指向深度學(xué)習(xí)的高中物理教學(xué)策略

萬忠義

【摘要】深度學(xué)習(xí)是近年來在教學(xué)中十分流行的一種描述學(xué)生學(xué)習(xí)能力的專業(yè)名詞，并逐漸成為衡量學(xué)生綜合素養(yǎng)水平的一個(gè)重要標(biāo)桿，是否會(huì)深度學(xué)習(xí)、是否能做到深度學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生的發(fā)展來說至關(guān)重要.作為高中階段的重要學(xué)科，物理教學(xué)對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力的培育也有至關(guān)重要的作用，如何指向深度學(xué)習(xí)開展高中物理教學(xué)已經(jīng)成為物理教學(xué)中一個(gè)非常重要的問題.

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

高中階段是學(xué)生結(jié)束初等教育并向高等教育邁進(jìn)的過渡階段，能否在高中階段養(yǎng)成深度學(xué)習(xí)的能力、良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及學(xué)習(xí)態(tài)度在很大程度上制約著學(xué)生在接下來的學(xué)習(xí)和社會(huì)生活中能否占據(jù)優(yōu)勢.物理是一門對(duì)學(xué)生思維邏輯能力、分析能力等具有較大挑戰(zhàn)的學(xué)科，知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性也較強(qiáng)，學(xué)習(xí)遷移能力對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理的意義重大.本文將圍繞深度學(xué)習(xí)以及指向深度學(xué)習(xí)的高中物理教學(xué)策略展開探討.

1 深度學(xué)習(xí)概述

深度學(xué)習(xí)是由美國國家理事會(huì)所概括出的一個(gè)專業(yè)概念，其本質(zhì)就是學(xué)習(xí)的遷移，即學(xué)習(xí)者能夠?qū)ψ约核鶎W(xué)的知識(shí)進(jìn)行遷移，或者說將在一個(gè)情景中所學(xué)習(xí)到的內(nèi)容應(yīng)用到另一個(gè)情景中，實(shí)現(xiàn)靈活應(yīng)用知識(shí)解決問題.實(shí)際上，對(duì)于學(xué)生來說，間接學(xué)習(xí)是學(xué)生認(rèn)識(shí)世界的主要方式，即通過教師傳授的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)世界，在短時(shí)間內(nèi)以高效率實(shí)現(xiàn)知識(shí)的增長.但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的演進(jìn)要求未來的工作者有更高的轉(zhuǎn)化知識(shí)、創(chuàng)新知識(shí)、實(shí)踐知識(shí)的能力，因此人才培養(yǎng)的要求越來越高，這也就意味著深度學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生能力以及素質(zhì)培育的必要性越來越凸顯.從縱向來看，深度學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)力以及解決問題能力逐漸提高的過程.淺層學(xué)習(xí)的學(xué)生著眼于知識(shí)記憶，中層學(xué)習(xí)的學(xué)生著眼于知識(shí)理解，而深層學(xué)習(xí)的學(xué)生著眼于知識(shí)的應(yīng)用與遷移.因此，當(dāng)代教育應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到深度學(xué)習(xí)的價(jià)值，并在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生形成深度學(xué)習(xí)的習(xí)慣和能力，發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)力，促進(jìn)學(xué)生未來適應(yīng)社會(huì)生活的能力和素養(yǎng)的發(fā)展.

2 指向深度學(xué)習(xí)的高中物理教學(xué)策略

2.1 趣化物理教學(xué)，提升學(xué)習(xí)興趣

興趣是支持學(xué)生深度學(xué)習(xí)最好的動(dòng)力，要在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)深度學(xué)習(xí)，就要首先培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極性，進(jìn)而為接下來的改變奠定基礎(chǔ).因此，教師要學(xué)會(huì)改變傳統(tǒng)單一的物理教學(xué)，嘗試將物理課堂趣味化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，培養(yǎng)物理學(xué)習(xí)興趣.

