“深度学习”:初中物理思维培养的应然之举
2022-03-01江苏省东海县初级中学
江苏省东海县初级中学 赵 军
对于学生的智力活动而言,物理学习本质上是一种思维活动。由于物理内容本身所具有的抽象特征,使得物理学习结果与物理思维水平的相关性,甚至是依赖性十分明显,因此,基于初中学生的物理思维培养开展研究是非常必要的。物理思维的形成需要过程,不能一蹴而就,需要一线教师结合学情,寻找优化物理思维发展与提升的策略。
一、初中物理课堂思维的发展现状及归因
1.初中物理课堂思维的发展现状。
(1)物理思维教学“感性”有余,“理性”不足。
初中物理课堂中,存在学生对知识的掌握表面化,而对于物理结论是怎么生成的,其中渗透了怎样的物理思维,关注度有待提高,否则长期下来自然会导致学生思维停留于感性积累的低级水平,无法养成理性的思维习惯。
(2)物理思维教学“快思”有余,“深度”不足。
生本课堂对于问题的解决,常常以小组讨论形式出现,但组长代为表述结论现象颇多,在“快思”中,学生并未达到“知其然,知其所以然”。物理学习过程应当是一个充满生命力的过程,知识是怎样生成的,物理思维是怎样形成的,都需要慢慢咀嚼、慢慢消化、正如“慢工出细活”,要引导学生在深度中领略物理思维的真谛所在。
(3)物理思维教学“内化”有余,“外化”不足。
学生的物理学习常常停留“内化”过程中,教师处于主导地位,通过解题训练,以求达到学生对知识的巩固掌握,学生在题海战术中倍感身心疲惫,学生是发展的人,这样的学习过程缺失自主成长。教学中,要关注学生的“外化”过程,学生是学习的主体,鼓励学生主动实施学习行为,提升物理思维。
2.初中物理课堂思维发展的薄弱归因。
初中物理课堂思维的发展与提升之所以不理想,归根结底还是教学的急功近利,物理课堂中更多关注的是知识与能力的目标实现,而过程与经验的积累居于附属地位,短期内没有明确的评价标准,因而容易被忽视。
(1)物理教学重速效,轻本质——学生的思维缺少抽象性。
由于课堂时间有限,学生对复杂问题的思考缺少足够的时间、空间。教学中为了在有限的时间内完成教学目标,有时会舍弃知识的物理本质挖掘,长此以往会间接的影响学生物理思维的抽象性发展。
(2)物理教学重结果,轻过程——学生的思维缺少逻辑性。
灌输式教学、接受式学习只重视教学结果,在教学实践中,过多关注书本知识的理解与掌握,缺乏过程性教学。正如爱因斯坦所说:无论多么好的食物,你强迫他吃下去,总有一天会把胃口和肚子搞坏。学生中蕴藏着极大的学习潜能,要引导学生在知识的产生过程中有层次性的学习,切实提高物理思维的逻辑性。
(3)物理教学重训练,轻思辨——学生的思维缺少创新性。
初中物理教学中,解题教学常常停留在表面的知识和具体的方法上,重复训练,学生似乎是解题的机器,只知如何做题,不知如何思辨。教学中,应该引导学生在解决问题的过程中,多问“为什么”,鼓励学生相互讨论、思考、辩论,逐步归纳其中渗透的物理思想方法以及物理本质,激发学生的思维创造性。
二、“深度学习”的内涵及教学的价值
针对初中学生物理思维的特点,教师要积极进行教育科研,转变教学理念,改进教学方式,引导学生在学习过程中,感悟知识的生成过程和物理思想方法的应用。因而,教师应该学习先进的思维理论提升自己的思维能力。
1.“深度学习”的内涵。
深度学习,是指在教师引领下,学生围绕着具有挑战性的学习主题,全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。在这个过程中,学生掌握学科的核心知识,理解学习的过程,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、积极的态度、正确的价值观,成为既具独立性、批判性、创造性又有合作精神,基础扎实的优秀的学习者,成为未来社会历史实践的主人。
