基于深度学习视角下的高中物理教学研究

曲艳平

【摘要】深度学习是学生深入思考、发展高阶思维、提升学习能力的关键.相较于初中物理教学，高中物理课中的知识深度以及广度均有所增加，知识构成也更为复杂，要求学生具备较强的思维逻辑，能够在知识学习中进一步地思考与探索，敢于质疑与实践验证，抓住物理学的本质与规律，建立完善的知识体系.本文立足于深度学习的视角，对高中物理教学的优化提出几点建议，旨在为高中物理教学的改革与创新提供参考的价值，引领高中学生走出浅层学习的误区，在深度学习中发展物理核心素养.

【关键词】高中物理；深度学习；课堂教学

所谓“深度学习”，是相较于浅层学习而提出的一种新型教学理念，也是当前教师教学的重要目标.在浅层学习中大部分学生对知识的学习停留在被动接受上，教师讲解什么知识，学生便记忆什么知识，此时学生的学习状态是缺乏思考的、缺乏参与性的，机械的记忆知识并不能帮助学生深入地了解物理学，导致学生在物理学习中处于一知半解的境地.而深度学习则是一种批判性思考的主动学习方法，要求学生在学习中能够利用已有的知识点进一步地探索新知，在新知学习中做到正确且全面地理解与内化，对所学知识进行深加工，努力地革新思想观念，对于教师讲解的内容始终持有一种质疑的态度，具备批判的精神，能够通过实践探索的方式验证猜想，感受到物理学的魅力，体会到学习的乐趣，养成深度学习的良好学习习惯[1].

目前，践行深度学习的目标成为众多教师研究的热点话题，需要教师结合学科特点以及学情，改进教学方式，助力学生的深度学习发生，这也是本文研究的重点所在.

1 巧妙导入新知，激活深度学习热情

有效的导入是成功教学的一半，可见导入环节的重要性.为了促使高中学生对物理学习产生兴趣，激发学生的深度学习热情，需要教师在物理课堂导入上下功夫，提升课堂导入的趣味性，或设计悬念引起学生的关注.使用新奇、有趣的导入方式揭示主题，可以提升物理课堂教学的吸引力，带领学生从被动学习转化为主动学习，能够全身心地投入到物理知识的探索中，提升学生的思维活跃性，为深度学习的发生奠定基础[2].

例如 在“时间 位移”这节课的教学中，经过对教学内容的分析发现本课中的时间与位移知识与学生的生活密切相关，那么在课前导入环节中教师可以选择贴近生活、学生感兴趣的内容作为导入素材，激活学生的深度学习热情.比如，教师在导入环节中这样问到：“你能够合理地规划你的生活吗？你早晨从家里走到学校需要多长时间？”“从家里走去超市需要多长时间？如果距离超市关门还有15分钟，你从家出发还来得及吗？”这些问题是学生在生活中经常会遇到的，通过这样的问题引领学生结合自己的生活实际情况思考并尝试解答问题，由此带领学生进入到积极思考的学习状态中.因为学生的家庭住址并不相同，因此距离学校或超市的距离也是不同的，在单位时间内因为运行的速度不同，“位移”的距离也有可能是不同的，因此每一个学生给出的答案也有所差异.当学生回答完问题之后，教师引出本节课学习的主题“想要对物体运动的情况进行有效的描述，只是依靠我们以前学习过的质点和参考系是无法做到的，还需要引入一些新的物理量，接下来我们就需要学习本节课的知识——‘时间 位移，来解决这些问题”.学生们听到“位移”这个词的时候，会感觉比较陌生，想要知道究竟什么是“位移”，对于即将学习的新知产生了强烈的好奇心.此外，教师还可以设置这样的疑问：“在物理学习中我们经常会看到‘第几秒‘第几秒初或‘第几秒末‘第几秒内等，我们要如何理解这些物理量呢？”通过这样设问的方式，激发学生对全新物理量的探索热情，在潜移默化中调动学生的思维活跃性，促使学生产生深度学习的意愿.在这个过程中，教师深度融合学生熟悉的生活实例，带领学生自然而然地进入到物理课堂的学习中，形成深度学习的意向，此时学生的学习并非源于外界的压力，而是自身学习情感的需求，这是深度学习发生的必要前提條件.

2 精心设计实验，经历深度学习探究

实验不仅是学生在物理学习中需要掌握的，而且是学生学习物理的重要手段.任何一个物理知识理论的形成都是人们经过实验观察以及实验探索的结果，因此在深度学习的视角下，教师需要应用实验教学法开展教学活动，让学生在实验探索中经历理论知识验证的过程，提高学生对物理学知识的推导能力，帮助学生在实验探索中锻炼实验观察能力、数据信息的记录与处理能力、知识的总结与归纳能力，进而掌握物理实验的基本方法[3].大量实践证明，物理实验活动的开展对于深度学习的发生有着独特的优势，因此需要教师重视物理实验的开展，发挥学生在物理实验探索中的主体性，促使学生在实践操作中深化对物理知识的理解与认知.

