从深度学习角度谈高中物理力学教学

张冬梅

【摘要】物理是一门应用性极强的自然科学类科目，具有理论和实践为一体的特点.力学既是整个物理学的基础，也是高中物理教学的关键构成部分，教师要高度重视，从深度学习视角设计力学教学，帮助学生牢固掌握力学知识，为学生的继续深造扎实根基.

【关键词】高中物理；深度学习；力学

深度学习作为新课改下出现的一个新式教育理念，是相对于以往浅层学习而言的，指的是学生在教师引领下围绕极具挑战性的主题全身心地参与到学习活动中，学生在这一过程中体验成功、获得发展.高中力学知识点较多，难度也较大，仅靠传统的浅层学习很难达到预期教学目标，教师应从深度学习角度，带领学生深层次地研究力学奥秘，使学生顺利完成学习任务，升华教学效果.

1 善于联系实际生活现象，辅助学生深度学习力学

1.1 利用生活讲解力学，帮助学生深度学习

虽然学生在初中阶段已经对部分力学知识有所接触与学习，但是高中教材中的力学内容显得更为深奥与难懂，仅靠以往浅层学习很难达到预期学习效果，这就要用到深度学习，让学生透彻理解力学知识.力学知识在生活中十分常见，教师在平常的力学教学中应巧妙利用生活化现象来讲解，拉近物理课堂与实际生活之间的关系，降低力学知识的学习难度，带领学生在熟悉的生活化环境中展开学习，让他们深度学习力学［1］.

例如 在开展“重力”教学时，教师先利用多媒体设备播放“运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体但没有推动、火箭发射、压缩海绵”等录像资料，讨论这些物体的共同点.学生发现海绵的情况和其他物体有所不同，那些物体都是从运动到静止或者从静止到运动，形状均没有发生变化，但是海绵的形状变化较为明显.接着，教师在课件中展示苹果从树上下落、跳高运动员下落、飞机投下救援物质等生活化现象，询问“这几个物体有什么共同点？”学生观察后发现均落向地球表面.然后教师提升问题深度：通过之前的学习，大家知道力是改变物体运动状态的原因，那么物体下落是由于什么力作用？学生结合所学知识知道是重力.随后教师引领学生结合这些生活现象分析重力产生的原因，深度研究重力三要素，使学生发现重力的方向竖直向下，重心一般在物体的几何中心，并通过实验进行验证，辅助他们达到深度学习状态.

1.2 營造生活教学情境，突破力学疑点难点

在高中物理教学中，力学是难度相对较大的一部分内容，且占据着极为重要的地位，还具有典型的抽象性特征，学生学习起来较为困难，他们极易遇到一些障碍与困难，如果不及时处理，不仅影响到学生的正常学习进度，还不利于学生树立学习自信心.对此，教师需把握好力学知识同现实生活之间的衔接点，借助信息技术手段将力学现象带到课堂上，营造良好的生活教学情境，帮助学生突破力学疑点与难点，促使学生达到深度学习的目的［2］.

例如 在“力的合成和分解”教学过程中，在多媒体课件中展示常见的生活化现象，包括：小孩与大人提水、人与大象拉木材、两根绳子吊着一个灯泡等，据此营造生活教学情境.询问：在这些情况下，用一个力代替几个力？指导学生认真观察与分析，引领学生尝试归纳出合力和分力的定义.接着，教师询问：合力和分力之间存在着什么关系？借机引出新概念——力的合成、力的分解，然后在课件中出示一个拔河的画面，设疑：当两个分力在同一条直线上时，怎样算出它们的合力？学生结合生活经验及已有知识知道是直接相加减.之后，教师在大屏幕上投影展示两人抬水的画面，带领学生在生活情境中研究当两个分力不在同一直线上的情况，思考：力的合成到底遵循什么样的规律？使学生通过实验来研究这个问题，先如何确定两个力的作用效果相同，再如何确定两个分力的大小、方向，然后怎样研究合力与两个分力的大小、方向的关系，让学生深度学习，顺利突破疑难障碍.

