初中物理深度学习课堂的构建路径探索

2024-01-20 22:36焦长虹
课堂内外·初中教研 2023年11期
关键词:深度学习初中物理

焦长虹

摘  要:新课标指出,初中物理教师需在授课的同时助力学生科学态度、科学探究、科学思维及物理观念良性发展,使学生能用物理学的视角及研究方法发现、探析并解决具体的问题,在此过程中全面發展。学生全面发展离不开深度学习,深度学习是学生统筹调用所学知识攻克认知难关的一大关键。如何优化学生深度学习的效果成为初中物理教师要探究的问题之一。文章通过探索初中物理深度学习课堂构建的路径,以期为提高初中物理教学质量提供参考。

关键词:初中物理;深度学习;以评促学

深度学习为学生开阔眼界、激活思维、整合利用学习资源、多角度探究问题提供了动力,相较于浅层学习,深度学习更具全面性、综合性与发展性,学生可以以元认知为支点网罗学习资源、建构学习框架,助力最近发展区延伸,在此基础上累积学习经验,学习更多知识,提升综合素养,如自学能力、思维能力等。当前部分初中物理教师存在未能引领学生深度学习的问题,出现了高质量课堂构建乏力的情况,这就很难优化学生深度学习的效果。基于此,为了提高初中物理教学质量,文章探析深度学习课堂构建的策略显得尤为重要。

一、初中物理深度学习课堂构建的要点

(一)以增强学生学科素养为导向

初中物理深度学习课堂构建的根本目标是立德树人,培育学生物理学科素养是教师达成该目标的关键之一。基于此,只有增强学生的科学精神、物理观念等素养,才能说明深度学习课堂具有构建的必要性,这就需要教师以学生强化物理学科素养为导向构建深度学习课堂。

例如,教师在进行“运动的描述”教学时,可以将“增强学生的物理观念”视为学生深度学习的目标,在讲述参照物、机械运动等理论知识之前播放视频或展示图片,指引学生观察视频或图片中白云、船舶、太阳、行人及其他物体运动的情况,促进学生在此过程中产生感性认知,以此为深度学习的基础。教师鼓励学生找出事物运动的异同点,归纳总结运动规律及特征,进而使学生初步理解机械运动、参照物等物理概念,教师指引学生围绕事物运动现象积极进行讨论,以碰撞出物理思维火花,进一步完善主观认知。而后教师阐明机械运动、参照物等物理概念,指引学生把理性内容与主观认知结果放在一起加以比较,促进学生深度学习,使其能更加全面地理解物理概念,实现了增强学生物理观念的目标。

(二)指引学生合作、自学与探究

新课标指出,教师在课上需为学生提供自学、合作与探究的机会,在此前提下构建物理知识深度学习课堂。经验表明,学生对物理知识的理解不尽相同,发现问题、解决问题的能力亦有强有弱。教师为了能引领学生在自省、质疑、对比、总结等高阶思维的驱动下进行深度学习,需要基于分层教育理论构建深度学习课堂,其目的是保障每位学生均可参与深度学习活动,并能成为构建生态化物理课堂的最小单位,营造活跃、民主、开放的自学氛围,消除学生深度学习的阻力。

在科学分组并赋予学生自学、合作、探究权利的前提下,物理教师需布置深度学习任务,助力学生在深度学习中拧成一股绳。例如,教师在进行“声的利用”教学时,可以将“基于仿生学创制声音利用模型”视为学生应通过合作、自学、探究完成的任务,因为学生在完成上述任务时需运用回声定位原理、仿生科学知识、声的特性等知识点,还要在创制模型的阶段运用工程学、设计学等知识,所以其可以有效地驱动学生深度学习,在整合利用知识资源的前提下完成物理学习任务,同时优化物理思维、科学精神、创新能力、物理观念等素养。

