深度学习视域下的高中物理教学改进策略

2024-01-25 13:52郭荣华
高考·下 2023年10期
关键词:改进策略深度学习高中物理

郭荣华

摘 要:在新课改背景下,深度学习是高中物理教学的基本目标,教师在实际教学中应优化课堂活动设计,引导学生挖掘课程内容的深层次内涵,加强对物理知识的理解与应用,达到深度学习的效果,助力于学科核心素养的提高。文章从三个方面阐述了深度学习的主要特征,而后提出改进高中物理教学的具体策略,以期为广大教育工作者提供借鉴。

关键词:深度学习;高中物理;课堂教学;改进策略

深度学习指的是一种学习状态,以发展学科核心素养为教学目标,重点关注学生在课堂中呈现的自主能力和思维水平,通过反思与评价的方式深化知识理解,丰富学习体验感的同时有利于良好习惯的养成。将该理念落实到高中物理教学中,要求教师革新教育理念与授课模式,结合学生的基本学情设计个性化学习活动,有利于提高课堂教学质量,为培养全面发展的物理人才打下坚实基础。

一、深度学习的主要特征

(一)联想建构,信息整合

深度学习强调知识的联想与整合,从不同渠道提炼关键信息,挖掘新旧知识之间的关联性,使所学内容更加丰富,有利于学习效率的提高[1]。因此,在高中物理教学中,教师应让学生处于主体地位,根据他们的认知特点和生活经验把理论知识转化为更容易理解的内容,经过不断地引导激活其学习动机,将之前学过的内容与新课知识整合在一起,以融会贯通的方式展开深入研究,构建全新的学习体系,在深度学习中提高物理综合素养。由此可见,深度学习的一大特征便是联想构建与信息整合,使学生意识到物理学习并不局限于某个课节,而是将所学内容迁移至全新的情境中,通过整合的方式明确学习思路和具体内容。

(二)主动积极,情感体验

主动积极是指学生在课堂中要想加深对所学内容的理解,必须树立积极的学习态度,自主探究学习的多种方法,将新课知识长久地记忆在脑海中;情感体验是指通过激发学习动机的方式让学生全身心投入到课堂活动中,感受理论知识的形成过程,深刻体验人类发现自然奥秘或某些规律的成就感,领悟科学家们勇于探索、不畏艰难的精神品质。体现在高中物理教学中,学生必须发自内心地意识到该门学科的重要性,以积极的態度对待各项活动,深入思考理论知识的内涵,尝试着将其运用于实际问题的解决中,提高知识运用能力的同时取得良好的学习效果。这样一来,在深度学习视域下,学生对物理知识形成更加深刻的理解,养成严谨的科学思维,以此推动物理核心素养的发展。

(三)批判理解,深度加工

随着科学技术的快速发展,学生获取信息的渠道越来越多,不仅要求他们在不同情境中获取有用的素材,还应将其转化为理论知识,通过分析、对比、批判等方式深化知识理解。高中物理教材中有着丰富的学习资源,学生面对众多的信息,应具有一定的判断能力,准确分析出有价值的重点内容。因此,学生应抓住事物的本质,利用现有的知识储备排除无关紧要的信息,准确把握本课重难点部分,逐渐厘清物理概念、公式的内涵,取得良好的学习效果。在这个过程中,学生要利用批判性思维进行分析,深度加工获得的理论知识,经过不断地调整锻炼物理思维的科学性和批判性,体现出深度学习的主要特征。

二、深度学习视域下的高中物理教学改进策略

(一)锚定深度目标

课程目标是开展教学活动的必要前提,有深度的目标具有导向作用,使学生在学科核心素养的引导下从知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观这三个方面研究新课知识,充分保证他们的学习有效性[2]。因此,在高中物理教学中,教师应锚定深度目标,深入挖掘教材内容,全面了解班级同学的基本学情,结合新课程标准为他们指明学习的具体方向,在三维教学目标的基础上渗透核心素养的组成要素,保证课程目标的合理性和深刻性。在实际教学中,教师要以目标为依据组织多样性的课堂活动,帮助学生树立深度学习意识,最大限度上调动他们的积极性和主动性,保证教学目标的顺利实现,同时使学生完成针对性的深度学习。

以人教版高一必修第一册《时间位移》教学为例,教师在制订深度目标时应以物理核心素养为依据,如物理观念:掌握时刻与时间间隔的含义以及在数轴上的表示方法,理解位置、位移的概念;科学思维:要求学生在具体问题中辨别时刻与时间间隔,能够在实际问题中准确分析位置、位移的概念;科学探究:通过用数字图像描绘物理过程和规律的方式分析位移、时间图像的物理意义;科学态度与责任:学会用科学的思维看待事实,让学生知道生活和物理是密切相关的。

