深度學習視角下高中物理情境化教學實踐與思考

【摘要】本文探討深度學習視角下高中物理情境化教學的實踐與思考，針對當前高中物理情境教學的現(xiàn)狀與問題，提出高中物理情境化教學的原則，并基于深度學習理論，研究高中物理情境創(chuàng)設教學的具體策略，包括創(chuàng)設問題情境、多媒體情境、實驗情境、生活化情境以及導入物理學史，旨在提升學生的物理學習興趣和自主探究能力，促進學生的深度學習.

【關(guān)鍵詞】深度學習；高中物理；情境化教學

高中物理作為一門基礎學科，在培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和邏輯思維能力方面起著重要作用.然而，傳統(tǒng)的高中物理教學往往注重知識的灌輸，忽視了教學情境的創(chuàng)設和學生的主體體驗，導致學生的學習興趣和動力不足.近年來，隨著深度學習理論的興起，越來越多的教育者開始關(guān)注情境化教學在高中物理教學中的應用.本文將從深度學習視角出發(fā)，探討高中物理情境化教學的實踐與思考.

1 高中物理情境教學的現(xiàn)狀與問題

當前，高中物理情境教學在實踐中取得了一定的成效，但仍存在一些問題.一方面，部分教師對情境教學的理解不夠深入，往往只是簡單地將情境作為教學的輔助手段，而忽視了情境在促進學生深度學習方面的作用［1］.另一方面，由于教學資源、教學時間等限制，教師在實際教學中難以充分創(chuàng)設多樣化的情境，導致情境教學的效果不佳.此外，學生在面對復雜的物理情境時，往往缺乏自主探究和解決問題的能力，這也制約了情境教學的有效開展.

2 高中物理情境化教學原則

2.1 主體性原則

在高中物理情境化教學中，主體性原則是核心要素之一.這一原則強調(diào)，教學應以學生為中心，充分尊重學生的主體地位，發(fā)揮他們的主體作用.教師在創(chuàng)設情境時，需深入了解學生的興趣、需求和學習特點，以此為基礎設計情境，以激發(fā)學生的學習動機.同時，教師應引導學生積極參與情境的探索和實踐活動，鼓勵他們在情境中主動思考、動手操作，從而更深入地理解和掌握物理知識.通過這樣的方式，不僅可以提升學生的物理素養(yǎng)，還能培養(yǎng)他們的自主學習能力和探究精神.

2.2 真實性原則

真實性原則是高中物理情境化教學的基礎，它強調(diào)將理論知識與實際生活緊密相連，通過模擬或直接運用現(xiàn)實生活中的現(xiàn)象和問題作為教學素材.遵循這一原則，不僅能夠激發(fā)學生的學習興趣，還能幫助他們更好地理解抽象的物理概念［2］.例如，在講解牛頓第二定律時，教師可以設計實驗讓學生觀察不同質(zhì)量物體在相同力作用下的加速度差異，從而直觀地理解力、質(zhì)量和加速度之間的關(guān)系.此外，通過分析日常生活中的實例，如汽車剎車時乘客前傾的現(xiàn)象，學生能夠深刻體會到慣性的存在及其影響.

2.3 探究性原則

探究性原則鼓勵學生主動參與學習過程，通過實驗、觀察、討論等方式，引導他們自主發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律.這種教學模式改變了傳統(tǒng)灌輸式的教育方式，使學生成為學習的主體，培養(yǎng)了他們的科學探究能力和批判性思維.在高中物理課堂上，教師可以設置開放性問題，比如“如何測量未知液體的密度？”并提供必要的實驗材料，讓學生自行設計實驗方案，動手操作，記錄數(shù)據(jù)，最后分析得出結(jié)論.在這一過程中，學生不僅可掌握測量方法，還可學會科學探究的基本步驟，提高解決問題的能力.

2.4 趣味性原則

趣味性原則旨在通過增強學習活動的趣味性和互動性，提高學生的學習積極性和參與度.物理學科往往被認為是枯燥難懂的，但通過設計有趣的實驗、游戲或者使用多媒體教學資源，可以有效減輕學生對物理的畏懼感，使其在輕松愉快的氛圍中掌握知識.

3 基于深度學習的高中物理情境創(chuàng)設教學研究

3.1 創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生的自主探究意識

問題情境構(gòu)建指的是教育者在授課流程中，營造一種促使學生面對疑問、產(chǎn)生困惑感、并需思索求解的教學氛圍.此種氛圍能有效地引領(lǐng)學生主動發(fā)掘問題、提出問題，并進一步激發(fā)他們的自主探索意識［3］.在深度學習理論的視角下，構(gòu)建問題情境成為高中物理教學中的一項重要策略.