例如 以“自由落體”一課為例，本課主要介紹了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及自由落體加速度.物理上用比較難理解的專業(yè)名詞“自由落體”來形容常規(guī)物體只在重力作用下發(fā)生的初速度為零的運(yùn)動(dòng)，雖然這個(gè)名詞看起來比較難理解，但實(shí)際上學(xué)生在日常生活中已經(jīng)接觸過許多自由落體的實(shí)例.因此，教師在教學(xué)過程中可以充分利用生活實(shí)例對(duì)“自由落體”進(jìn)行補(bǔ)充說明，例如熟透的水果掉落地面、雨滴墜落地面、橡皮擦不小心掉在地板上等，以此拉近物理和學(xué)生生活之間的距離.其次，教師還可以帶領(lǐng)學(xué)生操作自由落體實(shí)驗(yàn)，通過在無風(fēng)天氣從同一高度同時(shí)放下不同質(zhì)量重物的方式驗(yàn)證自由落體中下落時(shí)間相同的特點(diǎn).如學(xué)生可以選擇在無安全隱患的空地處從二樓同時(shí)放下一塊黑板擦和一個(gè)鉛筆盒，然后由兩名學(xué)生對(duì)物體落到地面的時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，多次試驗(yàn)取平均值后對(duì)比兩個(gè)物體的平均落地時(shí)間的差距，感受自由落體運(yùn)動(dòng)的奇妙之處，打破學(xué)生印象中越重的物體下落時(shí)間越短的錯(cuò)誤觀點(diǎn).

2.2 實(shí)施啟發(fā)教學(xué)，訓(xùn)練學(xué)生思維

深度學(xué)習(xí)指的是學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)知識(shí)的遷移應(yīng)用，而學(xué)習(xí)遷移的實(shí)現(xiàn)建立在學(xué)生思維能力的基礎(chǔ)上.因此教學(xué)需要在訓(xùn)練學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力的同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生的思維能力，為學(xué)習(xí)遷移的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)，而啟發(fā)式教學(xué)是訓(xùn)練學(xué)生思維的一種非常有效的教學(xué)手段.

例如 以“摩擦力”一課為例，本課主要介紹了摩擦力的定義、產(chǎn)生條件以及兩種不同類型的摩擦力，其中摩擦力產(chǎn)生條件中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢以及兩種不同類型的摩擦力是學(xué)生理解的重難點(diǎn).在分析摩擦力產(chǎn)生條件時(shí)，教師可以用兩個(gè)黑板擦摩擦做示范.首先，教師可以先把兩個(gè)黑板擦靜止疊放在課桌上，并拋出“兩個(gè)靜止疊放在一起的黑板擦之間有摩擦力嗎？”問題，以此引導(dǎo)學(xué)生將注意力轉(zhuǎn)移到“靜止”這一重點(diǎn)上，引出摩擦力產(chǎn)生條件中“接觸面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢”.其次，教師可以拿起兩個(gè)黑板擦，將兩個(gè)黑板擦分離開并做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)沒有接觸但是存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的黑板擦之間是否存在摩擦力，進(jìn)而引出“接觸面之間存在彈力”這一條件.接下來，教師可以假設(shè)兩個(gè)黑板擦的接觸面是絕對(duì)光滑的，然后引導(dǎo)學(xué)生思考是否會(huì)有摩擦力產(chǎn)生，進(jìn)而引出條件中的“接觸面粗糙”.最后，教師可以將三個(gè)條件結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生思考“如果只滿足三個(gè)條件中的任意兩個(gè)或一個(gè)，摩擦力是否能夠出現(xiàn)？”，以此讓學(xué)生總結(jié)出摩擦力的產(chǎn)生條件缺一不可.這種一邊示范、一邊提問的方式不僅能夠?qū)W(xué)生的注意力集中在教師的示范過程中，又能引導(dǎo)學(xué)生的思維前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)思維能力的鍛煉和逐步提升.

2.3 注意前后銜接，學(xué)會(huì)順向遷移

根據(jù)遷移的方向進(jìn)行劃分，學(xué)習(xí)遷移可以分為順向遷移和逆向遷移兩種類型.所謂順向遷移，即先前學(xué)習(xí)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)后來學(xué)習(xí)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的影響，在物理學(xué)科中主要體現(xiàn)為已經(jīng)學(xué)過的內(nèi)容對(duì)尚未學(xué)習(xí)的內(nèi)容的影響，既包括知識(shí)層面的影響，也包括經(jīng)驗(yàn)層面的影響.