(二)追求精彩导入

物理知识具有抽象性和综合性的特点,并且随着年级的增长,学习难度日渐提升,学生无法凭借自己的努力达到深度学习的效果。对于这一问题,教师应采取新颖的授课模式,根据课程内容创设真实的学习情境,让学生对所学内容形成直观的认识,课堂导入环节便具有这一功能。因此,教师要精心设计导入流程,提前准备与本课内容有关的道具或模型,通过还原物理场景的方式吸引学生的注意力,让他们有身临其境的感觉,有效增强其课堂体验感。另外,也可以灵活利用信息技术,以图片、视频的方式还原物理现象,使学生明确本课主题,在具象的环境中展开深度学习,发挥出导入环节的最大价值。

以人教版高一必修第二册《运动的合成与分解》教学为例,课程开始之前,教师使用多媒体设备播放一段视频资料,以形象的方式呈现小船过河这一生活中的实例,引导学生思考“怎样才能使小船在最短时间内过河?怎样才能使小船渡河的距离最短?”顺利引出本课主题。在导入过程中,学生的学习兴趣得到激发,在兴趣的驱使下主动分析教师提出的问题,有效锻炼其思维的发散性和灵活性,为深度学习的开展做好铺垫[3]。

(三)善用递进问题

学生要想在高中物理课堂中取得理想的学习效果,必须养成主动思考、深入研究的良好习惯。对此,在深度学习视域下开展物理教学,教师应重视课堂提问环节,利用多种类型的问题调动学生的好奇心,起到活跃班级气氛的作用。需要注意的是,教师在设计问题时要秉持递进性原则,由浅入深地引发学生思考,非常符合高中生的思维特点,在问题的辅助下可以帮助他们实现深度学习。

以人教版高一必修第三册《电势差与电场强度的关系》教学为例,在分析电势与电场强度的关系时,教师带领学生共同分析教材中的图片,并提出问题:“电场强度大的地方电势是否一定高?反之又会如何?电场强度为零的电势一定为零吗?反之又如何?”使学生快速进入学习状态,认真思考本课重点知识。当他们对所学内容形成一定了解后,教师可以适当提高问题难度,借助例题锻炼学生的深入思考能力,如:下列关于匀强电场中电场强度和电势差的关系,正确的说法是(  )。A.任意两点之间的电势差,等于电场强度和这两点间距离的乘积;B.在任何方向上,若两点距离相等,则它们之间电势差就相等;C.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相等;D.电势降落的方向必定是电场强度的方向。在递进性问题的引导下使学生的物理思维逐渐“深入”,真正意义上做到深度学习。

(四)微课赋能课堂

微课是近年来一种新兴的授课手段,具有针对性强、主题突出等特点,将其灵活运用于课堂教学中,可以吸引学生的注意力,同时降低学习难度,使他们以直观的方式对课程内容展开研究,为深度学习理念的落实创造了有利条件[4]。因此,教师应在高中物理课堂中利用微课传授新知,在备课时深入研究教材内容,结合学生的兴趣爱好制作趣味性的微课视频,回到课堂中在恰当的时机展示,让学生在观看的同时自主思考本课内容,教师可以随时暂停,对视频资料进行补充说明,使微课充分赋能物理课堂活动。

以人教版高二选择性必修第一册《光的干涉》教学为例,要求学生会描述光的双缝干涉现象,认识单色光双缝干涉条纹的特征,并知道产生光的干涉现象的条件。教师借助多媒体设备播放提前准备好的微课视频,以动态的方式呈现水波干涉,引导学生通过现有知识迁移研究光的双缝干涉问题,描述稳定水波干涉现象的特征,有效锻炼其物理思维的深刻性。在这个过程中,微课视频的运用不仅调动了学生的求知欲望,使更多人主动参与到课堂互动中,还在无形中引发了学生的深入思考,通过知识迁移的方式探究本课重点内容,有助于深度学习理念的顺利落实。

(五)设计丰富实验

1.教材内的探究实验

教材是学生展开深度学习的重要载体,一切教学活动的进行都应以教材为基础。人教版高中物理教材中包含大量探究实验内容,教师可以根据实验设计具体的教学流程,为学生提供所需器材,引导他们以小组合作的方式制订实验方案,经过观察现象、记录数据、分析对比等过程提高理论知识的运用能力,充分锻炼其逻辑思维和探究意识,保障深度学习的实际效果。在这过程中,学生熟练地应用本课所学知识,近距离观察实验现象,从中总结出需要的信息,在组内成员的共同努力下得出准确结论,培养团结协作精神的同时提高深度学习的有效性。

