(江蘇省太倉(cāng)高級(jí)中學(xué),江蘇 蘇州 215411)

深度教學(xué)是相對(duì)淺層教學(xué)而言的，直接進(jìn)行知識(shí)結(jié)論傳授的教學(xué)屬于淺層教學(xué)，深度教學(xué)是以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心，在教師引導(dǎo)下，讓學(xué)生深度參與教學(xué)過(guò)程、深刻把握學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)。在深度教學(xué)中，僅記住、理解知識(shí)的符號(hào)和含義是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要通過(guò)探究、體驗(yàn)、批判、反思等學(xué)習(xí)活動(dòng)，把握知識(shí)背后的思想方法、邏輯、價(jià)值，運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)造，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、自我和環(huán)境的整合統(tǒng)一。實(shí)施深度教學(xué)時(shí)，需要關(guān)注學(xué)生的投入程度、認(rèn)知狀態(tài)、情感態(tài)度、思維層次和價(jià)值認(rèn)同等。

從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)方面看：注重“超越知識(shí)”和不同學(xué)科間的關(guān)聯(lián)綜合有助于物理觀念的形成；注重高階思維能力的培養(yǎng)，有助于提升科學(xué)思維能力；注重實(shí)驗(yàn)探究，解決實(shí)際問(wèn)題，有助于實(shí)驗(yàn)探究和創(chuàng)新能力的發(fā)展；注重樹(shù)立正確價(jià)值觀和學(xué)習(xí)結(jié)果的質(zhì)性評(píng)價(jià)，有助于培育科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。

1 深度教學(xué)注重“超越知識(shí)”

樹(shù)立正確的知識(shí)觀是實(shí)施深度教學(xué)的基礎(chǔ)，習(xí)得知識(shí)并不是學(xué)習(xí)的終極目的，知識(shí)只是一種工具、載體和途徑，那么就是要“超越知識(shí)”，通過(guò)知識(shí)學(xué)習(xí)，體驗(yàn)知識(shí)背后蘊(yùn)藏的思想方法、意義和價(jià)值，形成物理觀念。

知識(shí)的學(xué)習(xí)需要經(jīng)過(guò)還原與下沉、經(jīng)驗(yàn)與探究、反思與上浮這樣一個(gè)“U”型的學(xué)習(xí)過(guò)程。還原和下沉是把抽象知識(shí)具體化、情景化、表象化的過(guò)程，轉(zhuǎn)化為與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)體系相符的學(xué)習(xí)材料；經(jīng)驗(yàn)和探究是通過(guò)實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)、對(duì)話等學(xué)習(xí)活動(dòng)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行深度理解、自我加工、內(nèi)化的過(guò)程；反思和上浮即是通過(guò)思維監(jiān)控，將公共知識(shí)轉(zhuǎn)化為個(gè)人知識(shí)，獲得知識(shí)背后的意義和價(jià)值。

案例1：在人教版“伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”的教學(xué)中，首先還原情景：讓一張紙片和一個(gè)石塊從同一高度釋放，觀察現(xiàn)象，提出問(wèn)題：是不是質(zhì)量大的物體比質(zhì)量小的物體下落得快呢？這正是兩千多年前亞里士多德對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)；其次是探究，體驗(yàn)伽利略運(yùn)用反證法證明亞里士多德的觀點(diǎn)自相矛盾，然后通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)外推的方法證明：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；再次是反思，提煉伽利略開(kāi)創(chuàng)的“猜想+實(shí)驗(yàn)+數(shù)學(xué)”的科學(xué)研究方法，體會(huì)其價(jià)值和意義；最后介紹亞里士多德的事跡、歷史地位，讓學(xué)生對(duì)亞里士多德有一個(gè)客觀、公正的認(rèn)識(shí)。

2 深度教學(xué)注重學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)探究是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。深度教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)探究是指讓學(xué)生充分參與實(shí)驗(yàn)探究的全過(guò)程，而不是部分環(huán)節(jié)。教學(xué)中容易忽視讓學(xué)生提出問(wèn)題、猜想和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，而這些恰恰是實(shí)驗(yàn)探究能力的核心內(nèi)容。深度的實(shí)驗(yàn)探究能為學(xué)生提供良好的物理學(xué)習(xí)環(huán)境，是促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的良好載體。

案例2：在“力的合成”教學(xué)中，給每小組提供一個(gè)200g鉤碼和兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，先讓學(xué)生按照“等效替換”的思想，探究求合力的方法。

