深度学习视域下高中物理教学的优化策略

许亚娜

高中物理内容密集，难度较大，且教材中涵盖多种实验类知识，对学生的实践应用能力要求较高。学生不但要学习借助公式求解物理试题，而且需要将物理知识灵活地运用到实践中，这对学生的逻辑思维和实践能力提出了更高的要求。在传统的物理教学中，教师习惯单向地为学生输出物理知识，使学生只能了解表面内容，对知识无法形成完整的体系，导致多数情况下只能被动地接受知识，主动性难以提高，对物理学习逐渐失去兴趣，无法达到物理的最终学习效果。因此，高中物理教学中落实深度学习理念，能够调动学生的科学思维，引导学生以纵向发展的角度看待物理问题，借助推理和建模完善学生的学习过程，进而提高学生的学习效率。本文以深度学习理念作为教学基础，探讨了高中物理教学新模式，希望能够在高中物理教学中起到降本增效的作用。

一、深度学习理念在高中物理教学中的意义

高中物理课本中理论知识及相关公式都比较多，这样部分学生看到大篇幅内容会产生退缩心理，缺乏探究精神。同时，在高中物理学习过程中，学生习惯于浅层认知和概念记忆，长期使用这种学习方式会逐渐增加物理的学习难度，产生消极的学习态度，也会影响其成绩的进一步提升。因此，基于深度学习视域开展高中物理教学，能够促进学生深度认识和理解物理知识，从而不断完善高中物理知识结构，形成系统的物理知识体系，保证学生的学习质量。

学生在进行深度学习、探索知识的过程中，能够从多方面学习到多元化的物理知识，从而得到新的解题方法，提高分析、解决物理问题的能力和做题效率，促进学习成绩相应提升。同时，深度学习为学生提供更开放的思维空间，使学生在对物理知识的学习和探索中不断充实自身的知识储备，实现多元化思维的培养，促进学生的全面发展。

二、深度学习视域下的高中物理教学策略

（一）开展深度探究活动，培养学生的动手操作能力

高中物理学科的知识内容覆盖面很广，教材中的知识点比较零碎，不利于学生构建完善的知识体系框架，而且学生会重复记忆一些物理内容，造成记忆混乱，限制探究思维的形成，不利于长期学习和发展。在物理教学过程中，教师应将深度学习理念渗透到教学内容中，引领学生在物理学习环节开展深度探究，从而精确掌握物理基础内容及其延伸知识，学会回顾总结物理规律，形成完善的知识体系，融会贯通，构建物理知识系统。

例如，在教学“牛顿第三定律”时，牛顿第三定律作为一个有机的整体，教师需要学生理解作用力和反作用力，进一步掌握牛顿第三定律的含義。教师可以首先借助多媒体为学生展现一些与本节课内容相关的视频和图片，其中视频中包含神舟十三号的发射过程，图片包含鸡蛋碰石头、两个气球的互相挤压、手拉弹簧等内容，引导学生思考这些视频和图片中物体之间的力是如何作用的，分别有什么特点。学生在学习和分析中得知力的作用是相互的，同时作用力是成对存在的，分别称为作用力和反作用力。在学生了解基本作用力概念后，教师为学生继续引入以下作用力的特点：作用力和反作用力是一对相互作用力，二者共同作用在同一条直线上，方向相反。教师可以趁机为学生抛出以下问题：我们可以轻松找出作用力和反作用力方向是相反的，那么它们的大小有什么关系呢？教师带领学生继续探索问题。首先，教师为学生准备两个相同的水平弹簧秤，把两个弹簧秤勾在一起，模仿拔河比赛，其中一个弹簧秤相当于老师，另一个弹簧秤相当于学生，分为两种情况开展教学活动：（1）两个弹簧秤勾在一起拉，处于静止不动时。（2）两个弹簧秤勾在一起拉，并向一方运动时。教师让学生分组进行5分钟实验，并对学生进行对称先校零的指导。学生通过动手实验，得到在各种情况下拉力之间的关系，教师再为学生做好示范动作，画图解释，得出作用力和反作用力之间大小相等的结论。在这一学习过程中，教师通过深度学习引导学生动手操作和实验探究，让学生主动发现新问题，提出新结论，促进学生不断深入探究物理规律，完善物理知识学习体系。

