深度学习下的高中物理大单元主题教学实践探究

钱毓平

【摘要】随着科技的不断发展，教育领域也在不断变革.深度学习作为人工智能领域的一个重要分支，逐渐被引入到教育领域中.深度学习强调对知识的深入理解和应用，培养学生的高阶思维能力和解决问题的能力.在高中物理教学中，大单元主题教学是一种重要的教学方式，能够帮助学生系统地掌握物理知识，提高解决问题的能力.本文探讨深度学习在高中物理大单元主题教学实践中的应用，以期为高中物理教学提供新的思路和方法.

【关键词】深度学习；高中物理；主题教学

1 深度学习理念与大单元主题教学概述

深度学习是一种新型的学习理念，旨在提高学生的综合素质，培养学生的创新能力和解决问题的能力，强调学生应该从被动接受知识转变为主动学习，通过自主探究、合作学习和反思性学习等方式，深入理解和掌握所学知识.

大单元主题教学是一种以主题为核心，以跨学科、跨领域、综合性为特点的教学方式，以主题为引领，将多个学科的知识和技能整合在一起，形成一种综合性的、探究性的学习方式.这种教学方式旨在提高学生的综合素质，培养学生的创新思维和实践能力［1］.

深度学习理念与大单元主题教学相结合，可以更好地实现学生的全面发展.深度学习理念强调学生的主动性和探究性，而大单元主题教学则强调跨学科、跨领域的学习和综合性评价.二者的结合可以在教学过程中引导学生主动探究、思考和解决问题，提高学生的创新思维和实践能力.

2 深度学习理念下高中物理大单元主题教学的重要意义

2.1 促进学生对物理知识的系统掌握

高中物理大单元主题教学以一个核心概念或主题为主线，将相关知识点进行整合，形成一个有机的知识体系.这种教学方式能够帮助学生更好地理解物理知识，促进学生对物理知识的系统掌握.同时，大单元主题教学还能够帮助学生建立知识之间的联系，形成完整的知识网络，提高学生的学习质量［2］.

2.2 提高学生的物理思维能力

深度学习理念强调学生对知识的理解、应用与创新.在深度学习理念下，高中物理大单元主题教学能够帮助学生建立物理思维模型，提高学生的物理思维能力.通过大单元主题教学，学生能够更好地理解物理概念、规律和原理，掌握解决物理问题的基本方法，提高解决实际问题的能力.

2.3 培养学生的科学素养

科学素养是现代社会对人才的基本要求之一.在深度学习理念下，高中物理大单元主题教学能够培养学生的科学素养.通过大单元主题教学，学生能够了解科学探究的过程和方法，掌握科学探究的基本技能，培养科学探究的精神和态度.同时，大单元主题教学还能够帮助学生树立正确的科学价值观，增强学生的社会责任感和使命感.

3 深度学习理念下高中物理大单元主题教学面临的挑战

3.1 知识体系的复杂性

高中物理涉及的知识体系较为复杂，包括力学、电学、光学、热学等多个领域.在深度学习理念下，学生对知识的掌握需要更加深入，不仅要理解基本概念，还需要理解知识的应用和转化.这对于学生的学习能力提出了更高的要求，需要学生具备更强的自主学习和知识整合能力.

3.2 实验教学的挑战

高中物理是一门实验性很强的学科，实验是帮助学生理解物理原理和规律的重要手段.然而，在深度学习理念下，实验教学面临着更多的挑战.首先，实验的难度和复杂性增加，需要学生具备更强的实验技能和操作能力.其次，实验的探究性和创新性要求更高，需要学生具备独立思考和解决问题的能力.

3.3 学生个体差异的挑战

每个学生的学习能力和兴趣都有所不同，这在深度学习理念下表现得更加明显.一些学生可能对物理有浓厚的兴趣，能够主动学习和探究；而另一些学生可能对物理缺乏兴趣或者学习存在困难.这需要教师采用更加个性化的教学方式，满足不同学生的需求.

3.4 教学资源的限制

深度学习需要丰富的教学资源和良好的教学环境.然而，在一些学校中，教学资源可能有限，如实验设备不足、教学时间紧张等.这需要教师充分利用现有的教学资源，创造良好的教学环境，促进学生进行深度学习［3］.

4 深度学习理念下高中物理大单元主题教学优化策略

4.1 制定明确的教学目标

深度学习理念认为，教学目标是引领学生深入学习、实现知识迁移和应用的关键.在制定教学目标时，需要充分考虑学生的认知水平和需求，以及学科特点.同时，教学目标应具有可操作性和可测量性，以便于教师和学生评估学习效果.

例如

在“相互作用”这一单元中，根据深度学习理念，教学目标应包括以下几个方面：理解相互作用的概念、原理及其在现实生活中的应用；掌握牛顿运动定律，能够运用其解决实际问题；培养观察、分析和解决问题的能力，提高科学素养［4］.

以“相互作用”单元为例，具体优化策略如下：

（1）创设情境，激发兴趣

在导入环节，教师可以利用生活中的实例或实验现象，引导学生思考相互作用的概念和原理.例如，通过展示汽车刹车等现象，让学生感受力的作用和相互关系.

（2）探究实验，深入理解

通过实验探究，让学生亲身体验力的作用效果和相互关系.教师可以设计一些简单的实验，如小球碰撞、弹簧拉伸等，让学生观察并记录实验数据.通过分析数据，引导学生深入理解相互作用的概念和原理.

（3）知识迁移，解决问题

在掌握相互作用的基本概念和原理后，教师可以设计一些实际问题，让学生运用所学知识进行解决.例如，让学生分析汽车刹车距离与速度的关系，或者设计一个简单的机械装置来演示力的作用效果.通过知识迁移，培养学生的解决问题能力和创新思维.

