深度学习理念下的高中物理教学优化策略

张珍

【摘要】时代的进步、社会的变迁要求物理教育应与时俱进，转变传统以知识被动传输、技能机械性训练为核心的教学模式，高度重视学生对知识信息的深度加工与内化吸收，逐步培育学生物理学科核心素养.本文以深度学习理念的内涵为切入点，简要分析高中物理深度学习的意义，重点从情境创设、关联知识、问题驱动、注重实践四大方面阐述深度学习理念下的高中物理教学优化策略，旨在为高中物理教学新模式构建与教学质效的提高提供思路、方法.

【关键词】深度学习；高中物理；课堂教学

物理是一门以实验为核心，具有实践性、实用性、探究性特点的学科，要求物理教育工作者把握好物理学科底层逻辑与核心思想，在教学中逐步培养学生物理学科核心素养.反观高中物理教学实践，大部分教师重知识点分析、物理技能机械性训练，轻学生思维启发、思路点拨与综合能力培养，导致学生思维固化，对物理知识的理解停留于表面，难以透过物理现象抵达物理本质，并缺乏运用物理知识、技能与实验探究方法以解决实际问题的意识与能力.此种传统教学方式与新课标理念相背离，与学生深度学习需求相脱节.因此，如何在理解深度学习理论内涵的前提下将深度学习理论渗透至物理教学全过程中，促成学生对物理知识的建构、深度加工与迁移运用已经成为一项重要的研究课题.

1 深度学习理论概述

深度学习理论起源于布鲁姆的目标教学，布鲁姆将认知领域划分为六大层次，其中知道、领会、应用属于浅层学习，分析、综合与评价为深度学习.因深度学习需要学习者具备高阶思维能力，所以深度学习亦被称为思维型学习.安德森在布鲁姆研究成果的基础上进一步提出认知知识的四种类型，将记忆、理解划分为浅层学习，将应用、分析、评价与创造划分为深度学习.1976年，马顿和萨尔乔基于国内外学者研究成果，正式提出“深度学习”这一概念，认为学习者指向学习材料的意象型内容.换言之，即学习者的学习目的在于理解文字背后的内涵，重在对文字进行深度加工并进行意义探索，这便是深度学习.

通过梳理相关文献并借鉴国内外学者研究成果，本文总结了深度学习的四大特点：其一为学习方式自主性、主动性，即与机械性、被动式学习相对立，学习者在目标引领下主动探索、积极探究，探寻知识关联性、深度理解概念并建构学科意义；其二为学习过程积极性与高投入性，即学习者动手、动脑，进而全身心投入到学习活动中，充分调动自己的知识经验、实践经验，在学习过程中获得感悟、体验；其三为学习结构持续化，即学习者在真正理解、内化吸收学习内容的前提下长期保持，在面对不同情境时可以综合调动自己所储备的知识、技能等解决复杂情境中的复杂问题；其四为学习目标综合化，即学习者参与学习活动的目的并非局限于记忆知识，更重要的是让自身思维品质、文化素养、团队协作能力、学习毅力等各维度的核心素养得到提升与发展[1].

2 高中物理深度学习的意义

高中物理概念是对现实世界中物理现象的高度凝练，具有抽象性与概括性的特点，且物理定理、物理规律等由实验探究而来，直观性与形象性较低.高中物理课程的特点决定了在物理教学中必须将物理知识寓于学生较为熟悉、可以理解的生活、社会与自然情境中，通过问题驱动、任务驱动等方式带动学生思维活动，使学生深度内化与吸收物理知识，获得物理实验探究方法.但在传统的高中物理教学中，大部分學生对物理知识死记硬背，未能在物理知识间建立关联，缺乏对知识运用与创新的深度分析，导致学生物理核心素养发展缓慢.而深度学习理论为高中物理教学提供了新思路，也为改善学生的学习方式提供了理论支持.对于高中物理教师而言，深度学习理论倡导其充分发挥主导、引领作用，深度挖掘生活化、社会化的物理教学资源，为学生创设熟悉、形象化、趣味性、开放性与自主性的物理情境，积极开展物理实验活动，使学生在情境交互、实验操作实践中对物理知识进行深度加工并内化到自身认知结构中，在面对不同情境内的物理问题时便能调动已有知识经验、物理探究经验，从多角度思考问题并探索出解决问题的有效路径；对于高中生而言，深度学习是自主化的学习方式，学生成为物理学习的主体，在教师主导下发挥自身创造力、实践力、思维能力，结合自己所学知识、生活与社会感悟等全身心投入到物理学习活动中，通过对知识的深度加工以抵达物理本质，显著提高学生的物理学习效率[2].

