指向深度学习的中学物理混合式教学

高远静　卢炜杰

［摘 要］在中学物理教学中实施混合式教学可以取长补短，满足学生多样化的学习需求，使中学物理教学优质高效。同时，以深度学习理论来指引混合式教学的开展，可以克服技术主义倾向，使教学改革回归理性。实施指向深度学习的混合式物理教学，可以采用选取恰当的交互形式、选择适宜的教学模式以及创建教学设计流程和细目表三个方面的策略。

［关键词］深度学习；混合式教学；中学物理

［中图分类号］    G633.7            ［文献标识码］    A          ［文章编号］    1674-6058（2023）27-0004-04

［基金项目］本文系广州市教育科学规划2021年度青年专项课题“指向深度学习的混合式教学在高中物理新课程中的实践研究”（项目编号：202113704）的研究成果。

近几年，借着全面开展线上教学的契机，我国基础教育迎来了教学方式的大变革，从传统的线下教学变为融合线上教学和线下教学的混合式教学。混合式教学包括但不限于不同教学方式、不同教学环境、各种教学手段、各种教学资源、不同教学媒介的整合。不管是采用哪种整合方式，都要回归理性，要使信息技术服务于教师的教，使教师的教服务于学生的学，使学生的学促进其自身发展。目前关于混合式教学的研究从大学课程逐渐渗入中学物理课程，也已经从资源整合与技术应用层面的研究转向提升教学有效性与促进学生深度学习的研究。

一、混合式教学符合中学物理的教学需求

近三年来，我们教学经历了线上教学与线下教学的交替，也在实践摸索中逐步熟悉了相关教学平台的使用，逐步了解了线上教学的特点，而采用的教学方式也由传统的线下教学变为混合式教学。线上教学相较于线下教学具有以下突出优势：

（1）可以实时保存课程内容并推送给学生，使学生在进行复习时不受时空限制，能够满足学生的个性化需求。

（2）能为学生提供开放的平台和多元的学习环境，使学生拥有更大的自由度和更广阔的知识探索空间。

（3）可以使优秀教师的教学思想在更大的范围进行传播，大大提高了优质教学资源的流动性。

（4）教师可以利用平台收集学生的学习数据，从而进行量化分析与评价。

（5）借助人机交互可帮助部分学生克服社交恐惧，使他们的交流更为活跃。

虽然线上教学相较于线下教学有突出的优势，但是单一的线上教学在中学物理实际教学中依然有较多的局限。中学物理具有抽象性、实践性、应用性等特点。实验是中学物理教学的生命线，线上虚拟实验并不能完全替代学生真实的动手实验过程。因此，融合线上教学与线下教学的混合式教学更符合中学物理的教学需求，能保证中学物理教学的有效开展，促进学生深度学习。

二、深度学习理论对混合式教学的指引

有研究者对中学生线上学习的成绩数据进行分析，发现成绩优异的学生的线上学习效果较好，而成绩中等的学生的线上学习效果并不理想［1］。从心理学的角度看，学生学习结果的差异与其在学习过程中获取和加工信息的认知行为有关。1976年，瑞典教授马飞龙和罗杰·塞里欧在《学习的本质：结果和过程》一书中首次提出了“深度学习”与“浅层学习”这两个相对概念。此后关于深度学习就有了较多的基于教育技术学的研究成果。

我国学者也进行了大量关于深度学习的研究。有学者认为，从处理教师、学生、知识等教学核心要素间的关系的角度来看，深度学习具有五个特征：（1）以联想的、结构的方式去学习，实现个体经验与人类知识相互转化；（2）学生能主动参与活动，激发内心体验；（3）对学习对象进行深度加工，抓住知识本质从而推出变式；（4）在活动中模拟社会实践进行知识迁移与应用；（5）引导学生形成正确的价值观，有根据地对事物进行评价［2］。

那么，在混合式教学背景下，如果没有提前设计好课程，或者是在教学实施过程中没有把控好每一个环节，教师和学生就容易从“混合”走向“混乱”。要想充分发挥混合式教学的优势，切实提高混合式教学的质量，就要克服技术主义倾向，以促进学生深度学习为教学目标去设计教学内容与教学活动，在知识的价值转化、意义达成及学生核心素养的发展上下功夫。

三、指向深度学习的中学物理混合式教学的实施策略

（一）选取恰当的交互形式

混合式教学手段的多样性决定了混合式教学实践的复杂性。教师在设计混合式物理教学之前，首先要熟悉所使用的教学平台的功能以及特点，结合教学内容以及教学活动特征，选取恰当的交互形式。

中学物理线上教学的困难在于交互降维。相较于师生、生生交互，人机交互不仅眼神、神态、动作、语音等信息交互会减少，而且缺乏中学物理实验的真实体验，学生在获取新知识的过程中对物理现象的观察不充分，导致对概念的理解不深刻，大脑思考的活跃度不足，从而停留在浅层学习上。但是，如果把人机交互仅是作为抛砖引玉的手段，促进学生与知识进行深層次“交互”，那么就可以取得事半功倍的效果。

例如，为了探究单摆的周期是否与质量有关，教师提前自制一组摆长相同、质量不同的单摆教具，然后录制有关放大和放慢单摆的运动过程的视频，最后把录制好的视频通过线上教学平台分享给学生。这个实验视频因为与学生的认知相冲突，激起了学生极大的操作兴趣，学生纷纷在线下寻找器材自制学具、设计实验进行探究和验证，并在线上进行实验结果的分享与探讨，由此触发学生的深度思考，学生思考物理现象背后的规律和原理，主动推导单摆的周期公式。可见，选取恰当的交互形式开展教学活动，可以促发学生的深度学习行为。