例如 在“自由落体运动”一课的教学中，需要学生理解自由落体的概念、性质、运动形成条件以及规律，若是在这节课的教学中教师只是采用理论讲授的方式，很难达到预期的教学效果，学生对于自由落体运动的理解也只是停留在浅显的层面上.为了解决这一问题，教师可以借助实验活动开展的方式，引领学生逐渐地掌握自由落体运动的规律[4].首先，教师利用多媒体设备为学生展示了伽利略比萨斜塔自由落体的实验操作过程，讲述了实验操作需要用到的实验工具以及实验操作环节、注意事项，建立实验探究小组，要求各个学习小组成员通过实验操作的方式，解决问题：“验证物体质量对下落速度的影响，为何要将物体做成球型？”“怎样做能够保证木球和铁球在相同的高度同时下落？”“质量不同的物体下落速度是否相同？”“物体下落速度受到哪些因素的影响？”学生们通过对伽利略比萨斜塔自由落体实验视频的观看，已经基本掌握了实验操作的方法，小组成员合理分工，纷纷投入到物理实验的操作中，在实验操作过程中每一个学生全神贯注，积极地讨论问题，推想影响物体下落的速度与哪些因素有关，提出猜想并尝试借助实验验证.如其中一组选择用石头和纸片作为实验材料，完成了自由落体的实验，通过实验观察发现物体的形状与下落的速度存在关系，再用相同大小的纸张，一个是纸片，另一个揉成纸团，从相同的高度同时下落，发现下落的速度不同，进一步验证了实验猜想，得出了实验的结果.为了引导学生走向深度的实验探究，教师可以进一步地提问：“同学们能否通过实验的方式，知道物体形状变化导致了哪些因素发生改变，致使物体下落的速度发生了变化？”这个问题相对较难，教师可以在学生实验探索之前，给学生讲解纸飞机飞行的原理，带领学生思考空气对物体下落速度是存在一定的影响的，进而引导学生从空气阻力要素的角度设计实验，帮助学生深入地探索与掌握自由落体运动的规律，从实验探索中感受物理学的魅力，树立严谨的科学态度，锻炼学生的思维能力，让学生全程经历了实验设计、实验猜想、实验现象讨论、实验问题分析、实验结果推理与验证的过程，能够促使学生在深度学习中掌握知识要点.

3 联系同类知识，促进深度学习发生

深度学习要求学生找到新旧知识的连接点，能够将新知识与旧知识串联起来，建立完整的知识体系，带领学生走出零散化的知识学习状态.因此，在高中物理教学中教师应找到各个知识点之间的共通性，能够充分地掌握知识点之间存在的关联要素，并在教学实践中有意识地引领学生对比与分析新旧知识点之间的特点，促使学生在原有的知识体系中融入新知，实现从旧知到新知的迁移.这样不仅有助于学生巩固已有的知识经验，还可以降低学生的新知学习难度，提高学生对新旧知识的掌握程度，带领学生经历知识的对比、分析、整合等深度学习过程，促进深度学习的发生[5].

例如 在“曲线运动”一课的教学中，要求学生理解曲线运动的条件与特点，能够在对比分析物体运动等知识点中，发现直线运动与曲线运动的关联点，运用直线运动的知识分析与理解曲线运动，找到二者之间的相似性，进而帮助学生更好地理解曲线运动，建立直线运动与曲线运动之间的知识关系.为了帮助学生回忆直线运动的知识，引领学生从直线运动问题的角度出发思考曲线运动的条件与特点，教师可以在课堂教学中设计这样几个问题：（1）回顾以前学习过的知识，说一说什么是直线运动？（2）物体在做直线运动时，需要满足什么条件？通过这两个问题引导学生复习了直线运动的知识，在知识的回顾与复习之后，教师再引入新知——曲线运动.例如，借助多媒体技术播放视频，让学生通过观察过山车运动视频、月球转动动画的方式，回答问题：同学们，过山车和月球做的运动是直线运动吗？你是如何判断的？学生们根据直线运动条件分析发现过山车和月球的运动轨迹不符合直线运動的特点，因此得出结论不属于直线运动，教师继续追问：“既然二者的运动轨迹不属于直线运动，那么他们属于什么运动呢？”引发了学生对问题的深思，发现了物体运动轨迹的不同.此时，教师可以在黑板上画出一条曲线和一条直线，曲线与直线的起点均为A点，最终达到B点，带领学生观察后思考问题：“假设有一辆车需要从A点出发，运送货物到B点，走不同的路线时，移动的方向以及物体的速度方向有哪些特点？”要求学生通过画箭头的方式表示出小车在直线、曲线上运动的不同运动方向，在对比分析中促使学生进一步地了解曲线运动的特征，总结出物体在做曲线运动时，速度方向会随着时刻发生改变，促使学生掌握直线运动与曲线运动的相同与不同之处.将直线运动与曲线运动的知识归纳整理到“运动属性”这类知识点中，帮助学生建立完善的知识体系，实现对所学知识的深度探索.

4 结语

深度学习的提出以及在高中物理教学中的实践，是教育新时代发展的必然趋势，是国家培养人才的重要途径，也是发展学生核心素养的主要措施，符合新课改的要求，对于学生的终身学习以及发展有着深远的影响.因此，高中物理教师应全面地认识深度学习理念，在教学实践中积极地贯彻深度学习思想，掌握引领学生深度学习发生的有效教学方法.能够通过课堂导入形式的优化，激发学生的深度学习意愿，精心设计实验引领学生走进物理规律的深入探索.在联系同类知识中发现知识点之间的相关性，不断地完善知识体系，提升高中物理教学的整体效果.

参考文献：

[1]白东升.项目学习：初中物理深度学习的新探索——以“热学”部分大单元教学为例[J].中学物理，2022，40（24）：37-40.

[2]解凤英，江敏丽.以DISLab实验促进学生的高中物理深度学习[J].湖南中学物理，2022，37（12）：35-37.

[3]何立寿.SECI理念下促进深度学习的物理课堂教师行为的范式转换研究[J].数理化解题研究，2022（36）：77-79.

[4]张春龙.基于深度学习的高中物理教学研究[J].数理天地（高中版），2023（04）：41-43.

[5]张志娟.深度学习背景下的高中物理教学策略研究[J].数理天地（高中版），2023（04）：56-58.