(三)赋予物理课堂延伸性

除了要利用多学科知识助力学生深度学习以外,物理教师还需赋予课堂延伸性,将生活、生产中的具体问题视为启发学生深度学习的着力点。例如,教师在进行“熔化和凝固”的教学时,可以将天宫课堂中介绍先进设备熔化金属过程的视频视为物理课堂延展性建构的要点之一,还可以将铁水凝固成钢材、混合液体凝固成玻璃器皿、水蒸气凝固成“树挂”等广泛存在于生产、生活中的凝固现象视为课堂延伸与扩建的着力点,其目的是助力学生发散思考、观察与类比,在此过程中进行深度学习。教师鼓励学生提问,如“物体在熔化、凝固的过程中是否会变小”“任何物体都能熔化或凝固吗”等,而后引领学生分析、例证、假设,进一步理解熔化、凝固这两个物理现象。其中,学生观察、思考与提问的过程,就是教师利用课外元素刺激学生质疑、反思的过程,这有利于学生深度学习物理知识。

二、初中物理深度学习课堂构建的阻力

(一)深度学习基础薄弱

深度学习行为具有较强的综合性,学生不仅要善于观察、乐于动脑,还要运用实践经验、生活常识、多学科知识及知识储备剖析并解决物理问题。当前有些学生存在深度学习基础薄弱的问题,对物理现象的理解不够客观,并不能用物理知识假设、论证与实践探究,这就会阻碍学生的深度学习。

(二)学生认知水平较低

学生深度学习的过程,就是其认知发展的过程,有些学生存在感觉、知觉、记忆力及想象力较差的问题,出现了认知水平较低的现象,加之教师的启发不当,教学引导的效能不足,师生互动的频率较低,学生很难在物理课堂上深度学习,同时不利于其发展物理观念、科学精神等核心素养。

(三)学生未能通过“做中学”深度学习物理知识

虽然初中物理教师在构建深度学习课堂时注重以学生为主,但在物理知识传导的环节未能助力学生全面“解放”,有些学生存在思维僵化、不善动手、不爱提问、观察不仔细等问题,未能在物理课上把握住深度学习的机会,学生在被动的状态下亦承担着较大的学习压力,并容易产生逆反情绪,较为排斥物理课堂,这使得教师无法落实构建深度学习课堂的目标。

(四)深度学习评价效能较低

教师通过评价能指导学生深度学习,但有些物理教师不善评价,轻视评价的指导、启发等作用,评价效能随之减弱,影响育人的效果。同时师生无法基于评价交流互动,沟通链路随之断裂,物理知识导出的效率亦会降低,影响学生深度学习的效果。

三、初中物理深度学习课堂构建的路径

(一)注重浅层次教学指导

深度学习是学生登上物理知识顶峰的必由之路,如果将深度学习比作学生“登顶”的过程,那么浅层次学习就是學生攀登知识高峰的每一个脚印,只有脚踏实地才能到达成功的彼岸,只有浅层次教学指导到位才能助力学生物理思维升华,推动学生综合利用物理知识解决问题,并增强科学精神、物理观念等素养。基于此,教师要提升浅层次教学指导的水平,为学生的深度学习给予支持。

例如,教师在进行“弹力”的教学时,可以将形变、弹力的概念、测力计的应用等视为学生浅层次学习的抓手,在此基础上结合具体的事例导出物理知识,通过营造生动有趣的情境优化教学指导的效果。以“弹力的概念”为例,教师可以将铁皮青蛙拿到班级里,组织学生玩“铁皮青蛙”跳远比赛的游戏,在比赛中学生会发现铁皮青蛙的弹力不一样,教师鼓励学生拆卸铁皮青蛙,并为学生准备一些工具与材料,指引学生升级改造铁皮青蛙,其目的是让玩具跳得更远,在此过程中学生能初步了解弹力的概念,达到浅层次学习的目的。教师引领学生总结归纳观察、实践经验,用以概括弹力概念及其特征,实现浅层次学习过渡为深层次学习的目标,继而有效地构建深度学习物理课堂。

(二)基于元认知构建深度学习课堂

元认知理论解决了传统认知理论层面个体感觉、记忆、思维等认知环节相互割裂的问题,在此前提下优化重组个体的认知过程,为学生深度学习提供了条件。元认知主要可以分成三类,一是元认知知识,二是元认知体验,三是元认知监控,从上述三个角度切入可以构建深度学习物理课堂。例如,教师在进行“大气压强”的教学时,可以率先引领学生回顾学到的与大气有关的知识,如压强、气体的物理状态等,鼓励学生分享平时积累的知识,使学生能利用元认知知识学习、理解新内容。教师引导学生畅想生活中的压强,以及大气压强在生活、生产中的应用,其目的是利用元认知体验助力学生动脑思考、大胆联想,把元认知知识、元认知经验关联在一起,为学生利用物理知识解析实际问题奠定基础。