例如 在講解魯科版高中物理必修一第五章“牛頓運動定律”時，教師可以創(chuàng)設一個關(guān)于物體運動形態(tài)變化的問題情境.教師可巧妙地以一個靜態(tài)物體為切入點，提問：“我們?nèi)绾胃淖兤溥\動狀態(tài)呢？”這一引人深思的問題能迅速點燃學生的探索熱情，促使他們主動思考力、質(zhì)量與加速度三者間微妙的內(nèi)在聯(lián)系.接下來，教師應引領(lǐng)學生進入實驗設計階段，鼓勵他們親自動手，通過實驗直觀感受這些要素的互動.學生或許會嘗試以不同力度推動同一物體，細致觀察并記錄物體加速的變化情況.此類實驗操作不僅加深了學生對牛頓第二定律核心——加速度與施加力成正比，與物體質(zhì)量成反比——的理解，更關(guān)鍵的是，它培養(yǎng)了學生獨立思考和解決問題的能力.創(chuàng)設此類問題導向的情境，旨在讓學生在動手實踐中深化對物理原理的認知，符合深度學習的核心理念，強調(diào)學生的主體地位和實踐精神，有效促進學生物理素養(yǎng)及科學研究技能的全面提升.

3.2 創(chuàng)設多媒體情境，激發(fā)學生的物理學習興趣

多媒體情境是指利用多媒體技術(shù)創(chuàng)設一種生動、形象、直觀的教學環(huán)境.在高中物理教學中，多媒體情境的創(chuàng)設對于激發(fā)學生的物理學習興趣具有顯著效果［4］.通過多媒體技術(shù)的運用，教師可以將抽象的物理知識以圖像、動畫、視頻等直觀形式呈現(xiàn)出來，從而有效地降低學生的學習難度，提高他們的學習興趣和積極性.

例如 在講授魯科版高中物理必修二第一章“功與機械能”的內(nèi)容時，教師可充分利用多媒體技術(shù)，精心打造一場關(guān)于功和機械能轉(zhuǎn)換的視覺盛宴.具體而言，教師可通過播放一段物體在重力作用下自由落體的動態(tài)畫面，結(jié)合視頻與動畫，生動呈現(xiàn)物體下落軌跡、速度變化及重力做功的全過程.在此基礎上，多媒體場景中融入詳盡的數(shù)據(jù)分析和公式推導，使得學生能夠在直觀感受物理現(xiàn)象的同時，精準把握功與機械能轉(zhuǎn)化的數(shù)學本質(zhì).相比于傳統(tǒng)單一的文字描述和靜態(tài)圖表，這種多媒體展示方式無疑更具吸引力，能有效調(diào)動學生的求知欲和好奇心，激發(fā)其主動探索物理世界奧秘的動力.更為重要的是，多媒體場景的構(gòu)建對學生的形象思維和空間感知能力的提升有著顯著的促進作用.借助動態(tài)影像，學生能夠更直接地捕捉到物理現(xiàn)象隨時間演化的動態(tài)特征，進而培養(yǎng)敏銳的觀察能力和豐富的想象力，為其未來深入學習物理知識和開展科學實驗奠定堅實基礎.

3.3 創(chuàng)設實驗情境，增進學生的深入理解

在高中物理教學中，通過精心設計的實驗情境，能夠促進學生的主動參與和實踐探索，這種親身體驗不僅加深了對物理概念的理解，還培養(yǎng)了科學探究能力和創(chuàng)新精神，其教育價值無可替代.通過實驗操作，學生能夠直觀地觀察到物理現(xiàn)象，親身感受物理規(guī)律的運作，進而更深刻地理解物理知識，并在此過程中培養(yǎng)他們的實驗技巧和科學探究能力.

例如 在教學魯科版高中物理選擇性必修一第4章“光的折射和全反射”時，教師可以創(chuàng)設一個關(guān)于光的折射和全反射的實驗情境.教師可以準備不同介質(zhì)的透明材料，如玻璃、水、塑料等，以及光源和光屏等實驗器材.在課堂上，教師引導學生親手操作，讓光線從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，觀察光線的傳播路徑和折射現(xiàn)象.接著，教師可以引導學生探究全反射的條件，即光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，入射角大于或等于臨界角時發(fā)生全反射.通過實驗情境的創(chuàng)設，學生能夠親身感受光的折射與全反射現(xiàn)象，觀察光線傳播的路徑及其角度的變動，從而更深刻地領(lǐng)悟光的折射定律與全反射條件.相較于傳統(tǒng)的課堂講授，實驗情境更能使學生直觀地體驗到物理現(xiàn)象的真實性和規(guī)律性，提高他們的感性認知和理性思維能力.此外，實驗情境的創(chuàng)設還有助于培育學生的實驗技巧和科學探究能力.通過親自操作實驗工具、記錄實驗數(shù)據(jù)、解析實驗結(jié)果等流程，學生可以鍛煉自身的實驗技巧和科學探究能力，提升問題解決能力和創(chuàng)新思維能力.

