關知識，理解其原理和應用.通過實際操作，培養(yǎng)學生的實驗技能；通過對數(shù)據(jù)的分析，培養(yǎng)學生的邏輯推理能力；通過團隊協(xié)作，培養(yǎng)學生的合作意識和交流能力.

3 實施差異化教學，關注個體差異

深度學習不僅要求學生掌握零散的知識點，更強調對知識的整合和體系的構建.在高中物理單元教學中，教師應注重引導學生將所學知識進行整合，構建完整的知識網(wǎng)絡［3］.通過對比、歸納、總結等方式，幫助學生理解知識之間的內在聯(lián)系和邏輯關系，形成系統(tǒng)的知識體系.

例如 以人教版高中物理中的“能量守恒與轉化”單元為例，這個單元涉及了動能、勢能、熱能、電能等多種形式的能量，以及它們之間的轉化關系.為了幫助學生構建完整的知識網(wǎng)絡，教師可以采取以下策略.首先，教師可以通過思維導圖或概念圖的形式，將各種形式的能量以及它們之間的轉化關系進行可視化展示.這樣可以幫助學生直觀地理解能量的守恒與轉化規(guī)律，形成對能量概念的整體認識.其次，教師可以引導學生通過對比和歸納的方式，總結不同能量形式之間的轉化條件和特點.

例如 動能和勢能之間的轉化通常與物體的運動狀態(tài)有關，而電能和熱能之間的轉化則涉及電路和熱量傳遞等知識.通過對比和歸納，學生可以更加深入地理解能量轉化的本質和規(guī)律.教師還可以設計一些綜合性的實驗或問題，讓學生在實際操作中運用所學知識解決實際問題.例如，可以設計一個探究摩擦生熱的實驗，讓學生在實驗中觀察動能轉化為熱能的過程，并思考如何減少摩擦損失等問題.這樣的實踐活動不僅能夠幫助學生鞏固所學知識，還能夠提高他們的實踐能力和問題解決能力.通過注重知識整合和構建知識網(wǎng)絡的教學策略，教師可以幫助學生形成對能量守恒與轉化單元的系統(tǒng)性認識，提高他們的學習效果和物理學科素養(yǎng).

4 充分發(fā)揮信息化優(yōu)勢，優(yōu)化教學方法

在信息化快速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡教學已成為一種重要的教學方式.深度學習作為一種新興的學習理念，也需要充分利用信息化的優(yōu)勢來優(yōu)化教學方法.在高中物理單元教學過程中，教師應充分利用多媒體、網(wǎng)絡資源等現(xiàn)代化信息技術手段，豐富教學內容和形式，激發(fā)學生的學習興趣.

例如 以人教版高中物理“電磁波與信息技術”單元為例，該單元的教學內容較為抽象，包含的物理概念和原理較為繁雜.傳統(tǒng)的教學方法難以使學生對這些內容有深入的了解和掌握.然而，利用信息化手段，可以使教學更加生動、直觀、有效.首先，教師可以利用多媒體技術將電磁波的產生、傳播、接收等過程以動畫和圖像的形式展現(xiàn)出來，從而幫助學生更好地理解相關概念.其次，教師可以借助網(wǎng)絡資源引入與電磁波相關的實際應用案例，如無線通信、衛(wèi)星通信、雷達探測等，使學生認識到電磁波在現(xiàn)代信息技術中的重要性和廣泛應用.此外，教師還可以利用虛擬實驗系統(tǒng)讓學生在計算機上進行虛擬實驗.通過調整實驗參數(shù)、觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)等方式，加深學生對電磁波特性及應用的理解.這種虛擬實驗既節(jié)約了實驗成本，又為學生提供了更多的實驗機會和探究空間.

5 加強評估與反饋，推動深度學習

深度學習不僅是知識的單向輸入，更是一個交互、反饋、調節(jié)的過程.在高中物理單元教學中，評價與反饋扮演著至關重要的角色.建立一套科學的評估體系，使教師能夠全面了解學生的學習情況，并對其進行有針對性的指導，有助于學生深化對物理知識的理解，實現(xiàn)深度學習.

