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深度学习视域下物理教学改进策略

2023-10-05王聚

文理导航 2023年29期
关键词:认知冲突教学改进深度学习

王聚

【摘  要】高中物理新课程标准中强调要提升学生在教学活动中的主体地位,使学生能够在自主参与、实践體验、互动交流中实现深度学习,深度学习不仅有利于加强学生对物理知识的理解,同时也对提升学生的物理核心素养有重要价值。高中物理教师要立足于学生深度学习的相关需求,在教学改革中重视对教学方法的创新与改进,基于此,文章基于深度学习视角,对高中物理教学改进的策略进行了分析和探讨,以期为提升高中物理教学的实效性、促进学生物理深度学习提供参考。

【关键词】深度学习;高中物理;教学改进;问题;认知冲突;实验

深度学习是指学生能够在基于自发性学习的基础上,通过交流、探讨、实践、体验、分析等实现对知识的深度理解与综合运用,深度学习属于一种学生自主学习的教学模式,教师要转变传统的课堂教学思维,能够重视学生的学习主体地位,给予学生自主学习、合作讨论、实践体验等足够的空间,为促进学生深度学习设计科学合理的教学活动,教师应该结合当前物理教学中存在的问题,加强对教学方法的创新研究,通过改进教学形式、丰富教学活动、注重实践教学,为学生的深度学习打好基础。

一、注重情感渗透,激发学生主动参与

学生主动学习是实现深度学习的重要基础和前提,而积极乐观的情绪和态度会激发学生主动学习的欲望,学生在主动参与学习活动的过程中会有效提高其学习效率,同时也能够让学生的思维状态良好,对促进学生深度学习有重要帮助。在以往的高中物理教学过程中,由于教师教学理念老旧,对学生学习兴趣及学习主动性的关注度不高,教师占主导,学生被动学习已经成为物理课堂上“教”与“学”关系的常态,学生学习主观能动性的缺失是影响学生深度学习的重要因素,高中物理教师在基于深度学习理念进行教学的改革与优化过程中,应该充分认识到学生主动参与和积极互动的重要性,要加大对学生学习兴趣的激发,构建以生为本的物理课程教学理念,重视学生在课堂上的主体地位,通过采用情感渗透的方式,能够调动学生的学习热情,使学生能够积极主动参与互动,并对课程内容产生好奇,提升学生的学习期待值,为学生主动学习、深度学习打好基础,也为端正学生学习态度,促进学生身心健康发展提供保障。

例如:在进行有关“牛顿第一定律”方面知识的教学过程中,教师要注重结合学生的实际情感需求,通过给学生进行情感上的渗透,让学生能够对课程知识产生求知欲和探索欲,并能够积极主动地参与到课程教学活动中,从而在学生的积极主动探索和互动中实现深度学习。在教学之初,物理教师首先通过给学生讲解有关牛顿第一定律的相关背景知识,让学生了解牛顿第一定律的内容,以及牛顿第一定律是如何被提出的,通过相关文化知识内容的讲解与渗透,激发了学生对物理学习的热情,使学生对有关牛顿第一定律的学习产生了浓厚的兴趣。在此过程中,教师要改变单一语言形式的描述,要借助多媒体设备,给学生展示生动有趣的视频和图片等信息,让学生可以更加直观、具体地了解相关的文化知识,激发学生的学习情感。另外,物理教师可以借助一些生活上的引导,激发学生的学习主动性,让学生认识到物理知识与现实生活息息相关,能够借助生活中的引导和激发使学生对物理知识产生好奇。比如在进行“时间、位移”这部分内容的教学过程中,教师可以从学生实际生活中进行引导:每天早上几点上课?晚上几点休息?从教学楼到食堂要用多长时间?等,单一的理论知识学习难以激发学生的学习兴趣和热情,但是这种比较生活化的问题会使学生产生较强的思考兴趣,学生借助生活中问题的思考对有关时间点、时间段等内容有了理解,进而使学生能够进入到本节课知识的深度学习状态中。

二、设置引导问题,促进学生深度思考

高中物理教学中实现学生的深度学习,最关键的是要让学生能够进行深度思考,使学生产生自主思考的意识,并且能够具备一定的逻辑思维能力,思维能力的发展以及思考意识的提升是学生能够进行深度学习的关键要素,在以往的高中物理教学中,由于教师采用的教学形式主要是以灌输为主,学生学习过程中比较被动,且自主思考的空间不足,教师也缺少与学生进行课堂问题互动的意识,学生由于长期依赖教师的灌输,自主思考能力逐渐减退,即使教师留给学生深度学习的空间,但由于学生思维能力不足,也很难达到理想的深度学习的效果。在进行教学改进、推动学生深度学习的过程中,高中物理教师要重视对学生思维品质的培养与思维能力的提升,可以通过结合教学内容给学生设置引导性问题,在问题的引导和启发下,使学生的思维逐渐发散,思维素养不断提升,具备良好的思维意识,为学生的深度学习提供保障。

例如,在进行有关“自由落体运动”这方面内容的教学过程中,物理教师改变了以往直接进行物理知识灌输的教学形式,而是先从生活的角度给学生创建了一个思考的空间,让学生可以结合生活中的自然下落运动的现象来进行思考与互动,比如教师提问:“将两个物体在相同的高度同时放开,使其能够自由下落,两个物体下落的速度相同吗?”学生凭借自己的生活经验,经过思考后回答:“下落速度不同,因为物体的重量不同,通常情况下,外观形状大小相同的物体,在同一高度自由落下时,越重的物体下落的速度也会越快。”也有的学生认为在同一高度下落的两个物体下落的速度是相同的,学生的回答不同,教师可以引导学生通过具体的操作来进行验证,比如让学生用硬币和与硬币同样大小的纸片来做实验,通过将二者从同一高度松手,让它们能够自由下落,结果很明显硬币先落地。通过这样的生活问题的引导使学生的思维得到了发散,也让学生的思维活跃度得到了提高,在此基础上,教师将学生带入到今天的课程内容中,并给学生设置一系列问题,使学生能够在问题的驱动下自主学习、深度学习,比如:“重力势能的变化会受到哪些力做功的影响?物体下落的速度是否也会与外力做功有关?”学生在教师问题的引导下进入到了自主学习的状态,在一边学习一边思考中,学生对相关的课程知识的理解程度加深了,学习效果有了明显提升。