3 深度学习理念下的高中物理教学优化策略

3.1 创设物理情境，抽象概念形象化

创设物理情境是深度学习的前提条件.因高中物理知识体系庞杂、概念定理较为抽象，大部分高中生虽然具备一定的逻辑思维能力、抽象思维能力，但在面对物理知识时依然存在畏难情绪，表现为物理学习信心不足、不愿主动思考与解决问题.针对此种情况，教师需要准确把握高中生的认知水平、物理学习基础、共性与个性学习特点，在此基础上挖掘生活化、社会化的资源，以学科核心素养、课程目标为依据创设情境以实现抽象知识形象化，着眼于知识的育人价值，使学生在情境感受的同时建构物理知识架构，体验情感态度价值观[3].

例如 在教学“摩擦力”一课时，教师可以播放“筷子提米杯”视频以创设生活化情境，学生仔细观察视频中用筷子提起米杯的操作，在情境中发现问题——为何筷子能提起米杯，调动自身已有知识经验并做出合理假设——筷子与米间的摩擦力克服米杯自身重力.接下来教师为学生分发米、杯子、筷子等材料，请学生尝试还原视频内的情境，在尝试中学生运用初中阶段所学的知识，根据影响摩擦力大小的因素压实米粒，逐渐掌握用筷子提起米杯的小诀窍.在学生情绪高涨之时教师顺势引出摩擦力概念，引导学生结合情境体验总结摩擦力产生的条件.

深度学习理念下，高中物理课堂中有趣、开放、自主的物理情境可以激发学生浓厚的学习兴趣，以情绪为驱动开启学生思维活动，循序渐进地促进学生由情境交互走向深度思考.

3.2 关联物理知识，实现知识体系化

深度学习理论强调对知识的深度加工.在高中物理学习中，学生对知识的深度加工体现为在新旧知识之间建立关联，对新旧知识进行有序整合并建构较为完善的物理知识体系.为此，高中物理教师要准确把握深度学习理念的内涵，以培育学生思维品质为着力点，在深入研读教材、把握单元设置意图与课程目标的前提下找准知识之间的契合点，挖掘知识点间的共通性与差异性，以旧知识为引入，引导学生回顾、反思旧知识的学习过程、探究方法，将旧知识学习策略迁移应用于新知识自主探究中，找出新旧知识之间的关联性要素，在自主思考与深度探究中理解知识的形成过程，完善自己的知识结构，实现对物理知识的分解与重构，逐步提高学生深度理解知识的能力[4].

例如 在教学“曲线运动”一课时，教师可以从学生已有的直线运动知识经验出发，呈现“直线运动”思维导图，请学生回顾旧知识，填写“概念”“运动条件”等分支内容.完成旧知识复习与导入后，播放过山车、月球绕地运动以及钢珠由弯曲玻璃管道中射出的视频，以直观运动轨迹引发学生对比分析思维，请学生结合视频思考曲线运动中的运动方向、运动速度特征，结合钢珠运动轨迹理解物体曲线运动中运动方向为曲线的切线.

通过关联物理知识使学生掌握举一反三的方法，在面对新概念、新定理时学生能够调动所储备的物理知识，运用多种思维方式让物理知识系统化.