2.“深度学习”在初中物理思维教学中的价值和意义。
深度学习作为一种系统的思想理论,它揭示初中物理课堂思维的教育,重视问题解决产生式的心理原型的形成,反映一个人过程性认识系统的能力。在实践教育教学中,有着重要的借鉴意义。
(1)深度学习重理性,促物理思维抽象性提升。
初中物理课堂教学中,感性认识至理性认识需要足够的时间、空间进行转化。依据教育心理学相关理论,学生对于新知的内化需要自我思考、自我审视的过程,深度中体悟学习知识的脉络所在,苦思冥想中产生的思维触碰能有效促进感性认识至理性认识的转变,提升物理思维抽象性。
实际教学中,鼓励学生实施主动学习,将感性知识抽象化,达到对知识本质的真正理解,提高知识的保存时间,从而进行长久记忆。
(2)深度学习重过程,促物理思维逻辑性提升。
2011 版物理新课标指出物理课程目标包括过程目标,教学实践中要重视并要落实到实处。初中物理课堂教学中,在“问题解决”的过程中,引导学生进行有效的合情推理和演绎推理,将提升物理逻辑性思维贯穿于整个学习过程中,恰当时候,放慢脚步,引导学生进行反思深度,以一个等待的姿态倾情于学生,正所谓“磨刀不误砍柴工”,学生在“慢”中达到融会贯通,从而推断某些结论,提升物理思维的逻辑性。
(3)深度学习重迁移,促物理思维创造性提升。
初中物理课堂教学中,思维创新的基础是学生自己能发现问题和提出问题;思维创新的核心是独立思考、学会思考;因而在物理教与学的深度过程中,要重视知识的内迁移和学生外化的学习,并鼓励学生主动猜想结论、归纳概括结论、思考中进行有效的验证,从而提升物理思维的创造性。
三、“深度学习”,提升物理思维教学的策略
初中物理思维的培养要从物理学科、学生思维的发展特点出发,在物理新课标理念下遵循知识产生的过程和学习经验的积累,在知识的发生、发展中提升学生的物理思维,在教学过程中有针对性地采用相关教学策略,通过深度学习方式,真实有效地促进学生物理思维的提升。
1.重视物理思维,弥补学生物理思维常识的缺失。
(1)通过“深度学习”增加学生对物理思维常识的理解。
物理思维常识是存在的,但就“问题解决”来说主要有两点:存在于学生解题过程中。通过“深度学习”引领,学生逐渐能用联系的眼光进行物理思考,构建解决路径,能在特定类型问题中,感悟学习相关的处理经验和思考倾向;存在于学生思考过程中,借助“深度学习”,学生基本掌握了思路寻找的路径以及特定类型的题目用特定的思维方式来处理。
(2)通过“问题解决”实现学生对物理思维常识的运用。
初中物理课堂中,借助一些立意高、物理味足、蕴含一些基本物理思想的题目,在问题解决过程中,引领学生掌握解题的方法、获得思路的具体过程,借助“深度学习”明确题中蕴含的物理思维方式,反思总结多样解题策略。通过“深度学习”让学生主动探索多种物理思维形式,最终达到融会贯通。
2.规划物理思维,优化物理课堂思维路径。
教育家第斯多惠说:“教学的本质不在于传授本领,而在于激励、唤醒和鼓舞。”教学中要从宏观和微观角度,关注物理思维的发展设计,从整体上规划,引领学生循序渐进的物理思考,深度中优化物理思维路径。
(1)优化思维定向设计,促理性深度。
思维定向是指在教学实践中,教师通过设计相关的“联动性问题”,从整体上把握解题方向。教师要依据教学实情,改善物理思维的起始设计,关注学生对于一个问题的思考起始阶段和审题后可能有的思考判断,以及其中成功的可能性有多大,能否有效促进学生从感性认识至理性认识的深度,从教学过程中实施对解题方向的监控。
(2)优化思维控制设计,促过程深度。
思维控制就是指在一个“问题解决”的过程中,把控思维进程、支配思维走向,使得思维活动有序展开。物理思维教学中,要关注全程深度学习,可以利用物理基本思想方法系统控制思维活动的进展,引导学生在思维进程中自我激励、自我排忧以达到自我思维控制。物理思维教学设计中,要关注思维设计的过程设计,思维设计要有梯度性、层次性,引导学生循序渐进的思考,深度中感受物理思维的精彩之处。