例如 以“力的合成”一課為例，本課主要介紹了力的平行四邊形定則，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用平行四邊形定則求解合力并學(xué)會(huì)力的合成作圖.力的合成一般涉及兩到三個(gè)力，且平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力.在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了重力、彈力和摩擦力，因此教師教學(xué)也可以圍繞這三種力展開.首先，教師可以假設(shè)存在一個(gè)正在粗糙面上勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，然后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這個(gè)物體進(jìn)行力的分析，并以作圖的方式畫出這個(gè)物體所受的重力、彈力、摩擦力.接下來，教師可以引入分力和合力的概念，結(jié)合學(xué)生在高中數(shù)學(xué)中已經(jīng)學(xué)到三角函數(shù)相關(guān)知識(shí)講解平行四邊形定則中根據(jù)分力求合力以及根據(jù)合力求解分力的方法.如當(dāng)兩個(gè)力在同一方向時(shí)，合力F=F1+F2，當(dāng)兩個(gè)力互成角度時(shí)，合力F=F21+F22+2F1F2cosα（α為F1和F2之間的夾角），在上述公式中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過cosα的計(jì)算和各個(gè)分力的分析，教師要做的就是在教學(xué)中通過引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)和應(yīng)用的方式將前面學(xué)習(xí)過的內(nèi)容整合到新知識(shí)中，向?qū)W生傳輸一種利用已有知識(shí)理解新知識(shí)、解決新問題的意識(shí)，以此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移意識(shí).

2.4 整合學(xué)科內(nèi)容，學(xué)會(huì)逆向遷移

除了順向遷移之外，逆向遷移對(duì)于學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成來說也至關(guān)重要.所謂逆向遷移，即學(xué)生后來學(xué)習(xí)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)先前學(xué)習(xí)所產(chǎn)生的影響.通常情況下，學(xué)生所學(xué)知識(shí)的難度和邏輯是遞進(jìn)的，后來學(xué)習(xí)的知識(shí)在理解難度和邏輯層次上都要高于先前所學(xué)知識(shí)，學(xué)會(huì)逆向遷移能夠很好地幫助學(xué)生利用后來學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)一步理解先前所學(xué)習(xí)的內(nèi)容.

例如 以“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”一課為例，本課主要從分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的角度以平行四邊形定則對(duì)位移和速度進(jìn)行分解，引導(dǎo)學(xué)生理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，培養(yǎng)學(xué)生的模型建構(gòu)能力.由于物體是在受力情況下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的，所以教師在教學(xué)過程中除了要基于平行四邊形定則從位移分解和速度分解的角度分析運(yùn)動(dòng)的合成與分解外，還要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的受力情況進(jìn)行分析.例如一個(gè)正在下坡斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向平行于斜面向下，且可以參照受力情況分解為豎直方向的分速度和垂直于斜面向上的分速度.從受力角度看，該物體會(huì)受到三個(gè)力的作用，即豎直向下的重力G、斜面提供的垂直于斜面向上的支持力FN以及平行于斜面向上的摩擦力Ff，且重力和支持力的合力與摩擦力大小相等、方向相反，使得物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)加速度a = 0，即速度保持不變.由此可見，物體的運(yùn)動(dòng)、位移分解實(shí)際與受力分解是有一定關(guān)聯(lián)性的，物體之所以表現(xiàn)為勻速下滑，正是由其受力均衡所決定的.通過將運(yùn)動(dòng)分解與受力分解聯(lián)系起來，學(xué)生對(duì)于受力分析的理解就更加清楚明白了，而這也就是逆向遷移有助于深度學(xué)習(xí)的意義.

2.5 掌握學(xué)習(xí)策略，學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)

對(duì)于學(xué)生來說，深度學(xué)習(xí)也就意味著學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)知識(shí)有清晰透徹的理解和把握，能夠?qū)⑶昂笏鶎W(xué)知識(shí)串聯(lián)起來，基于自我認(rèn)知形成清晰的知識(shí)框架.如果沒有掌握一定的學(xué)習(xí)方法和策略，學(xué)生很難達(dá)到這種層次的學(xué)習(xí).因此，教師在教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)策略，學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí).

