初中物理教学中促进学生深度学习的实践与思考

黄冠 袁伟

[摘 要]深度学习是相对浅层学习而言的，深度学习旨在培养学生的高阶思维能力。教师在教学过程中应关注学生已有经验和认知逻辑，运用创设情境、設计思维冲突等手段，帮助学生进行深度学习，进而有利于学生建构知识体系，发展综合能力。

[关键词]深度学习；学生经验；初中物理；光的反射

[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）32-0038-02

深度学习是一种基于理解的学习，是指学习者以高阶思维发展和实际问题解决为目标，以整合的知识为内容，积极主动地、批判性地学习新的知识和思想，并将它们融入原有的认知结构中，且能将已有的知识迁移到新的情境中的一种学习。深度学习关注的不只是学习的内容和结果，更关注学生在学习过程中，能力及情感的培养。这就要求教师在课堂教学中，从学生的视角出发，运用多样化的教学手段，帮助学生领悟知识、训练思维。

为改进自己的课堂教学行为，促进学生进行深度学习，笔者重新设计了《光的反射》一课，结合平时教学过程中可能会遇到的问题，提出一些自己的想法和思考。

一、关注学生认知，引领学生自主建构知识

1.平时教学中可能遇到的问题

探究“光的反射定律”是本节课的重点，但学生经历了实验和探究的过程后，心里往往还存在这样的困惑：光路图中为什么要加一条法线？为什么将显示反射光线光路的面板向前或向后偏折后，就能说明“三线共面”？为什么一定要说“反射角等于入射角”呢？……不少学生通过学习虽然知道了“光的反射定律”的内容，却仅停留在记忆和了解的层次，并没有完全理解和掌握。所以，教师应从学生的认知逻辑出发，设计合理的学习和探究过程，这样有助于加深学生对这部分内容的理解，并能帮助学生掌握科学的思维方法，形成严谨的科学态度。

2.本课采用的教学流程

教师在黑板上画出如图1所示的光路图，请学生猜测光经过反射后的传播路径，并用实验验证；接着拿出分别画有入射光线和反射光线的纸板，如图2，请学生按照实验中看到的现象摆放纸板，并请学生描述两条光线的位置关系，在描述过程中引导学生发现：如果以两个硬纸板中间那条缝作为参照，描述起来更加清晰、准确和科学，由此引出“法线”的概念，并引导学生说出“两线分居”的特点。接着，教师以法线为轴旋转画有反射光线的纸板，使其和画有入射光线的纸板不在一个平面内，提出新的问题：此时两条光线的位置关系仍然符合“两线分居”的特点，但光反射时“三线”是否共面呢？通过实验解决了“三线共面”问题后，教师在图1所示的光路图上画出几条与法线夹角不同的反射光线，并提问学生：这几条反射光线与入射光线的位置关系都符合“两线分居”和“三线共面”的特点，你们觉得哪一条反射光线的位置才是正确的呢？为什么？由此分析两角的因果关系，并引出“探究反射角和入射角的大小关系”的实验。

3.分析与思考

“法线”概念的建构对后续学习而言，是一个重要的环节，如果直接告诉学生作图时需要添加一根法线，学生往往难以接受，所以本课的教学中，设计了一个“描述两条光线的位置关系”的环节，在学生描述的过程中自然地引出“法线”的概念。另外，将探究“三线共面”放在探究“两角相等”之前，这样的认知顺序比较自然、顺畅，更容易被学生接受。建构主义认为，学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己在一定的情境下，借助其他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构知识的过程。学生深度学习的过程，就是从自身已有经验出发，在一系列探究和思辨活动中，发展经验、改造经验、培养能力的过程。

二、创设真实情境，唤醒学生的思维

1.平时教学中可能遇到的问题

“镜面反射”和“漫反射”是反射的两种类型。虽然“漫反射”现象在生活中很常见，但学生的生活经验关注的大多数是“镜面反射”现象，对“漫反射”的认知却比较匮乏，而且由于一些先入为主的思维和经验，总有不少学生认为“漫反射”现象是由于光的传播路径不遵循“光的反射定律”造成的。教师在教授这部分内容时，首先应该让学生关注“漫反射”现象，再通过实验分析“漫反射”现象形成的原因。

