基于深度学习的高中物理课堂构建探析

刘海菊

【摘 要】 深度学习主要是以学生学习兴趣以及学生理解能力为基础，引领学生运用不同思维方式探究知识点，将物理知识进行整合，让学生在不同情境中合理解决实质性问题，此外，在物理课堂教学中，教师注重引领学生认识到物理知识学习所存在的困难，创新物理教学方式，制定针对性策略，优化物理课堂教学环节，提升物理课堂教学质量.

【关键词】 深度学习;高中物理;构建策略

高中物理知识的学习相对于学生而言则是一门抽象性的学科，大部分学生对这一学科知识的学习出现畏难情绪，严重影响学生的物理学习效果.因此在课堂教学中，教师应注重激发学生的物理学习活力以及积极性，使其切身感受到学习物理知识的乐趣，并灵活应用与掌握物理知识点.深度学习方式是一种帮助学生提升物理学习质量的方式，需要教师在物理教学中将深度学习理念融入物理课堂教学中，帮助学生高效完成物理学习任务.

1 深度贯穿物理知识链，形成探究思维

高中物理知识点涵盖面广，且在物理教材中对于物理知识的呈现表现为碎片化，不仅利于学生们物理知识框架体系的构建，反而会促使学生陷入重复性记忆物理知识碎片环节中，不利于学生形成正确物理探究思维.物理观念形成于物理教学环节中，教师在物理环节中引领学生进行深度渗透，掌握基础性物理知识，对基础物理知识进行扩展延伸，总结所学习的物理基础性规律，融会贯通，形成系统化物理知识思维框架.

例如 《牛顿第三定律》教学过程中，教师为学生展现视频和图片，其中包含神州十三号发射过程视频，两个不同颜色的气球挤压、悬在空中的地球仪、手拉弹簧、踢足球、鸡蛋碰石头等，让学生分析这些物体之间的作用力有何特点，学生在分析中得知力的作用是相互的，而且是成对出现的，从而引出作用力和反作用力的一些特点，比如：作用力和反作用力作用在一条直线上，方向相反.大小是什么关系呢？继续带领学生进行探索，做两个水平弹簧对拉实验探究作用力和反作用力大小的关系，让学生提出猜想，作用力和反作用力可能是大小相等，方向相反.之后两个人一组让两个弹簧对拉，第一次匀速拉，第二次加速拉，在加速拉的时候利用记忆弹簧称，学生们读取弹簧上的数字，发现数字同时变化，且读数相等，拉力方向相反.是不是在任何运动状态下作用力和反作用力都是大小相等方向相反呢？老师让两个同学手持力传感器，一起做各种动作，上下、前后左右，老师说停，两位同学不施加力.屏幕上实时出现作用力和反作用力对称的图像.通过两位同学的演示及图像，学生不仅很容易总结出作用力和反作用力大小相等，而且可以引导学生深度思考：通过观察图像你还可以提出什么问题？比如：这两个力是怎么变化的？同时产生同时消失.（老师说停的时候力消失了，图像是一条直线.）

教师顺势引出牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，并作用在同一直线上.之后教师带领学生们进行扩展延伸，引领学生们探索生活中的作用力与反作用力，继续呈现小风扇安装在小车上，打开电源，风扇转动，小车前进;转动竹蜻蜓飞上天;水中螺旋桨等实际生活现象，从实际生活中现象进行物理分析探究作用力和反作用力在生活中的应用.学生们在完成作用力和反作用力知识点学习任务之后，教师为学生提供思维框架表格，组织学生们共同结合表格内容进行物理知识探究，寻找作用力、反作用力与平衡力之间相同点与不同点，帮助学生形成物理探究思维.

在物理学习中，教师通过深度教学引导学生深度思考，让学生通过独立思考、自主判断，比较和辨析不同观点，去发现新问题、提出新观点、探寻新规律.学生通过深入探索物理规律的過程，对知识点进行整体性连接，会帮助学生形成思维框架，感知物理知识的价值.

2 设计深度数形结合思想方法，培养高阶思维

物理学是一门精密科学，与数学有着密切的关系.从物理学的发展史看，物理学的发展是离不开数学的，一种适合表述物理的数学工具，不仅能有力地促进物理学的发展，还能使物理规律以更加清晰、简洁的方式表示出来.随着我国教育事业的全面发展，加上新课程教育改革事业的不断完善，对中学物理教学提出了更高的要求.新课程标准中针对物理学科的科学性做出了明确要求，关于物理学科要考查的“应用数学处理物理问题的能力”是这样叙述的：能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论.

在中学物理教学中，数形结合思想方法是进行有效推理论证的重要手段，能使物理公式推导更加简洁，通过数形结合方法进行推算，符合学生的认知规律，更有利于学生对知识的理解.