4.2 创设良好的教学环境

深度学习理念强调学生在真实、富有挑战性的学习环境中进行主动、探究式的学习.因此，创设良好的教学环境是实现高中物理大单元主题教学优化的重要策略之一.

例如

在“牛顿运动定律”单元的教学中，教师的教学优化策略如下：首先，营造积极的学习氛围.在课前，教师可以安排一些预习任务，让学生提前了解“牛顿运动定律”的相关知识.在课堂上，教师可以采用小组讨论、角色扮演等方式，引导学生积极参与课堂讨论，激发学生的学习兴趣.其次，提供丰富的学习资源.教师可以利用多媒体技术，制作一些与“牛顿运动定律”相关的动画、视频等教学资源，帮助学生更好地理解和掌握相关知识.同时，教师还可以提供一些与现实生活相关的实验器材，让学生亲身体验力的作用效果和相互关系.最后，创设真实的问题情境.教师可以创设一些与现实生活密切相关的问题情境，让学生运用所学知识进行分析和解释.通过实际问题的解决，培养学生的观察、分析和解决问题的能力，提高科学素养.总之，创设良好的教学环境是实现高中物理大单元主题教学优化的重要策略之一.

4.3 优化实验教学

深度学习理念强调学生对知识的深入理解、迁移和应用，而不仅仅是表面的记忆和模仿.在高中物理教学中，大单元主题教学是一种有效的教学方法，可以通过整合多个相关知识点，使学生更系统地理解和掌握物理概念和规律.

例如

以“机械能守恒定律”单元为例，优化实验教学策略如下：机械能守恒定律是高中物理中的一个重要概念，涉及动能、势能和机械能等多个知识点.在传统教学中，这些知识点通常是分散的，学生难以形成系统的认识.因此，教师可以将与机械能守恒定律相关的知识点进行整合，形成一个完整的教学单元.实验是物理教学的重要手段.在机械能守恒定律的教学中，教师可以设计一些探究性的实验，如摆球的摆动、自由落体等，让学生在实验中观察、记录数据，并分析实验结果.这有助于培养学生的观察能力、实验能力和分析能力.

4.4 培养学生的自主学习能力

在深度学习理念下，高中物理大单元主题教学优化策略中，培养学生的自主学习能力至关重要.针对“曲线运动”这一主题，可以采取以下策略：

一是激发学生兴趣.引导学生通过展示生活中的曲线运动案例，如自行车转弯等，激发学生对曲线运动的兴趣和好奇心.二是提供探究性学习环境.设计实验或观察任务，让学生通过实际操作和观察来发现曲线运动的规律，培养学生的观察和实验设计能力.三是引导自主学习.提供多样化的学习资源，如教科书、网络资料、视频等，让学生自主选择学习途径，培养其获取信息和解决问题的能力.四是启发式问题引导.设计开放性的问题，鼓励学生进行探究性学习，如“为什么车辆在转弯时会产生向心力”等问题，引导学生深入思考和探索.五是合作学习与交流.组织学生进行小组合作学习，让学生相互交流、讨论和分享对曲线运动的理解和发现，培养学生的合作与交流能力.

4.5 充分利用教学资源

深度学习理念强调学生对知识的深入理解和应用，为了实现这一目标，我们需要充分利用各种教学资源，包括教材、实验设备、网络资源等，为学生提供丰富的学习体验.

例如

以“运动的描述”这一单元为例，具体阐述如何充分利用教学资源进行深度学习.

（1）教材资源利用：在“运动的描述”这一大单元中，教材首先介绍了质点、位移、速度等基本概念，然后介绍了匀速直线运动、变速直线运动等基本规律.在教学过程中，教师可以引导学生深入阅读教材，理解这些概念和规律的内涵和外延，并通过习题进行巩固.

（2）实验设备利用：在“运动的描述”这一大单元中，有很多可以通过实验来验证的概念和规律.例如，教师与学生在教学中通过打点计时器测量小车的速度和加速度；通过频闪照片观察物体在不同时刻的位置等.通过实验，学生可以直观地观察物理现象，加深对运动规律的理解.

（3）网络资源利用：在网络上有很多与运动相关的视频、动画、实验数据等资源.例如，教师引导学生通过观看一些与运动相关的视频或动画，了解不同运动形式的特征和规律；通过查找一些实验数据，验证运动规律的正确性；通过阅读一些与运动相关的学术论文或科普文章，了解运动规律在生活和生产中的应用.

总之，深度学习理念下高中物理大单元主题教学的优化策略需要充分利用各种教学资源，通过引导学生深入理解运动的基本概念和规律，提高学生的物理素养和解决问题的能力.

5 结语

综上所述，本文通过分析当前高中物理教学的现状和存在的问题，结合深度学习的理论，提出了基于深度学习的高中物理大单元主题教学实践方案.该方案旨在提高学生的自主学习能力、实践能力和创新思维能力，促进学生对物理知识的深入理解和应用.实践证明，该方案对提高学生的学习效果和兴趣具有积极作用.未来，将继续深入研究深度学习在高中物理教学中的应用，探索更加有效的教学方法和手段，为提高学生的学习效果和兴趣作出更大的贡献.

参考文献：

［1］钮飘妍.深度学习下高中物理大单元主题教学实践探究［J］.广西物理，2023，44（03）：119-121.

［2］把燕.基于深度学习的高中物理大单元教学研究［J］.中学教学参考，2023（24）：64-66+73.

［3］周慧.指向深度学习的高中物理大单元教学［J］.数理化解题研究，2023（21）：59-61.

［4］张俊.深度学习下的高中物理大单元教学方法探寻［J］.数理天地（高中版），2023（14）：48-50.