高中物理深度学习的实践与反思

刘峥嵘

摘要：在明确了物理学科核心素养作为高中物理教学的重要目标之后，可以通过深度学习的路径来实现这些核心素养的落地.深度学习是面向思维的，物理学和知识的建构与运用离不开高水平的思维，在物理教学中培养学生的思维能力，教师就必须以先进的教学理念作为指导，然后结合具体的教学实践，去引导学生处于深度学习的情境当中，从而实现自身思维能力的运用与培养.教师要能通过有效的教学设计，为学生进入深度学习的情境打下基础;学生要能够在深度学习的情境当中，高效调用已经掌握的基本知识，然后进行深度思考，以实现物理知识的建构与运用.

关键词：高中物理;深度学习;实践;反思

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2022）03-0071-03

当前的高中物理教学有一个很重要的目标，那就是培养学生的物理学科核心素养.物理学科核心素养由物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个要素组成，虽然说物理学科核心素养是由2017年版《普通高中物理课程标准》正式颁布的，但实际上在此前的教学当中，物理学科的教学也高度重视这些要素的培养，只不过没有像物理学科核心素养这样，将这些要素高度概括出来.那么在明确了物理学科核心素养作为高中物理教学的重要目标之后，可以通过什么样的路径来实现这些核心素养的落地呢？研究表明，一个行之有效的途径就是深度学习.

深入学习是面向学生的学习过程的，强调学生在学习的过程当中必须具有一定的思维深度.思维深度是一个内容广泛的概念，其实际上包括思维的广度、深度以及批判性等等基本要素，强调学生在学习的时候能够积极的进行横向对比、纵向探究，并且能够对不同的观点进行批判性的理解与吸收.而进一步以逻辑思维能力作为能力培养的主线，那就可以促成学生各个方面能力的养成，从而让核心素养的培育得到实现.本文就结合人教版“速度变化快慢的描述——加速度”的教学，谈谈对深度学习的实践与反思.

1 深度学习在高中物理中的应用价值

深度学习是面向思维的，物理学和知识的建构与运用离不开高水平的思维，从这样一个简单的逻辑就可以发现，深度学习在高中物理教学中有着非常重要的应用价值.对此，早有研究者提出这样的问题：新课程背景下，如何在有限的时间内尽可能加深学生学习的深度，促进学生获得最大化发展？这里实际上暗示了高中物理教學的一个基本逻辑关系，那就是要在物理教学中培养学生的思维能力，教师就必须以先进的教学理念作为指导，然后结合具体的教学实践，去引导学生处于深度学习的情境当中，从而实现自身思维能力的运用与培养.这里有这样两个基本理解：

一是教师要能通过有效的教学设计，为学生进入深度学习的情境打下基础.

情境教学的相关理论表明，有效的教学过程都是在具体的情境当中发生的，深度学习是面向学生学习过程的，因此要想让深度学习真正发生，就必须有一个相应的成绩，而这完全取决于教师的教学设计.

二是学生要能够在深度学习的情境当中，高效调用已经掌握的基本知识，然后进行深度思考，以实现物理知识的建构与运用.

2 当前高中物理教学中存在的问题

2.1 物理教学资源没有得到统一

在当前的物理教学中，由于教材的版本相对较多，从一个教材的具体内容来看差别很大，并且不同版本的教材在物理专业知识的丰富与深度上都存在明显的问题.随着当前教学资源的不断增多，给予学校的选择也逐渐变得偏多，但是在教学过程中针对教材的选择并没有结合学生的实际情况，运用民族征求意见的形式，大部分都是教师与校领导掌握主动权.

2.2 课堂教学的氛围不能吸引学生

兴趣是学生学习的最好老师.在高中物理的学习中，部分学生在开始学习的阶段并不喜欢这门课程，并且认为物理课程十分的无聊，对学习难以提升兴趣.尤其是对于高中阶段的女学生来说，难以对物理提升兴趣，从而导致课堂的学习氛围相对沉闷，影响了师生之间的学习效果.

2.3 没有开展物理实验教学

在高中物理知识的学习中，实验教学十分的关键.实验不仅仅是高中物理知识教学中的主要组成部分，并且也是激发学生学习兴趣提升的关键.结合当前物理实验的教学情况来看，现阶段物理实验教学并没有得到全面的落实，教师也没有掌握健全的物理实验教学方式，从而导致对学生难以进行全面的指导，导致物理实验教学与预期的教学效果相互脱离.

3 基于核心素养培育的深度学习应用

明确了高中物理教学中深度学习的应用价值之后，物理教师的另一个任务就是根据物理学习路径的起点、过程和终点，去明确物理学习路径获取的三个维度，这也就是：学生已有知识经验，学生思维过程和学生知识表征.