混合式教学增加了人机交互的路径，也拓宽了师生、生生的交互空间，使学生与知识的“交互”变得多样化，同时使学生的学习评价得以可视化。物理教学媒介不仅有黑板，还有实验教具与学具、数字化网络平台、智慧投影平台等。笔者基于崔光佐的课堂交互体系结构，提出中学物理混合式教学的交互体系结构（如图1）。

（二）选择适宜的教学模式

目前关于混合式教学的研究涉及各式各样的教学模式，但没有哪一种教学模式被公认是最佳的。深度学习理论早期是随着慕课MOOC和翻转课堂教学技术一起引入我国的。有学者在大学的教学研究中以慕课为例，提出线下教学与线上自主学习相结合的混合式教学模式（如图2）［3］。这是目前在大学中进行混合式教学的主流教学模式，也是以慕课在课前和课后的技术应用为核心来展开的一种教学模式。

上述教学模式基于台式机资源，具有一定的局限性，而当学生拥有手持平板，信息技术融入教与学的日常，线上和线下再也无明确区分时，指向深度学习的混合式教学更符合现实教学需求，更有利于落实培养学生学科核心素养的教学目标。

以融入科大讯飞智慧平台的混合式教学为例。在教学粤教版必修第一册第三章第四节“力的合成”这节课时，由于合力与分力并不是简单的代数关系，因此学生需要突破一维力分析的局限，对任意方向的两个分力的各种共点力情况进行作图分析和归纳总结，才能得出遵循平行四边形定则的规律。现实教学中知识容量大、学生实验操作烦琐，在有限的课堂时间内学生无法单独完成多组实验、当堂归纳得出结论，所以选择小组合作教学模式，再利用科大讯飞智慧平台的小组互动分享功能，把全班学生分成若干小组，让各小组分别进行实验探究，对于每个小组的实验结果可以用平板拍照、实时共享上传，教师则可以直接在平板上查看和投屏点评。这种以小组合作为核心的混合式教学，既能保证每一个学生都参与实验探究，又能让学生借助集体的力量在有限的课堂时间内得出实验结论。学生对物理规律的学习和认知是主动的，学生在小组合作时经历了元认知调节和批评性思维的过程，而对实验结果的归纳总结激发了学生进行信息整合、意义联系的思维，这些都是深度学习理论所提倡的教学过程和学习特征。

混合式教学并没有规定某一种教学模式，只要是以促进学生深度学习为目的，能从教学内容的特点、学生学习能力的提升、教学难点的突破、教学过程的把控、教学目标的实现这些方面去考虑，能有达成教学目标的，就是指向深度学习的混合式教学所提倡的教学模式。把课堂打造成手持平板支持下的智慧课堂，除了可使教学过程可视化、实时反馈精确量化、学习评价可持续性，还能优化课堂教学、促使学生进行深度学习。

（三）创建教学设计流程和细目表

教师在设计中学物理混合式教学时，首先要研读物理课程标准，明确教学目标，选取适宜的教学模式，在各个环节中把教学目标具體细化；其次，从课前、课中到课后，选取恰当的交互形式，准备教学资源，设计教学活动，落实教学内容，并且考虑学习的关联与延续，系统、完整地进行教学设计；最后把课堂教学与各种教学技术手段相融合，组织规划课前、课中与课后的智慧课堂平台的操作环节，并且提前做好智慧课堂平台的授课设置与教学资源的上传准备，确保混合式教学“混而不乱”，平稳有序地推进教学过程。指向深度学习的混合式教学的设计流程如图3所示。

在具体设计中学物理混合式教学时，教师可以促进学生深度学习为目的，创建教学设计细目表，以厘清教学脉络以及做好充分的授课准备。指向深度学习的混合式教学设计细目表的表头栏包含深度学习目标、教学方式及交互形式、深度学习过程与活动、教学资源准备、智慧平台准备。而指向深度学习的混合式教学具有延展性，既有课前的预先学习以激发外显学习行为，也有课后的拓展学习以应用学习成果解决问题。因此，在进行物理概念和物理规律的教学设计时，一般可以分为四个教学阶段：激发外显学习行为阶段、促进认知加工过程阶段、学习结果的概念转变阶段、应用与解决问题阶段。下面以“力的合成”这节课的“学习结果的概念转变阶段”为例，创建指向深度学习的混合式教学设计细目表（见表1）。

四、教学实践反思

社会经济的发展加快了教育信息化的进程，在这背景下教学方式发生了大变革，混合式教学逐步走入了中学课堂，未来会成为常态教学方式。本文根据中学物理教学需求以及线上教学的突出优势，提出在中学物理教学中实施混合式教学的主张。在中学物理教学中实施混合式教学可以取长补短，满足学生多样化的学习需求，使中学物理教学优质高效。同时，以深度学习理论来指引混合式教学的开展，可以克服技术主义倾向，使教学改革回归理性。在实施指向深度学习的中学物理混合式教学时，教师应选取恰当的交互形式、选择适宜的教学模式以及创建教学设计流程和细目表，以充分发挥混合式教学的优势。

［   参   考   文   献   ］

［1］  万欣欣，孙越东，李春密.“后疫情”时期中学物理混合式教学实践探索：以内蒙古师范大学附属中学为例［J］.物理教学，2020（12）：20-25，37.

［2］  刘月霞，郭华.深度学习：走向核心素养［M］.北京：教育科学出版社，2018：45-62.

［3］  刘紫玉.个性化视角下大学混合式教学模式研究［M］.北京：知识产权出版社，2021：81.

（责任编辑    黄春香）