3.3 加强问题驱动，学习思维发散化

深度学习要求学生透过现象抵达本质，对学生思维能力有着较高要求.虽然高中生物理知识储备丰富、思维灵活性显著提升，但其在思考问题时很容易出现思维过度发散的问题，导致其学习视角与方向错误.针对高中生此种特点，在深度学习理念下高中物理教师应加强问题驱动.一方面通过精心设计的问题开启学生思维活动，激发学生的求知欲与好奇心，让学生情绪持续高涨、保持高度集中的注意力，让学生高质量、高效率学习；另一方面则通过设问为学生提供思考问题的正确角度，促进学生沿着正确的方向深度加工物理知识，从而达到深度学习目标.

例如 在教学“自由落体运动”一课时，教师可以设计层层递进、环环相扣的问题：（1）（引入史料，呈现亚里士多德观点）物体下落的速度与物体质量有关吗？（2）质量不同的纸币与硬币（硬币质量大）哪一个先落地？（3）影响物体下落速度的因素有哪些？（4）如何降低外界因素对物体下落速度的影响？（5）何为自由落体运动？有何性质？上述问题链由史料入手，自然而然地引出生活中的自由落体现象，以亚里士多德的观点为引，驱动学生层层分析，让学生学会科学家们的实验探究方法与科学思维，使学生在问题的带动下由现象到本质，经历物理知识的形成过程，理解自由落体运动的概念，并在性质探究中总结规律，促使学生进入深度学习状态.

3.4 注重实验实践，物理探究深度化

高中物理是以实验为基础，具有实践性特点的学科.实验作为学生探究物理知识的重要方式，对于学生思维品质、科学思维的发展具有重要意义.且学生在实践中所获得体验、感受更为深刻，可以促进学生在实践中验证物理知识，走出思维困境并突破知识局限性，在实践体验、实验操作中实现对物理知识的生成、创造[5].深度学习理念下，高中物理教学要以实验为核心积极开展物理实践活动，在立足教材、活用教材的前提下适度拓展实验教学内容，拓宽学生物理视野，使学生感受到物理在社会各个领域内的价值，并激发学生的探究意识，促使学生进入深度学习状态.

例如 在教学“金属丝电阻率的测量”一课中，教师可以呈现教材内的实验电路图，引导学生阅读教材并理解实验原理.接下来带领学生走出教材桎梏，思考教材实验原理、实验装置连接方式的局限性以及改进点，如若金属丝电阻过小，则测量误差较大.可以将待测电阻丝与定值电阻串联后测量串联电阻后求得金属丝电阻.在优化改进实验方案后请学生以小组为单位自主设计电路图、选择实验装置、连接电路、记录实验数据、观察实验现象并推导实验结论.在此过程中，学生优化意识强烈，可以在已有知识经验的基础上进行创新，避免对教材实验方案照搬照抄，不仅可以实现深度学习，还能培养学生的创新精神.

4 结语

深度学习是学习者在吸收内化知识后对知识进行深度加工并迁移运用的学习理念、学习模式.高中物理深度学习可以提高物理教学质量、增强学生物理学习效果.在实际教学中，教师需要把握好深度学习理念的内涵，找准深度学习理念与物理课堂的契合点，采用学生乐于接受、能够理解的教学方式将深度学习理念渗透至物理教学过程中，促进学生吸收、内化、运用物理知识，探索物理意义，获得物理学科核心素养的稳步提升.

参考文献：

[1]张秀平.探析深度学习理念下的高中物理教学[J].华夏教师，2022（33）：55-57.

[2]张保雷，邱学云.基于高考试题高中物理进阶作业设计促进深度学习的探索[J].文山学院学报，2022，35（05）：100-105.

[3]黄斌发.指向深度學习的高中物理教学策略探索[J].国家通用语言文字教学与研究，2022（04）：60-62.

[4]王倩，雷洁红，梅红雨.高中物理教学中促进学生深度学习策略的探索[J].广西物理，2022，43（01）：162-164.

[5]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.