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基于深度学习的初中物理复习课探索

2021-09-13孙娟

中学物理·初中 2021年8期
关键词:主体地位深度学习解决问题

孙娟

摘 要:基于深度学习的物理复习课要求学生在教师有效引导下主动地、积极地、深入地进行有意义的学习.学生以建构知识、解决问题为载体,通过师生、生生交流与合作等形式,实现从整体上把握学科知识的内在联系,提高问题解决能力,达到知识与精神的双重深度学习,真正实现“立德树人”的目标.

关键词:深度学习;主体地位;解决问题

中图分类号:G633.7     文献标识码:B     文章编号:1008-4134(2021)16-0028-03

作者简介:孙娟(1979-) ,女,福建福州人,本科,中学高级教师,研究方向:中学物理教学.

1 深度学习理论

深度学习,指在教师的引领下,学生围绕着具有挑战性的学习主题,全身心积极参与,理解学习的过程,掌握学科的核心知识,把握学科的本质及思想方法,形成积极的内在学习动机、高级的社会性情感、正确的价值观等.即深度学习的最终目的是立德树人.所以,深度学习与物理核心素养的要求深刻契合,它是培养学生学科核心素养的有效途径.

2 基于深度学习的复习课探索

复习课是学生完成一个单元、几个单元,甚至是初中所有课程之后进行的再学习.因此,复习课的学情与新课不同,由此决定复习课的学习目标与新课也应当不同.以学生获得的发展层次为标准,复习课的目标可分为“唤醒、巩固、联系、活化、提升”五个阶段,最终目标是“提升”,即学生提高解决问题的能力.因此,复习课的目标应设定为:(1)能站在一定的高度,整体把握知识发生的过程,解释物理现象或规律,理解概念的内涵与外延,深度建构不同内容之间的联系,达到融会贯通的目的;(2)能综合运用物理方法与知识,通过解决实际情境的问题,提高解决问题的能力,发展学科核心素养.可见,复习课的学习目标与深度学习的目标相吻合,探索深度学习的复习策略势在必行.基于深度学习理论的要求,笔者认为复习课的深度学习要确保做到以下四点.

2.1 确保学生的主体地位

2.1.1 理解、尊重学生

学生是课堂的主体,是深度学习的对象,只有学习内容合适,且学生乐于参与,才能保证学生真实的学习发生,才能使复习课的目标真正落地.因此,教师首先要研究学生的学习规律、认知规律,准确地获取学情——知道学生遗忘什么,哪些内容在新课时还无法解释,哪些内容需要在复习课进行扩展与延伸,学生的思维障碍在哪等,即要从学生学的角度研究如何教.其次,教师要在情感上、内容设计上充分考虑不同程度学生的个体差异——在教学设计的各个环节中要让不同程度的学生都有参与的可能,都能获得不同程度的发展.教师只有真正把学生装在心里,才能真正理解、尊重学生,学生才会形成内在的学习动机,才能确保知识与精神的深度学习同步发生.

2.1.2 留足活动时间

深度学习要求理解学习的过程.这就意味着,学生要在教师的引导下思考、质疑、开放思维,在师生、生生交流中发现问题、解决问题,实现在学习过程中的自我体悟.这样的过程不仅实现知识的深度学习,更体现在知识的形成过程中人与人之间的合作、信任、竞争等,学生体验着正向的社会情感,实现价值观的深度学习.显然,深度学习要求要留给学生足够的活动时间.

留足质疑时间.复习,不是简单地把新课讲过的原原本本地重复一遍,而是要从促进学生发展的角度,启发学生更全面地看待问题.

(1)对教材的设计提出质疑.如图1所示:安全角度——要串联一个滑动变阻器;科学角度——电流变化,可能是MN间电压变化引起,所以要在MN两端并联一个电压表等.通过复习课的再设计,把影响电阻的因素与影响电流的实验建立本质联系,使知识不再碎片化.(2)对习题的科学性提出质疑.复习课离不开练习,教师可以有意识地引导学生认真捕捉题目的隐含条件,发现问题.比如有道选择题其中一个选项是:质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多.参考答案认为它正确,然而这道题目并不嚴谨.教师要鼓励学生更全面看问题,不要迷信答案.学生经过认真思考、辨析,认为其说法正确的前提应该是“均在沸腾前”.学生长期接受这样的熏陶,就会养成思辨、不迷信权威、敢于提出质疑的习惯.