例如 在人教版“牛頓運動規(guī)律”這一單元教學中，教師可以運用多種形式的評估方法，全面把握學生的學習情況.首先，在教學過程中，教師可以通過提問、討論等方式，了解學生對牛頓運動定律的掌握程度，及時指出學生的疑惑和錯誤.針對學生的不同情況，教師應進行恰當?shù)慕忉尯图m正，幫助學生建立正確的物理概念.其次，教師可以利用作業(yè)和測驗等方式對學生進行終結性評價.在布置作業(yè)時，教師應注重題目的質量和針對性，使學生在完成作業(yè)的過程中能夠鞏固和拓展所學知識.測驗結束后，教師應及時對測驗結果進行分析和反饋，讓學生清楚自己的不足和進步.對于普遍存在的問題，教師可以進行集體講解；對于個別學生的問題，教師可以進行一對一的輔導.此外，教師還可以利用網(wǎng)絡平臺等工具收集學生的學習數(shù)據(jù)，進行量化分析.通過跟蹤和分析學生的學習軌跡，教師可以了解學生的學習習慣和偏好，為其提供更個性化的學習建議.例如，針對某個學生在某一知識點上反復出錯的情況，教師可以為其推薦相關的學習資源和練習題，幫助其加深對該知識點的理解和掌握［4］.在提供反饋時，教師應注重鼓勵和引導相結合.一方面，教師應對學生的進步和成績給予及時的肯定和贊揚，以激發(fā)學生的學習動力；另一方面，教師也應針對學生的不足和錯誤提出具體的改進建議，幫助學生找到問題的根源并加以解決.通過加強評估和反饋，教師可以更好地引導學生進行深度學習，幫助他們建立正確的物理概念，掌握解題技巧，提高學習效果.

6 建立物理社群，為學生間的溝通與協(xié)作創(chuàng)造條件

深度學習鼓勵學生間的交流與協(xié)作，通過集體智慧和力量共同解決問題，提升學習效果.在中學物理單元教學中，教師應積極建立物理社群，為學生搭建一個交流與協(xié)作的平臺，促進他們之間的知識共享和思維碰撞.物理社群可以是線上平臺，也可以是線下實體空間.在物理社群中，學生可以自由發(fā)表觀點、提出問題、分享心得，同時也可以瀏覽他人的分享，從中獲取新的啟發(fā)和靈感.

例如 以人教版中高中物理“光學”單元為例，教師可以組織學生在物理社群中開展一系列溝通與協(xié)作活動.首先，教師可以設置一個關于光學現(xiàn)象的討論話題，如“光的折射與反射原理在日常生活中的應用”.學生可以在社群中發(fā)表自己的觀點和看法，并引用相關的物理知識和實驗數(shù)據(jù)來支持自己的觀點.其他學生則可以對這些觀點進行評論和討論，提出自己的見解和疑問.此外，教師還可以鼓勵學生將自己在實驗中的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新成果分享到物理社群中.例如，某個學生可能設計了一種新穎的光學實驗裝置，可以在實驗中更直觀地觀察光的傳播和變化規(guī)律.這樣的分享不僅能讓其他學生受益，也能激發(fā)更多學生的創(chuàng)新精神和實驗熱情.通過建立物理社群，教師可以有效地促進學生的溝通與協(xié)作，培養(yǎng)他們的團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新精神.

7 結語

通過對深度學習在高中物理教學中的實踐探索可以看出，它既是一種學習理念，也是一種教學藝術.這需要廣大教育工作者在自己的教學實踐中積極探索和創(chuàng)新，用更加科學有效的方式引領學生走進學習的殿堂.高中物理作為一門重要的科學課程，對學生科學素質和科學思維的培養(yǎng)具有重要意義.希望廣大物理教育工作者能夠積極參與到深度學習的研究和實踐中來，推動高中物理教學的改革和發(fā)展.

參考文獻：

［1］彭岳.指向深度學習的高中物理單元教學實施路徑研究——以人教版高中物理“電能能量守恒定律”單元為例［J］.物理教學探討，2023，41（08）：26-30.

［2］周慧.指向深度學習的高中物理大單元教學［J］.數(shù)理化解題研究，2023（21）：59-61.

［3］熊明智.指向深度學習的高中物理單元教學問題鏈的探討和實踐［J］.物理之友，2023，39（07）：14-16.

［4］楊天才，李紅梅.指向深度學習的高中物理大單元教學思路探究——以“摩擦力”教學為例［J］.物理教學探討，2023，41（06）：76-80.