三、制造认知冲突,引导学生深度探究

认知冲突能够激发学生的深度探究与思考,而且在认知冲突下更容易激发学生的学习兴趣和求知欲望,对培养学生的质疑能力、反思能力以及批判思维等都有重要的作用,高中物理教师要立足于学生的深度学习,从学生全面发展的角度为学生制造认知冲突,也可以鼓励学生大胆质疑,让学生在质疑的过程中形成良好的批判性思维,实现学生的思维活跃,避免学生的思维固化影响学生的学习效果。在以往的高中物理教学中,教师对学生思维的训练缺少重视,通常情况下都是按部就班地完成课本知识的讲解,学生也不会提出什么疑惑,教师讲什么就学什么,这样的教学模式会导致课堂氛围沉闷,学生的思维惰性越来越强,无法促进学生课堂上的深度探究与深度学习。在教学改进的过程中,物理教师要以生为本,以学生深度学习与思维发展需求为核心,结合教学内容,为学生制造认知冲突,激活学生思维的活力,让沉闷的课堂“活”起来,为学生自主探究、深度学习营造良好的课堂环境。

例如:在进行有关“摩擦力”方面内容的教学过程中,在讲解到摩擦力和推力之间的关系时,以往的教学模式就是教师通过板书或者课件展示的形式让学生对摩擦力和推力之间的关系进行了解,采用的是直接灌输的教学形式让学生掌握这部分教学内容,学生对于知识的掌握则是通过死记硬背,缺少深度探究和思考的过程,会让学生的记忆时间缩短,理解程度降低。物理教师为了实现学生课堂上的深度学习,改变了这种教学形式,通过给学生制造认知冲突的形式来让学生更好地理解与感知摩擦力和推力之间的关系,比如教师给学生设置这样一个认知冲突情境:“地上有一个桌子,两个人分别来推它,都是朝同一个方向推,第一个人用力推后桌子并没有丝毫挪动,而第二个人用力推后桌子可以进行匀速运动,那么第一个人推桌子时产生的摩擦力要比第二個人推桌子时产生的摩擦力大吗?”学生凭借自己的理解会认为第一个人推桌子时产生的摩擦力要比第二个人推桌子时产生的摩擦力大,但是教师却给出了两个人推桌子时摩擦力实际上是相等的结论,这样就使学生产生了认知冲突,学生对有关摩擦力方面的内容的学习欲望得到了增强,借助于这一认知冲突,使学生进行了摩擦力和推力之间关系的深度探究,学生结合以往所学内容,对桌子进行了受力分析后,能够明确摩擦力只与物体本身的质量有关,与推力无关,而推力的大小是影响物体运动状态的因素,第一个人的推力未能超过摩擦力,所以桌子没有发生运动状态上的变化,而第二个人的力气更大一些,大于摩擦力,所以桌子可以进行匀速运动,在认知冲突的驱动下,学生进行了深度的探究与学习,对课程内容的理解程度加深了。

四、优化实验教学,强化学生实验体验

物理实验教学是高中物理教学中的重要内容,实验操作也是培养学生物理核心素养的关键途径,但是在以往的物理教学中,存在重理论轻实验的问题,教师很少带领学生到物理实验室进行实验操作,即使在教学中会涉及到实验操作的环节,往往也是物理教师进行实验演示,学生只能观察,学生自主操作实验的机会较少,无法充分利用实验教学过程来培养学生的综合能力,促进学生的深度学习。因此,物理教师要加强对实验教学的优化,给学生自主设计、操作、分析实验的机会,提升学生的实验体验,也实现学生的深度学习。

例如:在进行有关“动量守恒定律”方面的实验验证过程中,物理教师改变了以往自己实验演示、学生观察现象的实验教学形式,而是对学生进行了分组,让学生能够在小组合作探究的过程中完成对实验步骤的设计、实验结果的假设,并通过小组合作进行实验操作、实验现象观察以及结果分析等,来完成实验的深度学习,也通过实验的自主设计和操作,让学生对相关的物理知识的理解也得到了加深。教师要充分尊重学生学习的主体地位,让学生有自主操作实验、分析实验以及交流探讨的空间,而教师只是做好学生学习过程中的引导和指导工作,使学生能够朝着正确的方向学习,保障课堂教学任务的顺利完成即可。通过对实验教学的优化和改进,不仅让学生在实验教学中有了深度学习、深度体验的机会,同时也培养了学生的实验素养与创新能力。

五、结束语

综上所述,高中物理课程教学中,由于知识逻辑性较强,且包含大量的实验内容,需要学生能够具备一定的深度学习意识,在自主学习、深度思考中完成学习任务,提升学生物理学习的效果,促进学生物理核心素养的全面发展。在具体的教学实践中,物理教师要从情感渗透入手,激发学生自主学习的积极性和热情,并通过问题引导、制造认知冲突以及优化实验教学等方式,使学生能够在课堂教学中拥有良好的学习体验,在实现深度学习的基础上,训练学生的思维能力、探究能力以及实验能力。

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