留足开放思维时间.新课结束之后,学生储备的知识与方法相对比较丰富,因此,教师在复习课上要启发学生从多角度解决问题,开放思维,从而能从本质上理解解决问题的方法.如图2所示,在研究电流与电阻关系实验中,当定值电阻更换为15Ω时,滑动变阻器滑片移到最右端,电压表示数还是大于要控制的1.2V.要想完成本次实验,可以采取哪些方法解决问题?教师要引导学生从改变电源电压、滑动变阻器最大阻值、改变要控制的电压及再串联一个电阻等方面提出方案.但提出不同解决方法还不够,教师还要进一步引导学生研究不同方案相同的本质,从而使学生思维的开放更有指向性.

留足提出新问题时间.没有问题的提出,就没有探究的方向,更谈不上科学的成就.从这个意义来说,提出问题的能力比探究能力更重要.复习课的重要功能之一就是“温故而知新”,在复习旧知的基础上,教师应当启发学生发现新的问题,从而让学生有对未知的现象或原理作出预测的意识,并学会提出新的探究问题的方法.如图3所示,通过实验,对比、分析三种不同的现象,启发学生对电压表的工作原理作出预测,同时鼓励学生发现新问题——电压表有内阻等.这样的学习过程,让学生意识到,任何物理现象都符合相关的原理,不会解释是因为知识储备不够或没有被研究发现.从而在无形中“教会”学生如何学习新知,更是培养学生实事求是的科学精神 .这不正是核心素养的要求?

遗憾的是,教师经常为了赶进度,为了“完成”自己“教的进度”,用自己拼命复述的方式取代学生思维的时间,挤占学生活动的时间.学生被迫重复、机械地听着教师新课时讲过的知识,索然无味却奈何不了.学生主动学习的激情被无情地浇灭,只能沦为课堂上麻木的听众.长期的“灌溉”,导致学生盲目、疲倦,教学效果与教师的意愿相违背也在情理之中.与其赶进度达不到效果,不如让课堂慢下来,把课堂还给学生,让学生真实地学习、高质量地成长.

2.2 建构联系

如果说新课教学无法建立不同章節内容间的联系的话,那是因为学生对于概念的学习要经历螺旋式上升的认知过程,因而要分布在不同章节中;那么,复习课,尤其是中考的复习课,学生己经学完初中所有内容,有足够的知识与能力将散落在不同章节中的相关现象或知识串联起来,建构本质联系.此时的课堂就不应该再割裂知识间的联系.只有建构联系,才能帮助学生从整体理解知识的形成过程,有利于形成理解性记忆,起到举一反三的效果.

建构的形式可以是表格、思维导图、图表等.建构的内容可以是知识间的逻辑关系,如图4所示;不同现象间的本质联系,见表1;或者是学习过程的思路建构;以及解题过程的思维过程等.教师通过建构联系,使得学生能够抓住内容的本质属性、全面把握知识的内在联系,还能引导学生对未知作出预测,实现认识上质的飞跃,真正发生深度学习,提高解决问题能力的素养目标.

2.3 解决实际问题

德国物理学家劳厄说过:教育无非是一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下的东西.核心素养理念下也要求学生学会迁移运用,能在新情境中解决实际问题.这就要求教师要帮助学生将所学知识转化为问题解决能力.解决问题过程是“应用知识”的过程,是将内化的知识外显化、操作化的过程,是知识活化的标志,也是学习成果的体现.基于复习课的学情,教师可以尝试让学生综合运用相关知识、物理方法解决实际问题.学生在解决问题过程中,要利用科学思维、抽象物理模型、动手动脑实践操作等,经过一系列主动积极活动,学生实现真实情境中的学习,从而深刻理解概念内涵,提高实践能力.下面以解决家庭电路故障问题为例,解决问题分为五个阶段进行.