加速度对于刚刚进入高中的学生而言，是一个有一定的感性认识，但是却无法准确描述的概念.之所以说有感性认识，是因为在初中物理学习的过程当中，学生对加速运动已经有了初步接触，但是站在高中物理的角度，由于速度概念的影响，学生在建构加速度概念的时候，往往会发生一些负迁移，再加上学生刚刚接触矢量这个概念，对于加速度的正负理解也会出现一些障碍.因此教师这个时候只满足于浅层教学，而无法让学生进入深度学习状态的话，那学生对加速度概念的理解很容易陷入机械记忆的窠臼.那么如何针对加速度概念的学习设计一个深度学习的过程呢？笔者在教学设计当中设计了这样几个环节：

3.1 环节一：创设情境，让学生对加速度有一个准确的感知.

在教材中给出的例子是小轿车与动车启动的时候速度从0～100km/h所需要的时间是不一样的，轿车需要的时间是20秒，而火车需要的时间是500秒.在引导学生解析这个例子的时候，关键要让学生明白三个概念：一是速度大，二是速度变化大，三是速度变化快.在列举这个例子的时候，一定要给出具体的数值，这是因为这个阶段的学生思维在加工数值而不是符号时，思维过程更加顺利.在学生理解了这三个概念之后，教师不要急着去给加速度下定义，而是可以让学生自己去举出类似的例子，这实际上借助了“变式”的思想，以进一步丰富学生思维加工的素材.

3.2 环节二：物理探究，让学生理解加速度的定义.

等到学生思维加工的素材比较丰富、大脑中的表象比较清晰的时候，就要将学习的过程从形象思维转向抽象思维，也就是这个时候学生思维所加工的必须是上面三个概念.这三个概念当中，“速度大”是基础，“速度变化大”起着承上启下的作用，“速度变化快”是加速度概念建立的核心.学生深度学习的一个重要表征，就是对这三个概念进行比较：教师在课堂上进行引导，最终的落脚点都是符号表征，如“速度大”就是v大，“速度变化大”就是Δv大，“速度变化快”就是Δv/t大.在这个基础之上，让学生明确认识到必须用一个物理量来描述“物体速度变化的快慢”，这样学生就能够理解在“速度”概念前面加一个“加”字，并不是指速度的相加，也不是指速度的变化，而是指速度变化的快慢.这样的理解一旦建立，那对加速度的理解就非常准确了.

3.3 环节三：运用深度学习法培养学生分析与综合能力.

在进行实际的教学中，有效的将深度学习法融入到高中物理课堂的教学中，进而进行实质性的研究.在进行实验的过程中，选择两个班级，对于一般班级进行传统的教学，另外一个班级进行深度学习法教学，时长为一学期，进而发现在什么样的班级下可以提升学生的综合能力，在实验结束后通过问卷对实验班以及对照班进行不同程度的检测，并通过普通的测试区别出两个班级的综合能力提升.经过实验的結果显示，运用深度学习法的班级分析与综合能力和物理成绩均显著高于对照班，同时可以看出适应深度学习法的教学方式，希望在日后的教学当中多运用深度学习法进行教学.通过实验的结果可以发现对于深度学习法的有效运用可以提升学生的分析以及综合能力，由此可见，应当在物理的教学中充分利用深度学习法进行教学，从而对学生提供帮助.

3.4 环节四：学习反思，让学生提炼学习过程的精华.

对于高中学生而言，必须设计一个学习反思的环节，通过对自己学习过程的反思，去认识到自己，在学习某一个概念或者规律的时候走过哪些弯路，每节思考过程又是值得延续的.这样学生可以去粗取精，去伪存真，而一旦养成这样的习惯，深度学习在后面的知识学习过程中就会自然发生.

4 用深度学习促进学生物理素养落地

无论是在新的知识建构过程中，还是在学习之后的反思过程中，对他人观点的判断，对自身学习过程的判断，都包含着批判的元素，批判性思维也能得到培养.从深度学习的角度来看，当思维的广度与深度以及批判性都能得到满足时，就是一个深度学习的过程.再从物理学和核心素养培养的角度看，物理观念、科学态度与责任的建立实际上依赖于学生的科学思维，实验探究也以科学思维为基础，所以可以说科学思维是物理学科核心素养的关键要素.深度学习能够培养学生的思维，因此也就可以促进物理学科核心素养的落地.

总之，高中物理教学中课堂教学的时间是有限的，学生的精力也是有限的，物理教师应合理调配学生的时间和精力，以达成资源的合理配置，提升教学效率.而这个效率就是由深度学习来提供保障的！

参考文献：

[1] 戴辉.基于深度学习的高中物理教学探讨——以“机械能守恒定律”为例.中学物理教学参考，2020（2）：18.

[2] 刘理.“元学习理论”指导下的高中物理深度学习策略与实践.中学物理（高中版），2014（8）：25-26.

[3]蔡千斌.高中物理学习路径获取的三个维度.物理通报，2019，38（1）：70-72.

[4]陈志刚.高中物理教学中的“三少”和“三多”.中学物理教学参考，2020（2）：44.

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