2 充分借助实验教学契机，助推学生深度探索力学规律

2.1 赋予更多实验机会，学生自行探索力学规律

实验教学在整个高中物理课程体系中占据着关键的地位，不仅是对理论知识很好的还原与再现，还可以通过实验验证某些物理原理、定理与规律，为学生的正常学习提供更多帮助与支持，让他们能够做到深度学习.教师尽可能赋予给他们更多亲自动手操作实验的机会，使其自主设计实验方案和完成实验，引导学生将所学的理论知识应用至实验活动中，助推学生顺利探索力学的原理［3］.

例如 以“牛顿第二定律”一课教学为例，教师先演示以下实验达到抛砖引玉之效：把两个质量相同的小车放置到同一轨道上进行运动，其中利用滑轮在甲小车上面悬挂2个钩码，乙小车则悬挂1个钩码，两个小车一起释放；甲乙两辆小车上面都悬挂一个钩码，再在甲小车上面放几个质量较大的砝码，一起释放.接着，教师根据实验设置问题：利用这两个实验是否可以找出加速度同质量、力之间的关系？组织学生自由交流和讨论，使其发现在第一个实验中甲小车受力大，速度变化快，加速度大；在第二个实验中，甲小车质量大，速度变化慢，加速度小.提示学生提出假设：当质量一定时，物体受力越大，加速度越大；当力一定时，物体质量越大，加速度越小.之后，教师指导学生亲自动手实验，让物体质量保持不变，在大小不同力的作用下测出加速度大小，分析加速度与力之间的定量关系，以及物体质量和加速度之间的定量关系，使其借助控制变量法独立完成实验，自行探索.

2.2 亲历力学实验流程，学生深度探索发现

对于高中物理力学教学来说，实验的重要性不言而喻，不少力学概念、原理、定理、规律等都是通过反复实验探索而得出的，利用实验既有助于学生轻松理解力学理论知识，还能够培养学生的观察能力、思维能力、动手能力与探究能力等，为其深度学习做好铺垫.对此，教师在力学教学中，应该引领学生亲身经历整个实验教学的流程，使其感受到力学知识的产生和形成历程，促进学生在深度学习中探索和发现力学的奥秘，强化学习效果.

例如 在“弹力”教学中，教师先播放以下比赛视频：蹦床、跳水与撑杆跳高等，询问：这些运动员是受到什么力的作用在运动？学生知道是通过弹性形变产生的弹力，并罗列一些身边运用弹力的实例，如橡皮筋绑头发、拉弓射箭和蹦极等，让他们产生疑问：弹力到底是怎么产生的？顺势揭示新课主题.接着，教师指导学生动手操作小实验：用手按压海绵、弹簧，让竹片弯曲，交流观察到的现象，即为：物体体积或者形状发生变化，告知学生这是形变，然后让学生在不损坏物体的前提下，研究钢尺、橡皮筋、弹簧等物体的形变，引出弹性限度的概念.之后，教师将一本书放在课桌上，询问：桌子会发生形变吗？学生发现仅靠肉眼观察无法得知，顺势指导他们操作“任何物体都会发生形变”的微型实验，使学生认识到任何物体在力的作用下均会发生形变.这样教师为学生提供亲身经历实验流程的机会，使其深度探索与发现弹力的性质，促使学生深度学习弹力的概念、形变和弹性限度等知识.

3 科学结合力学知识特点，驱使学生展开深度学习

3.1 积极引入小组活动，学生深度探究力学

高中物理教材中涉及到的力学知识同初中相比，不仅难度提升，深度也有所增加，有时仅靠学生个人是很难独立完成的，无论是理论知识的学习还是探究操作均是如此，这就要引入小组合作学习模式，发挥出团体的力量，让学生在小组内共同学习，达到深度学习的状态.为此，教师在力学教学中可根据实际情况引用小组合作学习，鼓励学生积极交流与讨论，使其分享各自的见解与看法，让学生的思维发生摩擦与碰撞，最终深度探究力学［4］.