问题:小华家新购住房刚装修完毕,验收工程时,小华闭合控制电灯的开关S(家中其它用电器均处于断开状态),电灯亮了一段时间后熄灭.请你帮他诊断问题出在哪?怎么解决问题?

阶段一:明确物理问题.通过阅读情境信息,提取已知条件,分析此问题中涉及家庭电路连接、电路故障等因素.

阶段二:探求物理问题解决方法.对问题有整体把握前提下,调动大脑中的物理认知结构,对此问题进行分类,分析此问题可能原因是:(1)开路(①灯丝;②进户火线;③进户零线;④火线ab;⑤零线cd;⑥连接灯的导线bd.表2中用序号代表对应开路部分);(2)灯短路.再确定解决这些问题可采取的方法:画出家庭电路分布图、用测电笔检测.

阶段三:物理问题解决的实施.(1)抽象物理模型——家庭电路图(如图5所示);(2)短路——观察保险丝是否烧断;(3)开路——测电笔检测两孔插座.接着用测电笔分别插入两孔插座的左右孔,记录测电笔氖管发光情况,并分析判断,见表2.

当然,解决方法有很多,教师可以引导学生罗列不同的方案,再对方案进行评估,选出最优方案.

阶段四:检查结论的合理性、一致性等.见表2,针对测电笔插入两孔插座时氖管的发光情况,罗列出所有可能的开路地方;接着针对相同现象可能的不同开路处,再进一步检测,直到最终找到问题.在此过程中教师要引导学生提出假设,寻找不同的解决方法,通过对方法的筛选,培养学生深刻的思维能力与解决问题能力.

阶段五:总结与反思.对解决物理的结构进行总结与反思,形成解决问题过程的思维导图,把每一步的认知操作联结起来,可以清晰地展现解决问题的思维过程,提高解决问题的能力.

分析解决问题的五个阶段,不难发现,解决问题过程综合考查学生的阅读能力、提取信息能力、抽象思维能力、建模能力、实验设计能力、观察分析能力、联想能力、评估能力、动手能力、合作能力……学生在每一阶段的复习课中,如果能经常接受这样高质量的训练,一定能提高学生对问题解决的认识水平.

当然,有条件的学校还可以尝试项目式学习,让学生综合运用知识于实际情境中,达到复习的“联系、活化、提升”的目的,真正促进深度学习.

2.4 教师的有效引导

深度学习需要教师的引导与帮助.要使深度复习切实促进学生的成长,教师首先要给学生提供有意义的材料,有效学习才有可能发生;其次教师要依据“最近发展区”理论,层层深入诱导,不断激励学生从多角度思考问题、完善方案或拓展思路,并把持续性和实时性评价镶嵌于过程之中;最后教师要做好示范作用,让学生有效模仿,实现从模仿走向熟练再到技能的自动化,从而实现“教育无非是一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下的东西”.因此,深度学习不仅要求教师要有教学的智慧,更需要教师对学生的耐心、责任心和爱心.

3 基于深度学习的复习课应注意的问题

倡导复习课的深度学习,并不意味着每节课每个知识都要深度学习,也并不是盲目追求知识的系统性、完整性.深度学习一定是基于学生的认知规律,根据具体的学情,依据课标要求,选择核心概念、重要内容,通过学生的真实学习,追求在复习中真正实现学生的知识与价值的“深入”人心.

参考文献:

[1]郎芸.初中物理深度学习的“问题链”策略研究[J].考试周刊,2021(25):141-142.

[2]彭甜甜.基于核心素养的初中物理深度学习策略探讨[J].新课程,2021(11):41.

[3]王忠明.指向深度学习的初中物理序言课教学探讨[J].中学物理教学参考,2020,49(26):55-56.

[4]罗金友.运用深度学习理论 促进学生深度学习——初中物理课堂教学策略初探[J].中学物理,2020,38(16):56-58.

[5]孙娟.基于核心素养的物理概念教学策略[J].中学物理,2020,38(12):35-37.

(收稿日期:2021-04-23)

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