深度學(xué)習(xí)理念下的物理大單元教學(xué)初探

目前AI進(jìn)入大眾視野，學(xué)生也能使用AI了，我們教師更應(yīng)該先一步學(xué)會使用AI。AI是一種人工智能技術(shù)，具有強大的數(shù)據(jù)處理和模式識別能力，在圖像識別、語音識別等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。然而，它在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用還處于初級階段。教師將AI深度學(xué)習(xí)技術(shù)引入大單元教學(xué)，不僅能將各個單元知識進(jìn)行整合，還能強化學(xué)生對物理抽象內(nèi)容的理解，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的不斷提升。

一、深度學(xué)習(xí)理念的作用

教師將AI深度學(xué)習(xí)的理念融入教學(xué)中，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，還可以在深度學(xué)習(xí)的過程中促進(jìn)學(xué)生不斷深入思考，更好地理解相關(guān)物理概念和知識。另外，深度學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了更深入、更有意義的物理學(xué)習(xí)體驗，幫助學(xué)生建立扎實的物理學(xué)科基礎(chǔ)，激發(fā)對物理學(xué)的興趣和熱愛。

二、當(dāng)前物理中學(xué)教學(xué)實踐中存在的問題

一是知識點過于獨立。在以往的中學(xué)物理教學(xué)中，教師常以知識點為中心，將物理知識劃分為孤立的概念和公式，導(dǎo)致學(xué)生難以將各個知識點進(jìn)行整合和應(yīng)用。這種獨立的知識點教學(xué)模式束縛了學(xué)生對物理概念的深入理解和知識的綜合運用。

二是學(xué)生缺乏實踐經(jīng)驗。傳統(tǒng)的中學(xué)物理教學(xué)課堂中，學(xué)生掌握物理概念與規(guī)律的方法之一就是實驗。但受實驗條件、場地（實驗室太少或太?。?、設(shè)備和時間的限制，學(xué)生往往缺乏充分的實踐經(jīng)驗，難以將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合。

三是缺乏培養(yǎng)創(chuàng)新思維的機會。傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，教師注重對知識點的傳授和應(yīng)用，忽視對學(xué)生創(chuàng)新思維和解決實際問題能力的培養(yǎng)。學(xué)生往往只是被動接受知識而缺少主動思考和探索的機會，沒時間消化和吸收新知識。

四是缺乏個性化教學(xué)。傳統(tǒng)的物理教學(xué)忽視了學(xué)生個體差異，采取完全一樣的課堂教學(xué)模式和課后作業(yè)，這使得潛能生“吃不了”、好學(xué)生“吃不飽”，影響了他們的學(xué)習(xí)效果和興趣。教師內(nèi)心應(yīng)懷有“教學(xué)有法，但無定法”的理念，讓自己的課堂變得靈活、有趣。

五是教學(xué)資源有限。當(dāng)前的物理教學(xué)往往依賴教科書和教師講解，教學(xué)資源有限。學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)興趣受到限制，無法獲得更加豐富和多樣化的學(xué)習(xí)資源。

三、深度學(xué)習(xí)理念下的物理大單元教學(xué)策略

（一）注重課程設(shè)計

一要以問題為導(dǎo)向。教師要以問題為導(dǎo)向引導(dǎo)學(xué)生通過自主探究和解決問題的方式學(xué)習(xí)物理知識。在大單元教學(xué)中，教師設(shè)計的問題要能提升學(xué)生的趣味性，吸引學(xué)生主動參與，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，讓學(xué)生主動參與和思考。如在講授“物態(tài)變化”這一內(nèi)容時，教師可以將課程知識按溫度與物態(tài)變化進(jìn)行整合，課堂上把六種物態(tài)變化的概念與吸放熱情況以思維導(dǎo)圖的形式給學(xué)生表現(xiàn)出來，幫助學(xué)生理解這一部分，深度學(xué)習(xí)內(nèi)容。

二要進(jìn)行知識整合。教師將物理知識點進(jìn)行整合，形成知識網(wǎng)絡(luò)，幫助學(xué)生理解知識之間的聯(lián)系和應(yīng)用。通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的歸納和總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力。在教學(xué)“電流與電壓電阻關(guān)系”時，教師可以應(yīng)用大單元教學(xué)將相關(guān)的“串聯(lián)電路電流規(guī)律”“串聯(lián)電路電壓規(guī)律”“電流表、電壓表、滑動變阻器使用規(guī)則”“故障分析”等知識點進(jìn)行整合，讓學(xué)生結(jié)合這些知識在課前進(jìn)行任務(wù)復(fù)習(xí)。學(xué)生先嘗試學(xué)習(xí)，然后教師將這些電學(xué)的基本知識進(jìn)行整合，幫助學(xué)生理解課程，培養(yǎng)抽象思維。

三要形成概念體系。教師將物理知識點按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連接，形成一個概念體系。例如，教師從力學(xué)的運動學(xué)概念開始，逐步引入動力學(xué)、牛頓定律等多個概念，讓學(xué)生明確各個概念之間的關(guān)系和相互作用。

四要建立知識框架。教師建立一個物理知識框架，讓學(xué)生了解各個知識點在整體框架中的位置和作用，迅速建立關(guān)系。這可以通過概念地圖、思維導(dǎo)圖等方式呈現(xiàn)，幫助學(xué)生形成整體性的認(rèn)知。