以人教版高二选择性必修第二册《磁场对运动电荷的作用》教学为例,在分析电流是如何形成的这一问题时,学生认真阅读教材内容,结合现有的知识基础提出假设:磁场对运动电荷有力的作用。教师带领大家共同分析课本中的实验,先行播放阴极射线管的视频,以动画的形式放映三种情况下阴极射线管中电子束的运动轨迹,学生在小组合作中尝试总结正确的答案,组内成员互相补充,经过不断的交流与讨论得出正确结论:磁场对电荷有力的作用——洛仑兹力。通过研究教材内的实验内容使学生的物理思维更具科学性,对深度学习效果起到保障作用。

2.生活中的趣味实验

高中物理实验相对复杂,对学生的动手操作能力有较高的要求,一些基础薄弱的学生很难顺利完成实验,打击了他们的自信心和积极性,无法达到深度学习的效果[5]。面对这一情况,教师应知道问题所在,挖掘物理知识与现实生活的关联性,将日常中经常见到的物理现象作为实验背景,鼓励学生结合现有的知识储备自行设计趣味实验,增强物理课堂活力与生命力的同时锻炼其动手操作能力和创新意识,保证实验教学的有序进行。这样的方式弥补了学校物理器材的单一性,融入生活化元素使实验内容和具体过程更符合高中生的兴趣爱好,拓宽他们的学习范围,在实践中提高其自我认知能力,使全体同学都能做到深度学习。

以人教版高一必修第一册《探究加速度与力、质量的关系》教学为例,学生自行设计实验方案,经过小组讨论得出三种方式:1.用秒表、刻度尺测出静止小车释放一段时间后的位移,求出加速度,改变合外力;2.利用打点计时器测出小车在不同合外力下产生的加速度;3.用气垫导轨,利用光电门测小车不同位置时的速度,将耗费的时间记录下来。各小组根据实验选择相应的器材,因为具体流程与现实生活有着密切关系,一定程度上降低了实验难度,使学生在兴趣的驱使下进行探究。这样的方式既增强了实验的趣味性,又帮助学生加强对物理知识的理解与运用,在深度学习中实现物理综合素养的发展。

(六)鼓励质疑反思

深度学习理念的落实要求学生掌握多元化的学习方法,在不断探究中总结出最适合自己的方式,深化知识理解的同时做到深度学习。教师结合现有的教学经验不难发现,敢于质疑、善于反思的学生通常都能高效完成课堂任务,提高物理学习的有效性。因此,在实际教学中,教师应在課程结束之前给学生留出3~5分钟时间进行反思,回想自己在本节课中的具体表现,总结出问题所在,以此明确日后的学习方向。

例如,在讲授理论知识时,教师介绍了概念或公式的内涵,向学生抛出“大家还有什么想法或意见”等引导性问题,鼓励他们分享不同的观点,逐渐养成敢于质疑的习惯。或者教师在板书时故意留下漏洞,学生便会对具体内容产生怀疑,说出自己的真实想法。如此一来,学生便能加深对正确知识的记忆,长久地储存在脑海中,体现出深度学习对提高物理综合水平的重要影响。另外,在反思环节,教师还可以让学生点评自己和他人的课堂表现,说出应该继续保持和有待提高的地方,潜移默化中实现全体学生的共同进步,给他们带来理论知识、科学思维以外的收获,保证深度学习理念的落实效果,促进学生物理核心素养的进一步发展。

结束语

综上所述,深度学习视域下的高中物理教学改进策略可以将制订课程目标作为切入点,结合学生的物理基础、认知特点、兴趣爱好等因素优化教学设计,激发学习兴趣的同时使他们在思考中领悟知识的核心内涵,达到深度学习的教育目的。在此背景下,学生的自主探究能力和动手操作能力得到提升,不仅保证了物理课堂教学的实效性,还在贯彻落实深度学习理念的过程中发展学生的学科核心素养,为今后长远的成长之路奠定良好基础。

参考文献

[1]马新平.深度学习视域下高中物理教学优化策略[J].高考,2022(33):51-53.

[2]李军桂.深度学习视域下高中物理教学的优化策略[J].学周刊,2022(32):78-80.

[3]郑丹.深度学习视域下的高中物理教学改进策略[J].高考,2022(29):48-50.

[4]石瀚松.深度学习视域下高中物理教学改进策略[J].中小学班主任,2022(14):12-15.

[5]江爱国.深度学习视域下的高中物理教学改进策略[J].中学物理教学参考,2022,51(6):1-3.

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