深度学习是学生不断修正学习轨迹的过程,主要源于学生在记忆、经验、感知的影响下可能会出现认知偏差、认知错误等情况,这些情况在深度学习的过程中会显现出来,并转化为学生元认知监控的动力,指引学生主动控制、调节求知过程,进一步分析学习偏差产生的原因,在此前提下找到深度自学的突破口,重组认知架构,不断地吸纳物理知识。实践证明,元认知知识、体验及监控三者互相影响,知识储备、实践经验较多的学生能更好地调节认知活动,提高学习效率。基于此,教师要在构建深度学习课堂时注重拓展性教学,以教学主题为支点输出更多知识,使学生能开眼界,拓宽探究渠道,激活物理思维,高效迁移认知,继而落实深度学习的目标。

(三)以物理实验活动为依托构建深度学习课堂

为了使学生能在深度学习的过程中全面“解放”,在解放大脑、眼睛、嘴、手脚的前提下进行高效学习,减轻学习压力,并增强物理思维能力、科学探究能力等素养,教师要组织学生参与物理实验活动,使学生能在“做中学”,主动利用物理知识及实践经验发现、探析、解决物理问题。

例如,教师在进行“电流和电路”的教学时,可以采用“微课+实验任务驱动”的育人举措,将学生需要完成的实验任务视为编设微课的抓手,用组图、小视频说明学生利用电流表、电池、刀闸、小灯泡、电线构建电路的过程、目标、要点等内容,满足学生自主完成实验任务的需求。为了提升学生的物理素养,帮助其开展深度学习,教师还可以将“创制节能型小车”视为实验目标,并编设配套的微课,用以增强物理课程的扩展性,将节能环保知识、小车模型设计等视为微课内容扩充与革新的支点,进而指引学生多学、乐创,在微课的引导下思考探究、动手实践、边学边做,内化吸收初中物理知识,进而达到深度学习的目的。

(四)加强以评促学

教学评价是初中物理教师指引学生深度学习的举措之一,基于此,教师要使用多种评价手段,加强评价促学。例如,教师在组织学生做实验时,可以指引学生做好观察记录,并利用实验记录对学生实验的过程、结果、完整度、创新性等方面进行客观的评价,同时发现学生未能解决的实验问题,助力其以解决具体问题为导向改进实验方案。其中,学生优化实验方案的过程,就是基于认知知识、认知经验、认知监控深度学习的过程。

再如,教师在完成单元教学任务后,可以鼓励学生回顾所学内容绘制思维导图,教师利用学生的思维导图进行针对性评价,使每位学生都能发现单元知识学习内化的薄弱环节,继而助力学生找准深度学习的方向。因为学生在绘制导图时能激活发散思维,还能强化归纳总结、对比分析等高阶思维,所以利于学生深度学习物理知识。

教师在评价时需妥善措辞,以免打击学生做实验、观察与解题的积极性,使学生能基于赏识评价对物理现象、具体问题产生浓厚的兴趣,在兴趣的引领下踏上深度学习之旅,减轻学习压力,提高物理知识自学效率。

四、结语

综上所述,初中物理教师构建深度学习课堂有利于增强学生的物理观念、科学精神、创新能力、自学能力等素养,基于此,教师要以增强学生学科素养为导向,指引学生合作、自学与探究,赋予物理课堂延伸性,在此前提下注重浅层次教学指导,基于元认知构建深度学习课堂,并以物理实验活动为依托,加强以评促学,如客观评价、赏识评价等,继而提高物理深度学习课堂构建的有效性。

参考文献:

[1]李鸿,李建,李群. 基于深度学习的初中物理习题教学实践与思考[J]. 物理教学,2022,44(10):29-32.

[2]任少铎. 基于深度学习的初中物理实验备课策略[J]. 教学与管理,2022(25):51-53.

[3]朱庆鑫. 基于深度学习的初中物理教学策略[J]. 亚太教育,2022(03):121-123.

[4]吴之洋. 基于深度学习的初中物理课堂活动教学思考与探索[J]. 教育观察,2022,11(02):104-107.

(责任编辑:郑  畅)

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