五要探究跨學(xué)科融合。教師將物理知識、方法等與其他學(xué)科進(jìn)行滲透、整合。如在講解實際應(yīng)用題時，往往需要聯(lián)系多個學(xué)科的知識，特別是數(shù)學(xué)知識，只有做到物理數(shù)學(xué)類比、互通，才能解決更加復(fù)雜的問題。同時，教師還可以幫助學(xué)生理解知識的應(yīng)用，培養(yǎng)綜合素質(zhì)，如將物理中的力學(xué)概念與生物學(xué)中的運動原理相結(jié)合，結(jié)合實際現(xiàn)象，讓學(xué)生更好地理解人體運動的生物學(xué)原理和物理原理。

六要強化實際問題應(yīng)用。教師將物理知識應(yīng)用到實際問題中，如教學(xué)慣性知識時，聯(lián)系學(xué)生因為地滑前趴后仰的摔倒現(xiàn)象。教師讓學(xué)生通過分析實際問題來整合知識，如通過設(shè)計物體的運動軌跡，結(jié)合定義，讓學(xué)生綜合運用運動學(xué)和動力學(xué)知識，分析和解決實際問題。

（二）注重教學(xué)方法

一要開展探究式學(xué)習(xí)。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗，探究物理現(xiàn)象和規(guī)律。教師可以通過設(shè)計簡單的實驗，讓學(xué)生親自操作和觀察實驗結(jié)果，從而發(fā)現(xiàn)問題和規(guī)律。

二要開展網(wǎng)格式教學(xué)。在班級中建立網(wǎng)格化學(xué)習(xí)小組，讓每個小組抓好落實。教師在課堂上適當(dāng)提出問題，或者創(chuàng)設(shè)實驗情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實驗，在小組中進(jìn)行討論和交流，合作完成實驗操作，共同解決問題，最后做出數(shù)據(jù)分析。這一系列的過程促進(jìn)了學(xué)生的思維碰撞，培養(yǎng)了合作精神和團隊意識。合作過程中需要對各個學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)格化。

例如，電路故障探究實驗。1.分組與準(zhǔn)備：班內(nèi)有42名學(xué)生，教師可把學(xué)生分成6個小組，每組7人分別編號1～7，其中1號為組長，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排本組實驗內(nèi)容，并對組內(nèi)成員實驗過程抓好落實，2～3號負(fù)責(zé)設(shè)計電路圖，4～7號負(fù)責(zé)本組實驗器材的配置和回收。2.合作探究：小組共同連接電路，制造一些電路故障，如斷路、短路等。成員分工：有的負(fù)責(zé)觀察電路現(xiàn)象，有的用電壓表、電流表等進(jìn)行測量，分析判斷故障原因。3.成果交流：各小組匯報發(fā)現(xiàn)的故障現(xiàn)象、測量數(shù)據(jù)及分析得出的故障原因，討論總結(jié)判斷電路故障的方法和技巧。

（三）注重評估方式

一要采用不同形式的評價方式。不同形式的評價模式包括課堂練習(xí)、學(xué)生解說、實驗、演講、實踐報告等。

二要加強及時反饋。教師及時給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)，協(xié)助學(xué)生糾正錯誤和改善學(xué)習(xí)方式。例如，教師上課多設(shè)置有趣問題、多提問，課下多交流、多抽查筆記，可以查看學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。作業(yè)講解時，教師明確指出學(xué)生出錯的原因，及時給學(xué)生提供改正的方法，也可以利用智能評估系統(tǒng)等技術(shù)手段，實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的實時監(jiān)控和個性化指導(dǎo)。如在講授“磁現(xiàn)象”這節(jié)課，教師可以根據(jù)學(xué)生在小學(xué)科學(xué)里所學(xué)的磁基本知識，明確重難點和新的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對學(xué)生容易出錯的比較抽象的磁場、磁感線、地磁場等加強輔導(dǎo)，及時教給他們改正的方法。

四、創(chuàng)新技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

一是運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。教師利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建沉浸式的物理學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生身臨其境地進(jìn)行實驗和觀察，獲得更加直觀、豐富的學(xué)習(xí)體驗，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和記憶效果。現(xiàn)今在網(wǎng)絡(luò)平臺上有一種“虛擬實驗室”，可以在平臺上進(jìn)行虛擬實驗交流。

二是開展人工智能輔助教學(xué)。教師運用智能化的學(xué)習(xí)系統(tǒng)分析不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，把合適的學(xué)習(xí)習(xí)慣建議和方法指導(dǎo)教給學(xué)生，幫助學(xué)生更好地理解和掌握物理學(xué)知識，事半功倍。

深度學(xué)習(xí)適用于物理教學(xué)，可以幫助學(xué)生更好地理解物理知識、應(yīng)用物理知識，提升實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提高解決問題能力。教師通過問題導(dǎo)向式的課程設(shè)計、探究式學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、情境化教學(xué)，以及多樣的評價方式、創(chuàng)新技術(shù)等，增強物理教學(xué)的效果，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和學(xué)習(xí)成績。

總之，在物理教學(xué)中積極探索深度學(xué)習(xí)理念的運用是非常有意義的，能使學(xué)生體驗到更加生動有趣、高效、個性化的學(xué)習(xí)。

（責(zé)編 桑 濤）