例如 以“牛頓第一定律”一課為例，本課主要介紹了牛頓第一定律的主要內(nèi)容，引入了對(duì)慣性的理解.在授課過程中，教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué).首先，教師可以搭建一個(gè)斜面，斜面最底端與平面平滑連接，并在斜面上標(biāo)記一點(diǎn).第一次實(shí)驗(yàn)不做任何處理，將小車從標(biāo)記點(diǎn)釋放，記錄小車在平面上滑行的距離，第二次和第三次實(shí)驗(yàn)依次在平面上鋪上棉麻布和玻璃，并依次記錄滑行距離.通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以得知平面越光滑、阻力越小，小車滑行的距離越遠(yuǎn).接下來，教師可以進(jìn)一步進(jìn)行提問，引導(dǎo)學(xué)生思考如果平面是絕對(duì)光滑時(shí)小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及將小車被放置在粗糙平面時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以此將學(xué)生的思維引到牛頓第一定律的內(nèi)容上.基于之前所學(xué)過的知識(shí)，學(xué)生能夠分析得出小車在上述兩種情景中會(huì)分別保持勻速直線運(yùn)動(dòng)和靜止?fàn)顟B(tài).接下來，教師繼續(xù)提問，如果想讓情景二的小車開始運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)如何操作，繼而引出“物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變需要施加外力”這一點(diǎn).這種方法既能夠向?qū)W生傳輸一種在實(shí)踐中學(xué)習(xí)的思想，也能夠培養(yǎng)學(xué)生善于思考、敢于批判的能力和態(tài)度，助力深度學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成.

2.6 注重概括總結(jié)，助力學(xué)習(xí)遷移

深度學(xué)習(xí)的本質(zhì)就是學(xué)習(xí)的遷移，學(xué)習(xí)的遷移建立在學(xué)生系統(tǒng)的知識(shí)儲(chǔ)備基礎(chǔ)之上，只有足夠系統(tǒng)扎實(shí)的知識(shí)儲(chǔ)備，學(xué)習(xí)遷移才有發(fā)生的可能.因此，教師在教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)概括總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系的習(xí)慣和意識(shí).

首先，教師要為學(xué)生做好榜樣，在課堂教學(xué)中做好總結(jié)，即做好課堂小結(jié).

例如 以“超重與失重”一課為例，本課主要介紹了超重和失重這兩種比較特殊的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài).在課堂結(jié)束時(shí)，教師可以從受力分析、合力方向、速度方向、加速度方向等層面進(jìn)行總結(jié)，以表格的形式完成課堂總結(jié).

其次，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)教材目錄，通過目錄構(gòu)建知識(shí)體系.

例如 必修一可以分為四章，依次為“運(yùn)動(dòng)基本概念”、“勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究”、“相互作用”、“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”，每一章在大概念的基礎(chǔ)上分設(shè)小概念，依次分為不同課時(shí)，而這實(shí)際上就是知識(shí)體系.除此之外，教師要帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)以往的知識(shí)進(jìn)行回顧，在學(xué)習(xí)新知識(shí)中回顧舊知識(shí)，將前后知識(shí)串聯(lián)起來，構(gòu)建完整知識(shí)體系.

3 結(jié)語

綜上所述，從教師、教學(xué)方法、學(xué)生學(xué)習(xí)等角度采取有效策略都可以為培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力助力.究其本質(zhì)來看，深度學(xué)習(xí)實(shí)際上就是學(xué)生真正融入學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)后的表現(xiàn)，而讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)是一個(gè)需要教師和學(xué)生共同付出努力的長期的過程.只有真正在教學(xué)中了解學(xué)生的具體情況、了解學(xué)生學(xué)習(xí)需要、了解學(xué)生未來參與社會(huì)生活的需要，教師才能真正選取出適合學(xué)生的教學(xué)策略，學(xué)生的深度學(xué)習(xí)能力才能真正得到提升.

參考文獻(xiàn)：

［1］劉理.“元學(xué)習(xí)理論”指導(dǎo)下的高中物理深度學(xué)習(xí)策略與實(shí)踐［J］.中學(xué)物理（高中版），2014，32（15）：25-26.

［2］殷建樓.深度學(xué)習(xí)的高中物理課堂如何激發(fā)學(xué)生的情感［J］.理科考試研究（高中版），2016（1）：67

［3］林學(xué)靜.深度學(xué)習(xí)下高中物理習(xí)題教學(xué)實(shí)驗(yàn)化的實(shí)踐思考［J］.試題與研究，2021（09）：4.

［4］俞勝杰.基于深度學(xué)習(xí)的高中物理試卷講評(píng)課的實(shí)踐研究［J］.物理通報(bào)，2022（S01）：47-50.

［5］趙紹明，楊大湖，江維源.STEM理念下高中物理深度學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)——以“探究斜拋運(yùn)動(dòng)”為例［J］.物理教師，2022，43（2）：23-25+30.