指向深度学习的物理教学路径探索

林旭

摘   要：高阶思维是高价能力的核心，具有创新性、灵活性、开放性特点，集中在学生创新能力、解决问题能力、批判性思维能力的培养与提升上。基于物理学科要义，突出物理高阶思维体系的逻辑性与综合性特征，以创新为核心，以深度学习、核心素养培养为目标，构筑物理高阶思维体系。深化教师对物理学科思维方式的理解，从知识主体、逻辑网络、全景立场、高阶目标入手，促进学生更深入、更高效、更透彻、更愉悦地学习物理，导向学生去思考和质疑，从而实现学生物理知识向高阶思维能力的内在转化，为升华物理学科的“真、美、情、思”奠定基础。

关键词：深度学习;物理教学;高阶思维;核心素养;全景立场

引言

高阶思维背景下，对教学提出更高要求，不仅要求物理教学将学术形态的知识传授给学生，而且要将背后思维方式、价值取向等渗透给学生，引导学生深度学习，挖掘知识内核，使学生感知、内化知识，转化为高阶思维，进而凝结成学生的物理学科核心素养。因此，教师要着眼于学生全面发展，不断丰富教学方法，营造高阶学习环境。融入深度学习理念，注重学习活动逻辑性、灵活性、创新性，引导学生“思维加工”，并结合综合评价手段，促使学生在教师的引导下，学习与构建知识、锻造思维、联结经验，最终实现学生高阶思维能力有效培养与提升。

1  基于知识主体，创设教学情境

深度学习要求学生在学习内容方面进行知识结构化、功能化。这需要教师深度落实学科思想方法和核心素养。教学实践中，教师要基于知識主体，筛选出逻辑递进关系紧密、贴近生活实际的教学素材，通过创设教学情境，引导学生通过直觉思维生成和比较思维递进，体会知识、发现知识[ 1 ]。同时，教师要引导学生运用多样化方式进行学习与反思，以此深化学生体验，实现“多元教导”、延伸学生思维逻辑性，促使学生思维向综合性高阶思维发展。具体教学情境设计如下：

（1）启发式讲解：生活中存在许多物理知识，并且知识与知识之间存在内在联系。例如，车辙是为增加摩擦力，鞋底纹路也是为增加摩擦力。

（2）提出情境问题如：军事演习中，主战坦克进行急刹车操作。我们已知，刹车性能是主战坦克机动能力的一项重要指标，那么刹车性能与摩擦力之间存在怎样关系？除摩擦力外，还应用到了什么物理原理？

通过生活化情境问题的提出，学生可以更好地将物理知识与生活知识相联系，在提高学生学习兴趣的基础上，引导学生深度思考，有效延伸学生逻辑思维，为学生物理高阶思维能力提升及物理学科核心素养培养奠定基础。

2  基于逻辑网络，巧设实验活动

物理学科思维包括表述性思维、逻辑性思维和工具性思维。其中，逻辑性思维是物理高阶思维能力的鲜明特征。教学实践中，教师要基于逻辑网络，巧设实验活动，引导并促进学生将思维过程中的闪光点进行提炼，使学生构筑逻辑，内生创新动力。同时，教师要对学生思维进行网格化、结构化处理，以培育学生变形思维[ 2 ]。另外，教师要以学生综合思维、创新思维能力培养为核心，以小组合作探究学习为手段，以学生已学知识为起点建立新知识的固定点，让学生在充分的操作、探究和总结中进行创新，最终达到学生物理学科核心素养与高阶思维能力提升的目的。如在电学教学中，可设计具体实验活动如下：

实验活动一：在“用电场线描述空间的场强”教学中，教师要结合空间电场强度分布的具体特征，通过引入“电场线”这一辅助思维工具，帮助学生建立高阶思维模式。随后，让学生进行具体实验操作，并进行总结。

实验活动二：在讲解“电表的改装”时，教师可以设置探究实验方案（图1实验A，图2实验B），随后让学生在已学知识基础上，结合实验具体情况，进行总结。

通过实验活动的设置，可以有效利用实验问题启发学生思考，让学生通过实验现象看到本质，进而更全面、多层次地构筑学生物理知识体系，帮助学生在实验学习过程中提高物理高阶思维能力。