(3)优化思维调节设计,促迁移深度。
思维调节是指学生在解决问题的过程中,能根据不同的物理问题或物理情景,有针对性的采用不同思维策略,进行自我思维调节,从而解决问题。在实际物理思维教学设计中,要关注物理思维情景创设,积极调动学生物理思维参与的兴趣,引导学生在轻松、和谐的环境中感悟学习不同的思维策略对于同一个问题的解决利与弊,从而自我调整相关的物理解题策略,选取最优解决路径,内化知识、迁移知识,深度中领会物理知识的本质,达到举一反三的目的。
3.关注初中物理课堂中的深度学习,提升物理思维。
依据深度学习思维理论,在初中物理课堂中,以“问题”为载体,调动学生学习的内驱力,引导学生积极主动投入到发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的学习活动中,在解决问题的过程中自我思维调节,将旧的物理思维逻辑转化为新的物理思维逻辑,主动提升物理思维。
(1)创设物理情景,构造深度学习模式。
格式塔心理学家认为,学生的学习是否真正发生,主要取决于学生对问题情境如何知觉,而物理问题解决的关键也在于问题情境的有效深度,因而,教师可以借助有效的物理素材,如课本配套的《物理实验手册》,将《物理实验手册》中相关内容穿插在实际教学中,展开相关的物理活动,激发学生积极思考,进行有效的认知重组。
例如:《天平实验》情景教学设计。(教师先出示天平)
问题1:现有实验材料:沙子、一架天平和 1ɡ、5ɡ、10ɡ 的砝码各 3 个,你可以称出15ɡ 的沙子吗?你还有别的称法吗?(各小组已有2 架天平)
问题2:想一想:不论哪种称法,天平都满足什么条件?
问题3:结合课本中的图,该天平处于平衡状态,左、右两盘中的物体的质量有什么样的关系?
该“问题串”式情境创设,犹如一块石子投入到平静湖面,激起层层波浪,极大地调动了学生思维的参与度,方程的概念自然生成,学生对于表象的认识自然转化为概念的理性认识。
(2)深究问题本质,促进物理思维的深度。
“抓住本质”是深度学习的核心,如果学生学习表面化,不进行深度思考,就会出现“不识庐山真面目”的学习结果,算不上真正学习。只有注重解决问题的过程性,抓住物理知识之间的内在本质联系,深度学习才能真正发生。
波利亚曾说解决问题的关键是弄清问题。在实际教学实践中,要引导学生先认真审题、研读题意、明确问题,再独立思考、合作交流或借助相关的网上学习平台学习研究,获得过程性解题经验,推动物理思维向深处迈进。
(3)发展团队合作,感悟物理思维延伸。
“学起于思,思源于疑”,物理教学中,可以通过师生平等对话(或生生平等对话)进行团队合作解答疑惑,在释疑过程中,相互交流借鉴,“深度学习”中内化迁移知识,提升学生物理思维的延展度。
通过这一过程,学生在自主、和谐的学习环境中,感悟学习小组团队学习的物理价值、人文价值,在知识呈现的过程中,切身感触不同物理思维的碰撞,深度中领会物理思维的发生、发展、形成,有效促进创造性思维。
(4)建立评价量规,反刍物理思维体系。
评价量规要求建立“注重过程,促进发展”的评价体系,通过过程监督,突出过程性教学,借助评价量规,提高自我学习的调节能力,反思、深度中引领学生认知重组、知觉重组。
深度学习在评价学生方法上强调采用多元化评价方法。用评价量规对学生的学习进行量化考核,激发学生的参与意识和欲望,可以更好地促进学生反思,提高学习力和内在的物理思维体系。
结束语
“问渠那得清如许,为有源头活水来。”深度学习的本质是通过潜移默化的形式,促进学生物理思维的提升。在物理学习和实践过程中,要结合初中物理课堂思维的特点,有效促进物理思维在“深度学习”中发生、发展、提升。让学生真正感受到:课伊始,趣已生;课继续,情更浓;课已尽,意犹存。在有形的物理课堂中,发展无形的物理思维。