■陕西省榆林市神木中学 王 渊
核心素养的培养是高中物理教学的主要目标,通过核心素养的培养,能够改变学生被动、低效的学习方式,使学生高效学习,促进学生终身发展。而在当前的高中物理教学中,存在学生对物理知识的理解碎片化、对物理概念死记硬背等问题,影响了学生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度等素养的发展。而深度学习理论强调以学生为中心,关注学生对知识有意义的构建,让学生在获得知识的同时掌握学习方法,促进学生对知识的迁移运用,能够将零散的知识形成系统化的结构,这个过程必然伴随着学生思维能力、学习能力和实践能力等方面的提升,最终促进学生物理核心素养的发展。基于此,在高中物理教学中,教师有必要立足深度学习理论,实现对学生物理核心素养的培养。
物理核心素养是指学生在物理学习过程中形成的满足自身终身发展所需的必备品格以及关键能力,要求教师在教学活动中引导学生开展理解性的学习,使学生真正懂得物理知识形成过程以及在现实生活中的作用。而从实际情况来看,当前高中物理教学中对学生核心素养的培养还存在着很多不足。
首先,教师在教学中更关注学生对最终结论的获取,忽视了学生理解知识的过程。例如,在引导学生学习“质点”这一概念时,教师要求学生将某些物体抽象成一个点,但是很少引导学生思考为何将某些物体进行抽象、在哪些情况下可以将物体抽象成质点等,导致学生即便记住了相关结论,也无法较好地将学到的知识应用到各种实际场景中。
其次,教师在教学中忽视了对学生学习兴趣的培养,导致学生缺乏可持续学习的动机,无法形成自主学习意识,感受不到物理学习的成就感,从而影响了学生物理核心素养的发展。
再次,教师在教学中忽视了学生对知识的整体构建,学生获得的知识以零散的状态存在,无法建立完整的物理观念,在解决实际问题的过程中也无法较好地迁移应用,限制了学生思维水平的提升。例如,在学习合力和分力、合运动和分运动等知识时,教师有必要引导学生从等效思想应用的角度系统地整理这些概念,从而让学生真正掌握物理学习方法。
最后,教师在教学中忽视了生活化教学手段的使用,导致学生无法较好地将所学知识与直观的生活现象联系在一起,阻碍了学生科学态度和物理观念等核心素养的形成,降低了学生学习物理知识的兴趣。
深度学习是指学生在教师的合理引导下,围绕学习主题进行有意义的学习,强调学生不仅可以获得知识,而且能够理解知识的本质以及思想方法,同时具备积极的内在学习动机和学习态度。在深度学习中,学生是具有独立性、批判性以及合作精神的学习者。深度学习是培养学生核心素养的主要途径,具体表现在以下方面。
第一,深度学习是指向学生素养发展的学习方式,将教学指向学生的学习过程,强调让学生在学习中获得适应社会的合作精神、创造能力以及质疑精神等良好品质,从而在生成和提炼知识的过程中获得全面发展。
第二,深度学习强调让学生实现理解性的学习,要求学生不能仅是“知道”“明白”知识,还需要学生对知识进行必要的推导、解释、应用以及验证,获得更实用的学习成果,了解知识从哪里来,可以用到哪里去,高阶思维获得一定的发展。
第三,深度学习符合学生学习知识的基本规律。在深度学习中,强调教师基于学生的前经验实施教学,让学生可以对自己过去的经验进行批判性分析,并做出合理的构建。同时,在深度学习中,学生需要对自己的学习行为进行调控,明确自己应当做什么、目标是什么,学会谨慎地选择适合的学习策略,从而提升学习水平。
因此,在高中物理教学中应用深度学习理念有助于学生核心素养的成长,让学生真正获得适应社会发展的必备品格以及关键能力。