例如 在进行“共点力的平衡”教学中，教师先给出问题：在什么样的条件下物体才会处于平衡状态？提示学生结合初中时期所学的知识思考与作答，然后引出新问题：假如在三个互成角度的共点力作用下，物体也处于平衡状态，则这三个共点力的大小与方向需要满足什么条件？使其简单思考以后发现同原有认知存在冲突，引发学生的好奇之心与求知渴望.接着，教师组织学生以小组为单位进行合作探究，将三根绳子系在一块木板上面，由三名同学各拉一根，通过一定的角度将这块木板拉起来，要求他们认真观察木板，描述木板所受三个力的方向，使其发现就是绳子拉伸的方向.之后，教师进一步提问：这三个力的方向存在着什么样的关系？由学生在小组内先独立思考、再合作探讨，交流各自的看法，预设：三个力的方向不再同一条直线上，不在同一侧等，借机设疑：会是共面吗？使其给出不同的看法，在其他小组配合下发现这三个力必须共面，驱使他们深度探究共点力平衡的情况.

3.2 开设课外实践活动，增强深度学习效果

在深度学习视角下，对高中物理力学教学而言，教师不能仅仅依靠有限的课内时间与课堂空间，还要适当地拓展教学范围，开设一些课外实践活动，进一步增进课堂上下之间的联系，扩展学生的学习空间，使其深度学习力学知识，改善物理认知.这就要求高中物理教师以完成课内教学任务为前提，围绕知识主题开展课外活动，为学生提供亲身接触社会的机会，使其运用所学知识观察与分析真实存在的物理现象，让他们尝试解决一些实际问题［5］.

例如 在实施“摩擦力”教學时，课内环节，学生通过对理论知识的学习知道摩擦力有静摩擦力、滚动摩擦力与滑动摩擦力三种，会计算静摩擦力和滑动摩擦力的大小和判断方向，使其通过设计实验，使用控制变量法对影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素进行探究，增强他们的逻辑思维能力与探究精神.之后，在课外环节，教师布置课外实践活动，要求学生观察生活中有关摩擦力的现象，分析加大有益摩擦与减少有害摩擦的实例.如，鞋底上有凹凸不平的花纹，是在压力不变的情况下，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦；乒乓球拍上粘贴橡胶也是使接触面变粗糙，在压力不变时增大摩擦；车轮陷入到泥巴里面，垫上草，能够让车轮从泥巴里面出来，是增大摩擦；体操运动员在单杠上做动作时，手握杆不能太紧，减小对接触面的压力以减小摩擦；汽车发动机内部接触运动部件间，尽可能的光滑，是减小接触面的粗糙程度来减小摩擦等，使其学会运用所学知识解决实际问题，达到学以致用的目的，增强他们的深度学习效果.

4 结语

总之，在高中物理教学活动中，教师要深刻意识到深度学习的重要性与实效性，结合力学知识特征科学合理地制定深度学习计划，注重理论讲授、实验操作及课外实践的有机统一，将先进的教育理念同宝贵的教学经验整合起来，从多个方面带领学生深度学习与探究力学知识，使其切实体会到力学的神奇，让他们真正理解力学的内涵，并且学会在生活中运用.

参考文献：

［1］王铭星.关于高中物理力学教学中融入生活情境的探索［J］.高考，2021（14）：111-112.

［2］李结实.高中物理力学学习中数学方法的应用策略分析［J］.考试周刊，2021（39）：73-74.

［3］颉琼，牛杰.高中物理力学教学中渗透传统文化教育的探讨［J］.新教育，2022（02）：49-50.

［4］陶汉斌.夯实力学基础 提升能量境界——赏析高中物理的两条主线力与能量［J］.中学教学参考，2022（05）：32-36+99.

［5］彭锦然.高中物理力学学习方法与解题技巧探微［J］.中国多媒体与网络教学学报（电子版），2018（01）：289-290.