3.4 創(chuàng)設生活化情境，引發(fā)學生自主思考

生活化情境指的是將物理知識與學生的日常生活實際相聯(lián)系，營造一種貼近學生生活的教學氛圍［5］.在高中物理教學中，生活化情境的創(chuàng)設對于激發(fā)學生自主思考、提升物理知識實際應用能力具有深遠意義.將物理知識與日常生活現(xiàn)象巧妙結(jié)合，是激發(fā)學生學習興趣和探索欲的有效途徑之一.

例如 以魯科版高中物理選擇性必修三第三章“熱力學定律”為例，教師可創(chuàng)設貼近生活的教學情境，如觀察燒水時的能量轉(zhuǎn)換過程或探討冰箱制冷背后的科學原理.這些生動的例子不僅能讓學生直觀感受到熱力學第一定律——能量守恒定律在熱學中的應用，還能引導他們深入探究熱力學第二定律，理解熱量傳遞的方向性和熵增原理.通過生活化的情境教學，復雜的物理概念變得鮮活而具體，學生在熟悉的事物中發(fā)現(xiàn)科學規(guī)律，不僅增強了學習的趣味性，也加深了對知識的理解和記憶.這種教學方式鼓勵學生用科學的眼光審視周圍世界，培養(yǎng)了他們的問題意識和探究精神，為今后的學習和研究打下了堅實的基礎.與傳統(tǒng)的課堂講授相比，生活化情境更能激發(fā)學生的自主思考，促使他們主動探究物理現(xiàn)象背后的原理.同時，生活化情境還有助于培養(yǎng)學生的問題解決能力和創(chuàng)新思維，使他們學會運用物理知識解決實際問題.

3.5 導入物理學史，創(chuàng)設物理教學趣味性情境

物理學史是人類探究自然界中各類物理現(xiàn)象的認知歷程記錄，它承載著科學家們的智慧、膽識與不屈不撓的精神.在高中物理教學的框架內(nèi)，通過融入物理學史元素，可以創(chuàng)設一種充滿趣味性的教學情境，從而點燃學生的學習熱情與探索欲望，使他們在領(lǐng)略歷史韻味的同時，更深刻地領(lǐng)悟物理知識.

例如 在教授魯科版高中物理選擇性必修二第一章“安培力與洛倫茲力”時，教師可以引入相關(guān)的物理學史素材，創(chuàng)設趣味橫生的教學情境.教師可生動講述安培與洛倫茲在電磁學領(lǐng)域的輝煌成就，追溯安培力與洛倫茲力的發(fā)現(xiàn)歷程，展現(xiàn)科學探索的曲折與魅力.通過科學家的生平故事，讓學生感悟科研之路的不易，激發(fā)他們對物理學的熱愛與尊重.進一步地，教師應引導學生探索這些原理在現(xiàn)代科技中的應用，比如電力系統(tǒng)中的電機運轉(zhuǎn)、通訊設備中的信號傳輸乃至日常電子產(chǎn)品的功能實現(xiàn)，均離不開電磁學的基石作用.如此一來，不僅豐富了學生對安培力與洛倫茲力理論框架的認識，更可讓他們深刻理解物理學在塑造現(xiàn)代社會中的核心價值.

4 結(jié)語

綜上所述，在深度學習視域下，高中物理的情境化教學實踐與研究展現(xiàn)出其不可忽視的價值.借助問題情境的創(chuàng)設、多媒體技術(shù)的應用、實驗活動的設計、生活實例的融入以及物理學史的引入，這一系列的教學策略不僅能夠點燃學生的學習熱情，激發(fā)其自主探索的欲望，還能夠深化他們對物理知識的理解，提升其應用能力.這些策略的核心在于突出學生的主體地位，強調(diào)實踐體驗與科學探究能力的培養(yǎng)，與深度學習倡導的以學生為中心、注重實踐的理念高度一致.它們能夠有效地提升學生的物理素養(yǎng)，培養(yǎng)其科學探究精神.因此，高中物理教師應當積極采用并創(chuàng)新情境化教學方式，致力于打造一個既富有樂趣又充滿探索精神的學習環(huán)境，以此推動高中物理教學質(zhì)量的持續(xù)提升，實現(xiàn)教育效果的最優(yōu)化.

參考文獻：

［1］胡智清.指向深度學習的高中物理情境教學設計——以“勻速圓周運動快慢的描述”為例［J］.中學理科園地，2024，20（03）：1-2+6.

［2］高娟.基于深度學習的高中物理情境創(chuàng)設教學研究［J］.廣西物理，2024，45（01）：116-118.

［3］孟超.高中物理情境化教學培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的策略［J］.高考，2023（26）：111-113.

［4］任虎虎.指向深度學習的高中物理情境開發(fā)策略——以奧運會比賽項目為例［J］.物理之友，2022，38（08）：15-17.

［5］李洪.高中物理教學中生活化情境創(chuàng)設策略［J］.新課程研究，2024（14）：72-74.