3  基于全景立场，引导反思交流

全景立场是要求教师在教学过程中，提出不同甚至相互冲突的观点，让学生通过对比分析，进行理性判断，以此提高学生获取知识的深刻性，为学生批判性思维、创新思维能力等素养培养与持续提升起到积极作用[ 3 ]。教学实践中，教师要立足于思维本身，在高阶思维能力培养的策略上，结合某一知识元素，进行“问题集群式”教学。同时，教师可以设计问题评价与再生环节，引导学生提出新的、有研究价值的问题，使学生带着问题走进课堂、走出课堂，以达到深度学习的效果[ 4 ]。另外，教师可以借助思维工具，以直观、图文并茂的方式呈现出知识之间的内在逻辑，并在此基础上，提出相关问题，实现高阶思维能力培养目标。

例如，教师在讲解“探究匀变速直线运动”时，可设置如下反思问题：

（1）打点计时器工作时，其主要的特征是？

（2）把打出的纸带与“匀变速直线运动”联系，可否判断其运动形式？

（3）如何利用纸带计算某点的瞬时速度？

（4）从实验的角度，谈谈“邻差法”的不足之处及该如何优化求解方案？

通过反思交流式教学，学生可以带着问题进行学习、反思和质疑，对深度学习模式的应用具有深化作用。同时，教师可以在反思交流模式下更加了解学生情况，帮助教师以全景立场，通过针对性措施应用，提高学生高阶思维能力。

4  基于高阶目标，运用综合评价

高阶思维培养的目标在于明确学生思维要素目标和思维水平层级目标。在深度教学理念中，思维水平层级目标直接关系到教学内容的灵活性、深刻性，有利于开展“因材施教”的物理教学。教学实践中，教师要基于高阶目标，通过持续评价、及时反馈机制引导学生进行深度反思，促使学生对学习策略进行优化，从而进一步增强教学效果[ 5 ]。在评价过程中，教师要注意，评价不是目的，而是推动学生进行深度学习的重要途径。

例如，教师在讲解图3、图4实验，可以进行批判性评价和发展性评价。

批判性评价：伏安法有测量误差，为消除误差，可以将电压测量与电流测量分开进行。这种观点你认可吗？

发展性评价：由于该实验中的电压表内阻不是无穷大，电流表的内阻不是零，所以测量时会存在系统误差。有可以消除这种系统误差的办法吗？

通过综合评价的运用，学生可以了解自身学习中存在的问题，而教师可以更明确高阶思维培养的落脚点。有效提高了物理教学的开放性、活泼性，对学生高阶思维能力、物理学科核心素养培养具有积极作用。

5  结语

教师是深度学习的驱动者，是学生高阶思维能力及物理学科核心素养的培育者。通过创设教学情境，引导学生捕捉知识内涵和“思维加工”;通过巧设实验活动，促使学生将已学知识与生活相联系，启发学生质疑 ，并在此基础上提出新问题、解决新问题;通过引导反思交流和综合评价的运用，学生可以更透彻、更深入地学习，引领学生思想、情感培育，实现学生物理高阶思维能力培养与提升。

参考文献：

[1]任虎虎. 指向深度学习的任务驱动教学研究——以人教版"力的分解"为例[J]. 物理教师， 2020（7）：28-30.

[2] 张建斌， 柴春琪. 指向深度学习的高中物理教学设计——以"向心加速度"为例[J]. 中学物理教学参考， 2020（11）：32-34.

[3] 徐立海. 指向深度学习的物理教学路径探索[J]. 物理教师， 2020， 41（5）：12-16.

[4] 任虎虎. 指向深度学习的物理教学生活化策略——以"摩擦力"教学为例[J]. 湖南中学物理， 2019（8）：81-82.

[5] 卞望来. 指向深度学习的高中物理学历案设计研究——以"向心加速度"教学设计为例[J]. 物理教师， 2019（10）.