物理知识的抽象性较强,是对现实生活的概括,为了帮助学生更好地理解物理现象本质属性,教师有必要借助学生的形象思维进行教学,让形象思维成为学生抽象思维发展的平台,降低学生的理解难度,提升学生的学习效率。因此在高中物理教学中,教师要加强对情境创设手段的使用,助力学生理解抽象概念,促进学生科学思维和物理观念等素养的发展。
例如,在高中物理教学的初始阶段,学生需要了解“质点”这一概念。教师可以使用绘画的手段,让学生思考问题:“怎样计算出一列火车过桥的时间?”之后让学生以绘画的方式分析这一情境,学生开始会认为火车需要用线段来表示,而无法用一个“点”,因此无法看成一个质点。这时教师可以引导学生换一种情境来思考,想一想火车从北京到上海的行驶时间,在这样的场景中,学生会自然而然地将火车画成一个“点”。如此,通过对比情境的创设,能够使学生正确判断是否能够将某些物体看成质点。
又如,在教学《安培力》这一节内容时,首先,教师可以使用多媒体向学生展示电影《变形金刚》中美国军队使用电磁炮发射炮弹的场景,充分调动起学生的学习兴趣,让学生对其中的原理产生探究欲望。其次,教师可以向学生提出问题:“你见识过这种强大的武器吗?你了解其中涉及的科学原理吗?最终打中变形金刚的是炮弹还是电流?”让学生结合自身的生活经验发表看法。最后,教师从这一情境出发,引导学生对如何控制电磁炮的方向进行讨论,让学生在真实情境的探究中深入理解安培力相关知识,将电磁炮的威力与安培力的大小联系在一起,从而进一步促进学生深入探究。
结合物理学科的特色,教师还可以运用实验来创设情境,帮助学生理解抽象的知识,让学生养成良好的动手操作习惯,获得更深刻的物理学习体验。例如,在《安培力》的教学中,为了帮助学生了解电磁炮的原理,教师可以使用利用磁铁、导轨、电源、铜棒等常见材料来模拟电磁炮的场景,组织学生展开深入探究,让学生在分析磁铁对通电铜棒产生作用的过程中进一步理解安培力的概念,了解电磁炮的设计原理以及大小影响因素。
总之,在高中物理教学中,教师要重视情境创设手段的使用,让学生以更活跃和发散的思维探究物理现象,乐于猜想和质疑,从而促进学生对抽象知识的深入理解。
通过引导学生对知识进行关联整合,使学生将原本独立的信息联系在一起,能够帮助其巩固物理观念、发展科学思维、深化探究方法,从而促进学生物理核心素养的发展。因此,教师要基于深度学习理念,积极引导学生使用多种方式整合知识,促使学生建立起完善的概念体系。
例如,在教学《牛顿第二定律》的过程中,教师要引导学生从受力发生变化的角度来分析物体的状态,从而让学生建立正确的学科思维,理解牛顿第二定律在解决天体问题上的重要意义。因此教师可以制作思维导图,以“牛顿第二定律F=ma”为起点,将“常见情况”和“特殊情况”作为第二层关键词,在“特殊情况”这一层级下又可以分成“在地球上”和“拉格朗日点”这两种情况。如此,让学生认识到牛顿第二定律的广泛应用场景,从而促进学生深度学习。
教师在教学中也要注重培养学生关联整合知识的习惯,让学生学会不断地对自己掌握的信息进行整理,使思维得到不断优化。例如,在《匀变速直线运动的规律》教学中,教师可以为学生布置任务,让学生自主完成这一单元内容的整合,学生可以制作思维导图,也可以制作表格,展现对这一单元中几种运动状态相互关系的理解,促进学生养成良好的知识整合习惯,建立完善的认知框架。
此外,教师要重视课堂教学中归纳总结这一环节。在以往的这一环节教学中,教师大多让学生简单回忆课堂知识,难以真正起到引导学生反思的作用。而基于深度学习的理论,教师要注重引导学生整合概念,例如在《安培力》的教学中,教师要在归纳总结环节帮助学生回顾本课用到的从特殊到一般的研究方法,从而提升学生的物理学习能力。
