指向深度学习的深度备课研究

葛为民

摘要：本文基于学生从浅层学习到深度学习的过程，对习题教学作以深度备课.教师深度思考激发深度备课，教师深度备课促进深度教学，教师深度教学融入学生深度学习，学生深度学习提升核心素养.

关键词;深度学习;深度备课

习题教学是高中物理教学的重要组成部分.习题课占用较多教学时间，学生觉得枯燥无味，学习热情不足的原因很多，其中一个重要原因是学生对题目所涉及的知识、方法的接受多停留在表象，没有真正做到理解题目本质，不会综合运用，更不能举一反三.高中物理题难度高，而事实唯有多练才能熟能生巧，引发条件发射，摸透题目本质，学生才能深度学习.那么教师需要深度备课，让习题教学激发学生学习热情和科学思维，让学生不惧题，会解题，甚至可以命题.教师深度备课促进学生深度学习，学生深度学习激励教师深度备课，真正实现教师乐教，学生乐学的教育主题.

笔者以一道模拟题的备课为例，展现指向深度学习的深度备课，

题目2018-2019学年第—学期高三年级调研测试（苏州）

如图1，在沿斜面向上的恒力F作用下，一物体从光滑斜面底端由静止开始向上运动，在某一高度撤去恒力，物体继续沿斜面向上运动（斜面足够长，以地面为零势能面）.则在物体整个向上运动过程中，下列关于物体动能E、重力势能Ep随时间t变化;速度大小v、机械能E随位移x变化的图象中，正确的是（）

学生的学情

图象题一直是学生认为的难题，对x-t、O-t图象相对熟悉，但对其它图象缺乏了解，对截距、斜率、面积和拐点等含义理解不深人.课堂学习若停留在简单记忆的浅层学习或是机械反复，碰到稍微变化的图象，学生便无从下手.唯有深度思考带来的灵活应用，才会使得学习达到良性循环。

2设计清晰科学的教学思路，围绕提高学生学习力进行备课

本题所用物理量：沿斜面向.上为正方向，斜面倾角为0，0-t1：匀加速直线运动加速度大小为a[，末速度为v，位移为x;t-t2：（撤去恒力F后）匀减速直线运动加速度大小为ar，tr时到达最高点，此时位移为x2;物体质量为m.

2.1说理法：根据学生的认知，我们可以设计本题的第一种解题思路，几乎所有学生都可以理解

（A）E，-t图象：0-tq：取相同时间间隔△t（如图2），由于是匀加速直线运动，则通过的位移△x越来越大，结合F合lAx=AE%，也就是△Ec越来越大，

tp-t：取相同时间间隔△t，由于是匀减速直线运动，则通过的位移△x越来越小，结合Fa2Ax=OE，，也就是△E：越来越小综上所述可得E;-t图象如图2所示.

tp-2：取相同时间间隔△t，由于是勻减速直线运动，则通过的位移Ox越来越小，结合OE，=mgQh=mgAxrsinθ，也就是△Ep越来越小（但重力势能越来越大）.综上所述可得Ep-t图象如图3所示.

（C）v-x图象：0-t：取相同位移△x（如图4），由于是匀加速直线运动，则通过的时间△t越来越小，结合Ov=aOt，也就是△o越来越小，

ty-t2：取相同位移△x，由于是匀减速直线运动，则通过的时间Ot越来越大，结合Ov=azOt，也就是△v越来越大.综上所述可得v-x图象如图4所示.

（D）E-x图象：0-t：取相同位移△x（如图5），结合OE=FOx，也就是△E不变.

t-t2：只有重力做功，物体机械能守恒，故是一条平行于横轴的直线.综上所述可得E-x图象如图5所示.

2.2函数表达式法：应用数学方法解决物理问题是高考考查的重点

（A）Ek-t图象：0-t：由动能定理可得F1x=ma1E：-0，即E：=F合1sx=ma1Xapl°=“-2，形如y=hx2，故Er-t图象为以Er为对称轴，开口向上右半支抛物线（如图2）.

t1-t2：由动能定理可得

F合1X1-F合2Ax=Er-0

即E：=mczt2-mar（D+a2t1）t+2m（axu+a2Dt1a2t2

形如y=ax'+bx+c，故E：-t图象为以t2=-V1+a2t1.为对称轴，开口向上左半支抛物线。综上所述

结合动能先增大后减小可得Ex-t图象如图2所示.

