基于深度学习的初中物理课堂教学优化研究
周志峰
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周志峰,. 基于深度学习的初中物理课堂教学优化研究[J]. 现代物理学报,2023.3. DOI:10.12721/ccn.2023.157018.
摘要:
深度学习,即学生从达成三维目标到达成核心目标的学习,是从掌握基础知识到提升关键能力的学习,通常与核心素养相提并论。将深度学习理念渗透在当前初中物理教学中,能够促进有效教学、培养核心素养等新课程改革要求的落实,使初中生在物理学习中形成高阶思维、获得关键能力。在课堂中,教师要积极落实、贯彻新课改的教学理念、创新教学方法,为学生营造更加良好的学习环境,使学生在问题和任务的驱动下实现自主探究、深度思考,进而不断提升物理课堂学习效率。
关键词: 初中物理;深度学习;课堂教学;构建意义
DOI:10.12721/ccn.2023.157018
基金资助:

在初中物理课堂中开展深度学习,对教师的“教”与学生的“学”都有重要意义。教师在初中物理教学中,应充分发挥“双减”政策的指引作用,通过整合教育资源,优化课堂形式,来减轻学生的课业负担,推动深度学习理论在物理课堂中的应用,并在教学中采取多元教学方式,促进学生知识内化,从而真正提升课堂教学质量。

一、构建初中物理深度学习课堂的意义

所谓的深度学习,与传统学习方法最大的不同在于,它能有效突出学生主体,重视教师与学生的互动,本质上属于理解性的学习,能在教学活动中锻炼、发展学生的高阶思维,更好地激发学生的学习潜力,从而点燃思维上的火花。当前初中学生对知识的认知水平仅停留在记忆和再现这一浅层状态,思维得不到提升,能力得不到发展,本质上属于高能低效学习。很多学生本质上是不会学习物理的,对知识的理解也并不深入,尤其是一些班级中还存在以“刷题”为基调的教学现象。教育改革后,素质教育倡导物理学习不能只培养学生对知识的迁移,还要培养学生综合运用知识的各项技能。因此,深度学习近年来逐渐受到教师的关注,将它合理应用在物理课堂中,能有效发展学生的核心素养,完成师生角色的转变。

二、深度学习视角下初中物理有效教学的阻碍

当前初中物理教学中,学生深度学习与教师有效教学的阻碍主要体现在学习目标与教学方法的矛盾、教学活动与学习动力之间的矛盾上。顾名思义,深度学习就是在学生立场上,以提高物理学习深度为主的学习活动,包括提高知识理解深度、学生思维深度、物理意识深度等,然而就目前的初中物理教学而言,缺乏深度的应试教学方法依然存在,部分教师在教学中直接将物理概念、性质、实验结论告诉学生,在学生物理思维、意识方面投入的关注有限,使学生没有充分调动物理思维探究知识、没有真正形成物理意识,影响了他们对物理知识的深度学习,使教学有效性受限。而在教学活动与学习动力方面,由于教师运用的教学方法灵活性不足,学生在整个物理学习过程中参与的知识探究活动也缺乏丰富性,使其难以形成多元、怡然自得的体验,在一定程度上减小了学生的学习动力,制约了深度学习与有效教学。

三、基于深度学习的初中物理课堂教学优化策略

(一)突出主体,提升思维能力

新课改背景下的初中物理教学,主张师生角色互换,要求课堂中突出学生的主体地位,教师则应发挥自身的引导和辅助作用。在深度学习理论指导下,教师更应注重激发学生的主动思维,为学生学习主体性发挥提供更多的机会。具体来说,教师在课堂中可以通过提问的形式来与学生展开互动,以激活学生主动思维,并在交流与合作中为学生留出更多课堂学习的时间,使学生的思维能力得到有效地锻炼,也为合作意识的形成和能力成长提供充足的空间。