2.本课采用的教学流程

教师让学生想办法改变激光电筒发出的光束的传播路径，让光经过反射后能照射到某一指定目标上；当学生使用平面镜完成任务后，教师站到激光电筒前，让电筒发出的光照射到自己的衣服上，让学生观察，并提出几个问题：大家都看到了衣服上的光斑，衣服是自身发光还是反射电筒的光？为什么你们会选择用平面镜而不是用衣服来反射电筒发出的光？衣服反射光线的效果和平面镜反射光线的效果一样吗？你们觉得可能是由于什么原因造成两者反射光线的效果不同呢？当学生提出“可能是由于衣服的表面比平面镜的表面粗糙”的猜想后，教师将一张光滑的锡箔纸平放在实验台上，让激光电筒发出的光斜射向锡箔纸，并利用空气加湿器喷出的水雾显示光的传播路径，再将锡箔纸揉皱，重复刚才的操作，请学生对比两次观察到的现象，验证刚才的猜想；最后教师再结合实验，通过作图让学生明确“漫反射”现象产生的原因。

3.分析与思考

哈佛大学教授大卫·库伯认为，学习是持续的经验构成和再构成的过程，学习者通过投身于实际活动中，根据已有的经验进行反思性观察，从中归纳总结出一些新的经验，吸收它们，使之成为合乎逻辑的概念，验证这些概念并将它们运用到制定策略、解决问题的过程中，从而解决问题。课堂教学过程中，若学生无法获得直接经验，后续的学习活动很难继续展开，此时教师可以通过创设真实的情境帮助学生获得直接经验，引导学生观察和反思，形成自己的经验和知识，促进学生的思维往纵深发展。

三、巧设思维冲突，激发学生持久内驱力

1.平时教学中可能遇到的问题

课堂训练是教师了解学生学习情况，检查自己教学效果及时调控教学的有效手段。一般来说，教师在讲完知识点后都会出示几道例题，希望能够帮助学生巩固基础、加强运用。但许多学生经过三四十分钟的新课学习之后，处于自己觉得已经懂了，但实际并没有完全掌握的状态，注意力已经不那么集中了，简单地做几道题可能并不能取得理想的效果，所以教师需要根据实际情况，采用恰当的方式，点燃学生继续学习的激情。

2.本课采用的教学流程

讲完知识点后，教师拿出一个自行车尾灯，让学生猜测并思考：当光照射到自行车尾灯时，它会发生什么类型的反射？如果发生镜面反射应该看到什么现象？如果发生漫反射又应该看到什么现象？等学生交流完自己的想法后，教师站在教室的一侧用强光电筒照射放在讲台中间的自行车尾灯，让学生根据看到的现象验证自己的想法。学生根据看到的现象，首先确定了自行车尾灯发生的不是漫反射，但又与他们认知中的镜面反射的情况不同，学生根据所學知识判断发生镜面反射时，在教室右侧用电筒照射自行车尾灯，光会较集中地反射到左侧同学的眼睛里，但他们看到的实际情况是：光较集中地反射到了右侧同学的眼睛里。换不同位置多次实验，看到的情况与之类似。这种与学生认知产生冲突的现象，立刻引起了学生的兴趣，学生经过讨论并将自行车尾灯反射光线与平面镜反射光线的现象进行了比较之后，提出了一种设想：刚才看到的现象，会不会是由于光线发生了两次镜面反射而造成的？接着，教师让学生动手实验验证自己的猜想，并让学生根据实验现象，结合所学知识画出对应的光路图，从理论的角度再次验证自己的想法。

3.分析与思考

只有当学生的内在动机被充分调动起来，才能发生有意义的学习，学生才能主动建构知识、丰富及改变认知结构。当学生在课堂上的注意力已经不那么集中时，教师可以在教学过程中设计一些让学生产生疑问或认知冲突的活动，再次激发学生的学习兴趣，让学生愿意继续去思考和探索。课堂训练无须拘泥于一定要以练习的形式出现，也可以让学生尝试运用所学知识解决某个生活中的实际问题，让学生在巩固理解和内化吸收所学知识的同时，也能深刻感受到所学知识是有用的，这样有利于促进学生产生更持久的学习内驱力。

物理是一门以实验为基础、以思维为中心的学科。让学生深度学习的目的就是为了培养学生相应的物理素养和形成物理观念的能力，为其终身发展奠定坚实的基础[5]。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 安富海.促进深度学习的课堂教学策略研究[J].课程·教材·教法，2014（11）：57-62.

[2] 杨勇诚.基于项目学习的初中物理教学[M].西安：陕西师范大学出版总社有限公司，2013.

[3] 房慧，张九洲.库伯经验学习理论视域下的成人学习模式研究[J].成人教育，2010（11）：10-11.

[4] 白孝忠.促进初中物理深度学习的策略探索[J].中学物理教学参考，2016（17）：9-11.

[5] 彭夷.指向深度学习的深度备课：以“探究影响导体电阻大小的因素”备课为例[J].物理教学，2017（9）：39-42.

（责任编辑 易志毅）