反思学习是深度学习的重要内容,能够有效强化学生的学习素养,提升学生对自己的认知,使学习思路变得更清晰,有助于体现核心素养下物理学科的育人价值。在高中物理教学中,教师要积极引导学生从知识、方法、策略等多个角度进行反思,促进学生对知识的迁移应用,让学生真正具备物理学习能力。
例如,在教学《怎样描述运动的快慢》这一内容的过程中,教师可以提出以下问题,引导学生对学习的意义进行反思:“为什么我们要总结速度这一概念?教材中是如何引导你得到速度计算公式的?为什么要使用物体运动的位移/ 物体发生位移所使用的时间来表示速度这一物理量,可以使用物体发生位移所使用的时间/物体运动的位移吗”?通过问题引导学生反思物理概念形成过程,使学生对物理概念的实际意义形成正确认识,同时促进学生对相关定量分析方法的迁移,形成良好的反思习惯。
此外,教师还要注重引导学生从概念中归纳出物理思想方法,从而促进学生对物理知识的深层次反思。在高中阶段的物理学习中,学生需要运动到较多的物理思想,包括等效思想、理想化模型思想、无限分割思想、变化率思想等,教师要积极引导学生对概念中的物理思想进行归纳,以更好地迁移应用。例如,教师可以引导学生探索变化率思想。在物理学习中,经常会使用变化率来描述物体状态的变化,包括速度这一概念中渗透了位置的变化率、加速度这一概念中蕴含了速度的变化率、电场强度这一概念中蕴含了电势随着距离的变化率等。又如,在教学中,教师可以引导学生探索理想化模型的思想,如高中阶段经常会用到的质点这一模型,在自由落体运动等场景中也会应用到。
总之,教师要培养学生良好的迁移应用习惯,让学生学会对知识中涉及的思想进行抽象,用来解释更多的物理知识或物理现象。教师要强调学生在教学活动中的自主性,积极引导学生自主总结,改进学习方式,从而逐渐提升学习能力,取得良好的教学效果。
引导学生将所学知识应用到实际问题中,能够更好地检验学生对知识的掌握程度,让学生学会用灵活的思维整合所学知识,建立合理的问题解决思路,从而提升学生的实践素养和创新意识。因此,在高中物理教学中,教师要对教学内容与学生现实生活之间的联系展开深入探索,判断学生应当达到的应用水平,采用适合的方式引导学生展开实践,使学生在实践应用中获得核心素养的发展。
例如,在教学《摩擦力》的过程中,教师可以结合教学内容的特点,引导学生运用所学知识解释生活中的一些现象,如在拔河的过程中,怎样占据有利的位置?在冬天挑选鞋子的过程中,怎样才可以做到防滑?等,从而让学生形成良好的物理眼光,在解决问题的过程中体会到物理学习的价值,促进学生科学思维和科学态度等素养的发展。
又如,在学生学习了安培力相关知识后,教师可以组织项目化的学习活动,让学生自主搜集纸板、金属轴、铜线等常见材料,制作一个简易的发电机,不仅可以加深学生对理论知识的理解,而且可以使学生获得强烈的满足感,有助于学生物理核心素养的发展。
总之,在学生完成理论知识的学习后,教师要及时引导其展开对知识的实践应用,从而极大地丰富学生的物理学习经历,使学生在解决实际问题的过程中体会到物理学习的现实意义,改变学生的物理学习态度,为学生综合素养的提升创造良好的空间。
在高中物理教学中应用深度学习理论,能够增强学生在学习活动中的自主性、创造性和实践性,使学生同时收获知识、能力和思维上的成长,体会到自主学习的成就感,建立学习自信,最终达成对学生核心素养的培养。因此教师要认识到当前教学中存在的不足,明确深度学习与学生核心素养发展之间的关联,基于深度学习理论实施教学活动,改变学生的学习状态,培养学生的高阶思维,从而提升高中物理教学质量,落实课程标准要求。