（二）引入深度数形结合思想，提高学生的学习素养

物理是一门精密的学科，在形式上与数学有着密不可分的联系，通过分析物理的发展史可以看出，物理知识的推理判断离不开数学这一关键工具。这一工具能够推动物理强有力地发展，还可以把物理规律更加清晰、简洁地表示出来，极大程度上简化物理研究工作。特别是在新课标改革的推动下，我国教育业有了突飞猛进的发展，这也对高中物理教学提出了新的发展要求，新课标中明确强调了要培养学生应用数学知识解决物理问题的意识，提高学生的解题能力，使学生根据具体问题完成物理量之间的关系式，对问题进行推导和求解，最终得出相应的物理结论。数形结合思想是常用的一种推理论证手段，它能够使物理推导过程更加简洁，促进学生对知识的理解。

例如，在学习“匀变速直线运动的位移与时间关系”时，有些学生可能会对位移公式不太理解，靠死记硬背记忆物理公式，有些学生将公式默写错误，造成这一问题的直接原因就在于学生没有深刻理解位移的含义，只停留在浅层学习。面对这一问题，教师可以在班级开展物理课堂设计，帮助学生理解位移的含义。教师可以做出如下设计程序：在v-t图象中，对于初速度为v0的匀变速直线运动物体对应的是图象中的梯形面积，大家思考一下，我们在数学上是如何求梯形面积的，在初中阶段都学过哪些方法求图形面积？在教师的问题引导下，学生开始积极地回忆思考。教师可以将学生提出的面积计算方法写在黑板上，列出“公式法、作平行线法、分割法……”在教师的引导下，课堂气氛逐渐活跃。教师可以顺势借助PPT为学生呈现初速度一定的匀变速直线运动对应的v-t图象，让学生分别用不同的方法尝试求解梯形面积。在求解前，教师首先为学生假设变量，假设经过t秒时的位移为x，这时所对应的初速度为v0，加速度为a。有些小组的学生尝试使用分割法求解梯形面积，首先将梯形分为矩形和三角形，矩形的面积用x=v0t表示。教师可以让学生思考三角形的面积怎么表示，直角三角形的高是什么。教师以此引导学生对匀变速直线运动速度公式v=v0+at。学生分析就会发现这里面的at就是高，以此得出x=v0t+at2这一公式。学生还可以通过其他方法掌握位移公式及其推导过程，强化对公式背后理论的理解，学会应用公式分析、计算有关问题。教师借助数形结合的方式，让学生通过深度了解数形结合思想进一步理解物理基础知识，提高学生的物理学习质量。

（三）设计多样化课堂活动，提高学生的物理水平

在构建高中物理高效课堂的过程中，教师可以在课堂上组织多样化的物理活动，通过游戏的方式为学生打造轻松、愉悦的课堂学习环境，提升学生物理学习的积极性和主动性，提高学生的物理学习能力。高中生思维活跃，教师可以为学生构建一些多元化的学习模式，让学生在丰富多样的学习模式中提升对物理的学习兴趣，以更加积极主动的态度投入物理深度探究中，充分发挥其课堂主体作用。各种各样的课堂活动能够为学生提供更多自我展示的机会，使学生得到有效锻炼，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。教师还应注意学生之间学习水平的差异，满足不同学习能力学生的需求，增加学生之间的交流互动，促进学生的全面发展。