例如以“测量平均速度”教学为例,由于学生通过理论学习,已经知道速度、路程和时间的关系,并掌握刻度尺、秒表的正确使用方法,教师可以采用实验教学法,引导学生展开深度探究。首先,教师利用实验室中的投影向学生展示实验名称、原理、方法和器材等,使学生明确本课学习目标。并在实验前进行实验设计,要求学生以小组为单位讨论问题,如“如何求小车后半段的平均速度?”“实验中小车在路程前半段、后半段及全程的平均速度是否相同?”“实验中有哪些事项应该注意?”各小组应积极讨论并初步确定实验步骤及注意事项,并在反馈环节依次展示讨论成果,其他小组进行补充。随后,以小组为单位操作实验,测量小车经过的路程及所用的时间,利用速度公式v=s/t分别求出小车全程、上半程和下半程的平均速度。教师则要巡视指导,帮助学生解决实验中遇到的问题。最后,各小组展示实验成果,教师要引导学生总结实验结论,并注意搜集学生实验中出现的问题,由各小组代表总结实验中的得失,再启发学生思考找到更好的解决办法,进而激发学生的学习思维,做出全方位评价。

(二)创新授课方式

深究初中物理深度学习与有效教学存在上述阻碍的原因,笔者认识到,以往初中物理教学之所以不尽如人意、无法促进学生深度学习,是因为部分教师选择的授课方式存在刻板性,没有与时俱进地根据初中生物理深度学习需求的变化革新授课方法。所以,为保证深度学习视角下初中物理教学有效性,教师应在教学中最先做出的改变,是建立前瞻意识、吸收先进思想、多元创新授课方式。

1.通过生活现象支持物理教学

常言道:“艺术源于生活又高于生活。”物理何尝不是如此,不是源自生活又作用于生活?基于初中物理知识的“生活化”特点,教师应以实现有效教学、促进学生深度学习为目的创新授课方式,从“回归生活”入手,以生活现象支持物理教学,在物理课堂内外多多引导学生观察、分析生活中的物理现象,使其根据“生活中的物理”理解“教材中的物理”。具体来说,针对力、光、电等初中物理知识,教师可以在课前要求他们在生活中寻找力、光、电的踪迹,使学生先根据生活经验以生活化的语言解释物理现象。而后,在课堂教学中,教师可组织学生分享、讨论在生活中观察到的物理现象,利用信息化教学工具还原物理在生活中的真实应用场景,为学生思考带来直接的启示,并适时引入教材中的物理概念、性质。由此,在生活现象与经验的支持下,学生理解物理概念与性质的困扰迎刃而解,进而深度掌握初中物理基础知识,为深度学习奠定基础,保障教学有效性。

2.通过微课视频指导物理学习

强化初中物理课堂教学实效,微课是新课程改革以来更多教师主动选择的创新教学方式,凭借着内容精炼、时长短、针对性强、动态性高等优势,微课在提高学生深度学习质量方面发挥着不可取代的价值。教师在深度学习视角下,可以通过微课视频指导初中生的物理学习,在提高其探究物理重难点知识的效率和质量的基础上,不断提高其学习的深度与广度。比如,教师可在国家中小学智慧教育平台搜集初中物理公开课资源,取其精华设计微课视频,根据以往初中物理教学经验分析新课重点与难点,在教研组中与其他物理教师共同商议教学方案,提前录制微课视频,进而探究微课在物理课堂中的切入点,将类型不同、作用与目标相同的微课灵活应用在初中物理课堂教学中,通过微课指点学生的学习。教师可鼓励学生先通过微课进行自主学习、再围绕微课提出问题,最后与其共同讨论、解决由微课衍生的物理知识和问题。学生由此锻炼了在物理学习中提出问题、解决问题、针对性学习的能力,在微课的支持下既输入了知识,也输出了观点,综合学习效果增强,教学有效性不言而喻。

3.通过学习社群培养学习能力

Mitch Resnick教授在其研究中指出,人的最佳学习体验通常源于参与创造、设计与自我表达的过程,特别是当他所表达的信息对周围其他人产生正向影响时,这种体验会更加深刻。基于此,为增强初中生物理学习效果,教师可以将其置于4-6人的“小群体”中,组建“学习社群”,立足课堂教学,鼓励学生在“学习社群”中自主解读物理教材、探究核心知识、回答核心问题、感受物理学习的乐趣,同时借助“学习社群”培养其团队协作、人际交往能力。再者,立足信息化教育环境,教师也可以利用互联网平台优势组建“学习社群”,指导学生进行线上物理深度自主学习活动。比如,教师可利用“云班课”“钉钉”等APP组建线上“学习社群”,发布在线自主学习任务,远程监督学生通过“学习社群”完成物理知识自主探究与梳理任务,要求学生及时通过APP反馈“学习社群”深度学习成果,利用APP后台程序设定“社群学习挑战榜”等竞争评比机制。当学生通过个人努力为“学习社群”带来荣誉,自然也能获得物理学习的满足感、成就感,从而增进物理学习动力,在持久的热情中实现物理深度学习,与教师形成合力,提高初中物理在深度学习视角下的教学有效性。

