深度学习理念下的微专题教学初探

郭本刚 沈耕福

摘要 利用传送带问题的微专题教学，运用各种有效的教学方式方法，帮助学生对“力和运动”与“功和能”形成整合性、联通式建构，并促进学生高阶思维的发展，引领学生进行深度学习。

关键词 高中物理;微专题教学;高阶思维

深度学习要求学生的学习以内在学习需求为动力，以理解性学习为基础：运用高阶思维批判性地学习新的思想和事实;能够在知识之间进行整体性联通，将它们融入原有的认知体系进行建构;能够在不同的情境中创造性地解决问题：能够运用元认知策略对学习进行调控，并达到专家学习程度的学习。

微专题教学，是围绕某一类情境的问题分析展开的、综合运用一系列相关知识的阶段性整合教学。微专题教学中，学生对原有的零碎、浅层次的知识进行反刍和深层次加工，并加以联通和整合。微专题教学能帮助学生理解原有知识的内在联系，形成比较深刻的系统化知识，同时，它要求学生全面运用各种思维方法，促进其思维能力的发展，从而推动学生的思维由记忆、理解向高阶思维发展。总之，微专题教学因其鲜明特征而促进学生的深度学习。

传送带问题在内容和思维上的跨度都比较大，要求学生在情境分析中综合应用各种知识、思想方法和思维，可作为新课的阶段性总结的微专题。本微专题在深度学习理念下，通过变式、综合、反思和比较，帮助学生对“力和运动”与“功和能”形成联通式、整合性建构，并发展高阶思维。

一、引导学生在自主变式中形成整合性建构、发展高阶思维

教学从学生课前做的如图1甲所示问题开始，引导学生在此基础上提出各种变式。这种变式是因条件改变而导致的情境变化，例如传送带运动情况和物体初速度情况的改变，再如传送带是水平还是倾斜及是否存在其他外力。在变式分析的基础上引导学生作总结，传送带问题中摩擦力的性质、方向和大小是情境分析的关键，它是思维展开的原点。此时，不妨继续启发学生创造性地变式，引导优秀学生在课后去研究物体从侧面滑上传送带的情况。

在变式分析中还总结出一点，v-t图像是分析传送带问题的通用工具，这一分析方法具有很强的迁移性。v-t图像能将物体运动过程的各阶段整合到一起，也将其与传送带的运动过程对比式地整合起来，使其更加清晰、直观，同时还能利用它简化计算。传送带问题的情境变式很多，但都需要两个分析（受力和运动），v-t图像的作用就在于将学生的分析思路和认知整合起来，减轻学生的思维负担，使计算思路有更清晰的思维引领。v-t图像是分析相对运动问题（不单单是传送带问题）的重要工具，能大大提升学生运动分析的能力，复杂过程的分析就更有必要借助于它，例如题1，它也是传送带问题的一种高级变式。

题1：一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的，现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度到达v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，相对于传送带不再滑动，求此黑色痕迹的长度。

两种思路结果的一致性使学生对传送带“功和能”问题的理解更深入，同时，本题在与“力和运动”的题内前后联系十分紧密，有利于学生实现联通式、整合性的建构。此问题借助高阶思维，学生对可类比、可比较、有联系的材料进行了整合，形成了整体性的思维结构，同时，也是在延续上述变式。

这时，不妨回看图1甲所示情境中的“功和能”问题，电动机提供的能量怎么计算呢？两种思路得出的结果一致吗？这些问题将课堂教学得以延伸和巩固，促进学生深度学习基础之理解性学习，进一步帮助学生形成整合性建构并发展高阶思维。

三、引导学生在反思中形成整合性建构、发展高阶思维

上述教学过程中，教师始终注意有意识地引导学生反思，使学生在反思的基础上进行总结和整合。学生有时会“想当然”，如部分学生对题1的解答。对此，教师要选取学生易错的、具有反思性的典型例题，让学生先做，使其强烈感受到要“耐心分析、小心求证”，从而激发学生内在的学习需求，然后引导学生主动反思、探究、讨论、评价、批判、归纳和总结，此过程能更好地促进学生高阶思维的发展。如图4所示问题中，不少学生会“想当然”地认为物体第二阶段是匀速运动，对此，教师不妨让学生课前先做，然后采用上述教学方式，引导学生在反思的基础上进行拓展和概括，帮助学生建立逻辑联系，形成整体性认识。

这样的教学，突出了学生的主体性、独立性、批判性和参与性，学生反思性思考的意识得到了唤醒，反思性思考的行动能力得到了训练。反思性思考的意识和行动是核心素养的核心，也是发展学生高阶思维的有效途径。反思性学习过程的各个环节要运用高阶思维，同时又促进了其发展。

四、引导学生在比较中形成整合性建构、发展高阶思维

比较是一切理解的基础，是一切思维的源泉。变式是为了创造更多的比较材料，是为了在比较中升华认识、提升思维，以求借助高阶思维使知识加工更加深层次。综合应用是为了便于比较，通过比较使得原有的零散、无关联的内容成为一个有机整体，这样的比较是在促进学生的整体式、综合性思维能力。反思是当下认识和过去认知的一种比较，是一种自我内省式的比较，反思和比较相互促进的。综上所述，本微专题教学始终引导学生在比较中进行联通和整合，并发展高阶思维。

比较思维在深度学习中的作用，不仅要体现在教学内容和方式上，还要体现在结果的表述和呈现方式上。传送带问题中，分类（分区间）讨论是常见的，但有些教师表述的结果显得比较零散和繁乱，不利于学生进行比较。倘若能使用分段函数这样一种数学语言将各种情况有序地整合到一起，则有利于帮助学生建立比较式的整合性建构，并能引导学生有意识地探究其中的规律，进行深层次的再加工。教学中，教师切忌急躁和强加，让学生有充分的思考时间和空间，适时、适度地通过对话慢慢引导，最终通过分段函数整合学生的认识，在比较中发展学生的高阶思维。

五、结语

高阶思维是深度学习的基础，它指发生在较高认知水平层次上的心智活动和认知能力，在教学目标分类中表现为应用、分析、评价和创造。教师要避免教给学生的总是线性的、连续的思维，要努力提升学生整体性、综合性的思维品质。教师要引导学生在情境分析中深层次加工知识，这需要高阶思维的支撑，同时也能促进其发展。

本微专题教学始终注重深度学习在高中物理学习中的表现，努力激发学生内在的学习动机，引导学生主动地建构知识，要求学生具有批判性的思维，使学生具有迁移的能力，注重元认知的参与。本微专题教学强调在认知冲突、自主建构、应用迁移和思维监控中，实现联通式、整合性建构和学生高阶思维的发展，促进学生的深度学习。

能否引导学生进行深度学习，除了知识本身的属性外，还取决于教师的教学方式。适合的教学内容和适合的教学方式才能“转知为智”，才能通过知识的应用提升能力和思维品质，才能更好地促进学生高阶思维的发展。教师要在教学内容和教學方式的同步研究下，使得引导学生进行深度学习在操作层面上有章可循，并将其植根于课堂加以实践和研究。