例如 在《匀变速直线运动的位移与时间关系》教学过程中，对位移公式许多同学不理解，只能死记硬背，甚至有同学默成x=v0+1/2at2，很明显根本没有理解位移的含义.其实这只是浅层学习，不利于学生高阶思维的形成.可以这样设计：对于初速度为v0的匀变速速直线运动物体的位移对应着v-t图象中一块梯形的面积.我们数学上怎么求一个图形的面积呢？初中学过哪些方法呢？同学们突然兴奋地喊起来，把学生的方法写在黑板上“公式法、分割法、作平行线法、利用性质法……”教师顺势PPT呈现初速度为v0的匀变速直线运动的v-t图象，让学生分组用不同的方法求出梯形的面积.假设经过t秒时的位移为x，要求用初速度v0、加速度a、t秒时的速度v以及时间t 中的字母表示.第一组同学用分割法将梯形分成下面的矩形面积x1=v0t和上面的直角三角形x2， 但是直角三角形的高怎么知道呢？教师可以引导学生匀变速直线运动速度公式v=v0 +at，高就等于at，于是x=v0t+12at2很容易得到了;第二组同学用平均速度公式求出位移公式是：x=v0+v2t;第三组巧妙将2个全等梯形拼到一起成为一个矩形，第四组用矩形割去一个三角形就得到梯形面积，知道位移公式是用面积推导得到的，再怎么也不会记成：x=v0+12at2（如图所示）之后再设计一个深度思考的题目：x=v0t+12at2的位移时间图像怎么画呢？由数再转变成形，训练学生的高阶思维能力.

3 设计深度情境化教学，构建创新思维

特级教师朱开群说过：“核心素养离不开知识，但单纯的知识不等于素养.只有将知识与技能用于解决复杂问题和处理不可预测情境所形成的能力和道德才是核心素养.”物理教师创设深度物理教学情景，为学生呈现熟悉的生活场景，将抽象物理知识轉变为形象化物理知识，便于学生深入了解与掌握，并运用已知物理知识探索新知识点，对其进行深入分析与剖析.一旦脱离真实场景，物理知识就变成了抽象数字与符号，不利于学生对物理知识的掌握.对于物理情景的创设注重符合学生认知特点，结合学生生活实际，激发学生进行深度思考，进一步构建创新性思维.

例如 《位置变化快慢的描述——速度》教学过程中，教师为学生展现在日常生活与科学研究中经常会需要知道物体运动的快慢与方向，在直线运动中，如何比较它们运动的快慢呢，教师为学生展现日常生活中常见的物体的运动，A自行车沿平直公路行驶、B公共汽车沿平直公路行驶、C火车沿平直轨道行驶、D飞机在天空直线飞行，表格项目内容：初位置、末位置、经过时间、位移x与时间t的比值.

根据表格中的内容寻找位移x相同，比较时间t的大小的，比如A、B，再寻找时间t相同的，比较位移x的大小的，比如C、D.之后在学习中了解到速度和平均速度，在物理量中又出现了瞬时速度，学生对此概念的认知不够清晰，教师则继续为学生设计生活情景：在讨论苏炳添100米跑记录中，要想知道苏炳添的起跑速度，为学生展现了前15米的平均速度，前5米的平均速度，前1米的平均速度，让学生对比哪个速度最接近起跑时的速度呢？

学生对数据进行分析，认为△t3最为接近于起跑的速度，如果时间非常小，接近于零，则表示某一瞬间的速度则称之为瞬时速度.当学生对于平均速度与瞬时速度有一定认知之后，教师设计物理问题，旨在帮助学生巩固物理知识.

1、子弹离开枪口时的瞬时速度是900 m/s;

2、汽车启动后第5s内平均速度是15 m/s.

让学生们在具体情境中区分平均速度与瞬时速度，有效培养学生的物理思维力.

4 设计不良性物理问题，发展科学思维

按照信息加工理论分析，不良物理问题并不是单纯指问题本身有任何的错误，而是对解决问题所需要的信息、问题所需要得到的结论没有明确给出，从而造成问题解决的途径不唯一或者答案不唯一的问题.在物理教学中，教师设计不良问题主要是基于问题教学的一部分，设计物理问题组织学生解决问题，并在深入学习中发现问题，促进学生物理思维的发展，在问题解决中帮助学生构建科学思维.

例如  《圆周运动》教学过程中，教师为学生展现钟表和手表的对话：

钟表 我的秒针针尖的线速度是3×10-5m/s，你的秒针针尖线速度只有8×10-4m/s，所以我比你快得多.

手表 你的秒针针尖60s转一圈.我也是60s转一圈.我并不比你慢呀！

教师提出问题，钟表和手表谁说的对呢，为什么呢，钟表所提到的线速度是如何得到的呢，我们利用手表中的数据可以算出什么物理量呢，最后提出问题，线速度和角速度之间有着怎样的关系呢？

学生们围绕教师所提出的问题探究答案，对于第一个问题，钟表和手表两个人说的都对，只是比较的内容不一样，钟表比的是线速度，手表则比的是角速度，线速度的则是钟表的大，而角速度两者是一样的.之后引领学生们结合自己之前所学习的线速度计算公式进行探究，学生们在相互讨论中明确无论是线速度、角速度、周期和转速等都可以描述圆周运动的快慢，并深刻认识到它们所描述的角度不同，其线速度v描述的质点运动的快慢，而角速度w周期T，转速n描述质点转动的快慢，在问题引导下高效完成物理知识的学习任务，促进学生物理思维力的发展.

5 结语

综上所述，基于深度学习的高中物理课堂教学策略的实施，需要教师选择适合学生认知能力的物理知识，在教学设计和教学实施过程中重视情境的创设，营造宽松的物理课堂氛围，指导学生掌握学习物理知识的正确方法，在学习中主动进行思考，善于发现问题、提出问题、解决问题，从知识的记忆巩固走向问题探究、并通过问题解决促进物理学科核心素养的达成.

在新课改背景下，作为一名高中物理教师，应注重掌握先进教育理念，努力将从问题到答案的思维过程投入到物理课堂教学环节中，探索合适的物理教学方法，引领学生掌握学习物理知识的技巧，激发学生主动学习物理知识的兴趣.

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