（B）Ep-t图象：0-t：Ep=mgh=mgxsinθ=mgasinθ2

形如y=hxx2，故Ep-t图象为以Ep为对称轴，开口向上右半支抛物线（如图3）.

t1-t2：E，=mgh=mg[xi+v]（t-t1）一a2（t-1）2]sinθmgazsinθ

即Ep=-52t+mgsinθ（V|+a2t1）t+mgsino（x1-v1t1-a2t21/2）

形如y=ax2+bx+c，故Ep-t图象为以t2=-Vl+azti为对称轴，开口向下左半支抛物线.综上所述结合重力势能一直增加可得Ep-t图象如图3所示.

（C）o-x图象：0-h;r2=2apx，得x=二v”，形如y=kx2，故x-。图象为以x轴为对称轴，开口向上半支抛物线（进行90度旋转后如图4所示）.

t-n：02-号=2（-a2）（x-x），得x=-jn2v9+2a12x12a2

形如y=ax2+c，故x-o图象为以x轴为对称轴，开口向下半支抛物线（进行90度旋转后如图4）.综上所述结合速度先增加后减小可得v-x图象如图4所示.

（D）E-x图象：0-tp：E=E，+Fx=Fx（E，=0），形如y=hx，故E-x图象过原点斜率为F的线性图线（如图5）.

t.-t：t1时机械能E=Fx，所以E=E=Fx（常数），故E-x是一条水平线.综上所述E-x图象如图5所示.

2.3斜率法（显性与隐性斜率）：显性斜率相对简单，而隐性斜率却不易得出，对学生能力要求较高

（A）En-t图象斜率h=△EAt'，直接得出斜率较难，属于隐性斜率，但是通过构造，可以得出较为具体的含义，

构造斜率：k='AE：_AEnAxFA△lAxOl（合外力的功率）

讨论：0-t;：F合1沿斜面向上不变（正方向），v沿斜面向.上增大（正方向），故h：为正且增大;

t1-t：F2沿斜面向下不变（负方向），沿斜面向上减小（正方向），故k：为负且减小，综上所述可得En-i图象如图2所示，

（B）Ep-t图象斜率k=EAEp_mgh（隐性斜率）

构造斜率：h==t"=mgv，（重力的功率）

讨论：0-t：mg不变，v，竖直向上增大，故k增大;

t.-tp：mg不变，v，竖直向上减小，故k减小（因为重力势能-直增加，△Ep为正值，故斜率始终为正值）

综上所述可得Ep-t图象如图3所示.

（C）v-x图象斜率k=Ax（隐性斜率）

构造斜率：k='AE：_AEnAxFA△lAxOl

讨论：0-t;：a1沿斜面向上不变（正方向），V沿斜面向上增大（正方向），故k为正且减小;

t1-t2：a2沿斜面向下不變（负方向），0沿斜面向上减小（正方向），故后为负且增加.综上所述可得D-x图象如图4所示.

（D）E-x图象斜率k：='AE，（显性斜率），无需构造可得;h=平=F合（除重力以外做功的合力）

讨论：0-t：k=F;

t-t2：k=0.综上所述可得E-x图象如图5所示.

三种方法由浅人深，从浅层学习到深度学习.说理法相对简单易懂，选取相同物理量，结合运动状态可以得出纵轴变化量的大小，从而选出正确答案.函数表达式法需要学生具备应用数学知识解决物理问题的能力，需要学生具有较高的数学能力和对物理原理的理解能力.斜率法解决问题较便捷，需要学生更高的处理问题能力.不仅要有相应数学知识和物理原理，更要具备构造斜率含义的能力.由于斜率含义并不是简单直白，故可分为显性与隐性斜率，需靠平时多积累、多思考，属于较为深度的学习。

3结语

教师深度思考激发深度备课，教师深度备课促进深度教学，教师深度教学融人学生深度学习.一题多解，层层深入的求异思维能力提升了学生学习力，真正实现深度学习科学思维是物理学科应该具备的核心素养，也是培养学生创新意识和创新能力的有效途径在物理学习中，多方面、多层次和多渠道去认识、分析、解决同一个问题，或对不同问题的某些相似特点采用同一种方法和技巧加以解决都是物理学科不可或缺的核心素养

参考文献：

[1]傅竹伟.在高中物理教学中促进学生深度学习的策略探究[J].物理教师，2014（4）：（6-15）.