例如，在教学“运动和力的关系”时，其中有一课时要学生了解实验“探究加速度与力、质量的关系”，要求学生通过实验了解加速度与力、质量的关系，同时进一步巩固通过实验求加速度的方法，使学生在实验设计与数据分析的过程中体会探究的乐趣，感悟物理学的统一美。首先，教师带领学生进入实验室，将班级学生分为若干个小组，每个小组的实验工具有长木板、小车、钩码、细绳、纸带、打点计时器、小盘。教师先为学生提出以下设问：可能影响加速度的因素有两个：一个是质量，另一个是外力。怎么才能判斷某一可能因素是否对加速度有影响呢？学生在教师的引导下立即想到了之前学习过的控制变量法顺利控制其中变量。教师还要让学生思考实验之前需要测量哪些物理量，比如，小车的质量需要天平测量，加速度的测量可以根据位移与时间的关系，也可以通过打点计时器逐差法求解加速度……通过一系列准备工作，教师带领学生开展实验探究活动。实验过程中，学生发现小车运动中会有摩擦力干扰，这时教师可以在班级中开展头脑风暴，思考如何平衡摩擦力。学生通过预习发现可以适当垫高木板的右端，从而使小车的中立沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。同时，实验过程要遵循一先一后一按对的原则，即改变拉力和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车，且应在小车到达轮滑前按住小车。学生在教师的引导下根据实验原则开展实验探究，强化对这一实验的理解和记忆。同时，实验小组间的协作交流，能够加强学生对物理的理解，增加学生对物理问题的训练。因此，自行操作实验，可以及时反映学生对物理知识的理解程度，保证物理教学的有效性。

（四）开展问题导向教学，激发学生的学习动力

在传统的高中物理教学中，教师多采用单向的知识输送模式，说教模式不利于深度学习理念在高中物理教学中的融合和渗透。教师应根据教材要求，不断激发学生深度学习的动力，引导学生积极地进行探索学习，全面、主动地投入学习过程中，完成预期的物理教学目标。基于此，高中物理教师应该有针对性地为学生设计相关的物理问题，为学生做好课堂导向，激发学生的课堂学习能力。

例如，在教学“自由落体运动”时，教师先借助多媒体为学生分享一些生活中常见的自然下落的物体运动，然后根据对不同物体下落的观察，提出以下问题：通过观察物体下落的视频发现，不同物体下落的速度是否一样，下落速度有没有差异。学生根据教师的问题陷入思考，有些学生认为重的物体下落快，轻的物体下落慢，而有些学生则认为下落速度应该是一样的。为了验证学生的答案，教师引导学生结合“硬币与纸片”的实验开始探究活动，观察物体自由下落的快慢。在学生观察过程中，教师顺势为学生提出以下问题：（1）通过观察，我们发现不同物体下落速度是不同的，是什么原因导致不同物体下落速度有所差异呢？（2）物体下落过程中，重力势能发生变化，那么重力势能的变化与哪些力做功相同？与物体受到的外力做功有关系吗？（3）在这一过程中机械能是否发生变化？机械能做功与哪些功相对应？如果机械能变化，简单阐述机械能为什么变化。通过为学生设计这些问题，引导学生开展更深层次的探究和学习。在学生对问题进行深入分析时，教师可以进一步交流、研讨，促进学生全面思考问题，探究出物理中蕴含的本质，使学生对物理定律理解得更加准确、透彻。基于此，教师为学生创设了更为自由的学习空间和课堂环节开展深度学习活动，使学生在探讨和交流的过程中互相学习，有效提升教学质量。

三、结语

深度学习理念的渗透对提高高中物理教学质量和教学效率具有重要的意义。高中物理教师在教学过程中应该合理采用深度学习理念，引导学生在掌握简单知识的基础上不断深度探究新的知识领域，拓展学生的学习空间，找到物理知识的发展规律，整合、优化学习内容，形成完善的物理知识体系。这种教学方法不但可以促进学生深入理解和掌握物理知识，调动学生的学习兴趣，而且为开展更有难度的学习提供了可能，促进了学生的全面发展。

参考文献：

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（作者单位：贵州省遵义市第十五中学）

编辑：温雪莲