(三)激发学习兴趣

构建初中物理深度学习课堂,能有效培养和发展学生的高阶思维,促进教学效率的提升。但想要实现这一目的,教师要在课堂中有计划、有意识地引导学生经历应用、分析、推导和评价等思维过程,进而加强对概念、公式等知识的理解,并在掌握知识内在联系的基础上灵活运用,以此突破重难点知识,形成完整的知识体系,为后续深入探究问题奠定良好的基础。

例如,在学习“光的直线传播”相关知识时,为了加深学生对概念的理解,教师可以采用任务驱动式教学模式,结合教学重难点设计驱动任务,引导学生积极参与学习活动。在课堂教学中,教师要直接提出问题:“同学们,大家闭上眼睛耐心感受,说一说现在有什么感觉?在漆黑的夜晚中行走又有什么感觉?”让学生经过讨论后再回答,讨论中学生会联系将要学习的内容,从“光”的角度展开思考,进而得出结论:“人们在正常的白日环境下,双眼可以清晰视物,辨明方向,闭上眼睛后则看不到任何东西,而且在漆黑的夜晚也很难看清楚事物,原因是与光线有关。”通过学生的回答教师可以认识到,学生能运用生活经验对这一问题有初步的认知,但无法利用物理知识解释这一现象。对此,教师要继续追问:“那么大家在什么情况下可以看到东西?对比夜晚情况最大的区别是什么?”学生讨论后回答:“当光线充足时我们就能看到东西,白天与夜晚最大的区别就是光线。”借此,教师可以引入“光源”的概念,并进一步提出问题:“日常中常见的光源有哪些?”这一问题对学生来说有一定的难度,也是本课教学的重难点之一,教师可以将任务分解成多个小任务:1.什么是自然光源?什么是人造光源?2.二者之间有什么区别?3.生活中哪些例子可以证明直线传播?4.想象并探索光的传播速度。鼓励学生以小组合作的方式,由浅入深、层层递进解决这些问题。由此,学生可以在掌握“光源”概念的基础上,了解到光在均匀介质中沿直线传播,进而产生深入探究的兴趣,积极主动地融入课堂活动中。

(四)提倡整合学习

建立结构化的知识体系是初中生在物理学习中实现深度学习的表现形式之一,学生通过物理学习建立的知识框架越系统、越清晰,就越有可能实现深度学习,教学也就越有效。是以,深度学习视角下,教师可以以“建立结构化的知识体系”为切入点,提倡学生进行整合学习,关注他们整合物理知识、技能与方法的学习活动。比如,基于单元主题设计教学活动,打造“单元一体化”教学模式,注重理论知识与实践要素的融会贯通,在备课时对单元知识进行全面分析,对教学活动进行结构化设计,以任务型活动驱动学生对单元知识的一体化、结构化探究。在单元一体化教学结束后,引导学生运用思维导图、逻辑图等思维可视化工具整合单元整体知识。同时,依托单元主题,对课外物理知识进行拓展,适当丰富、拔高教学内容,将通过物理竞赛等渠道获得的优质物理教学资源应用起来,引导学生进行拓展学习,使其将课外资源主动与教学知识进行整合,扩大其探究、整合物理知识的范围,深度加工所学物理知识。随着结构化、系统化物理知识框架的建立,丰富的物理知识、清晰的物理思维映入眼帘、深入脑海,学生深度学习实现,教学有效性在一定程度上得到提高。

四、结语

总而言之,根据深度学习理论开展初中物理教学活动能够促进初中物理教学有效性的提升,有助于初中物理教学效果的深化与完善。初中物理教师应根据实际情况,积极探索和研究深度学习视角下的有效教学路径,不断根据深度学习理论指导完善教学结构,使深度学习更好地在初中物理教学中发挥作用,让学生通过深度学习视角下的物理学习更全面、均衡地提升物理素养,促进其未来可持续发展。

参考文献:

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