學(xué)生開(kāi)始基本都是用兩彈簧測(cè)力計(jì)互成角度將一個(gè)200g的鉤碼懸掛起來(lái)，記錄兩彈簧秤的讀數(shù)。再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將這個(gè)200g的鉤碼懸掛起來(lái)，記錄彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。體驗(yàn)后提出問(wèn)題：互成角度的兩個(gè)力的合力大小是不是兩分力大小直接求和？學(xué)生在體驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：合力與兩分力的大小關(guān)系與兩分力間的夾角有關(guān)，進(jìn)而提出猜想：合力大小與兩分力大小以及它們間的夾角相關(guān)。

接下來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的理解，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究求兩個(gè)互成角度力的合力的方法。

方案1：先是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鉤碼所受的重力，再用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉起鉤碼，記錄兩彈力的大小和方向，與重力進(jìn)行比較，得出結(jié)論。

方案2：根據(jù)力可以使物體發(fā)生形變，用一根橡皮筋，一端固定，另一端先是用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉到某點(diǎn)O，記錄力的大小和方向，再用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉到同一點(diǎn)O，記錄兩個(gè)力的大小和方向，進(jìn)行比較、總結(jié)。

3 深度教學(xué)注重發(fā)展高階思維能力

高階思維是發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)，高階思維能力是適應(yīng)知識(shí)時(shí)代發(fā)展的關(guān)鍵能力。它在教學(xué)目標(biāo)分類中表現(xiàn)為分析、綜合、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造，主要包括創(chuàng)新能力、問(wèn)題解決能力、決策力和批判性思維能力。借助高階思維可將零散的、碎片化的學(xué)習(xí)資料統(tǒng)整為可歸類的、有聯(lián)系的、系統(tǒng)的材料，并能夠通過(guò)一些判斷準(zhǔn)則與邏輯將信息組織成一個(gè)整合的體系，形成一種抽象的思維結(jié)構(gòu)，以發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。培養(yǎng)高階思維能力需要借助“高階”的問(wèn)題和學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生進(jìn)行分析、綜合和評(píng)價(jià)，在批判、反思中學(xué)習(xí)。

圖1

案例3：如圖1所示，平行導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(方向向里)，間距為L(zhǎng)，左端電阻為R，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌右端接一電容為C的電容器?，F(xiàn)有一長(zhǎng)2L的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，ab以a為圓心順時(shí)針以ω轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)R的電量為多少？

這道習(xí)題難度較大，在解題過(guò)程中要充分利用思維監(jiān)控，促進(jìn)學(xué)生推理能力、分析能力和問(wèn)題解決能力的提升。

首先讓一位能解決這個(gè)問(wèn)題的同學(xué)上講臺(tái)，講解他的方法和解決過(guò)程。

然后讓一位之前未能解決這個(gè)問(wèn)題的同學(xué)回答：剛才這位同學(xué)講的哪一句話或哪一點(diǎn)對(duì)你的幫助最大？請(qǐng)說(shuō)一說(shuō)。這個(gè)問(wèn)題有助于促進(jìn)學(xué)生相互間進(jìn)行正向評(píng)價(jià)。

最后再引導(dǎo)同學(xué)反思：解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵性步驟有哪些？你是怎么想到的(對(duì)能解決的同學(xué))？如何才能想到這些步驟(對(duì)未能解決的同學(xué))？

在探究或問(wèn)題解決中，通過(guò)上面的三個(gè)過(guò)程，不僅能提升學(xué)生的問(wèn)題解決能力，還能發(fā)展其元認(rèn)知能力、反思思維和批判性思維能力。

4 深度教學(xué)注重解決實(shí)際問(wèn)題

深度教學(xué)注重實(shí)踐應(yīng)用，物理源于生活、用于生活，與社會(huì)生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系。一方面，創(chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情景，讓學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決生產(chǎn)、生活中的問(wèn)題，增強(qiáng)應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；另一方面，在實(shí)際問(wèn)題解決過(guò)程中學(xué)習(xí)物理知識(shí)，可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極的情感，培養(yǎng)其動(dòng)手操作、猜想、分析、科學(xué)建模等綜合能力。

案例4：在學(xué)習(xí)了動(dòng)量定理后，設(shè)置這樣的實(shí)際情景：在抗震救災(zāi)時(shí)，往往需要飛機(jī)空投物資，但為了保證飛行安全，物資一般需要從上千米的高空拋下，大家想象一下，現(xiàn)在空投的是醫(yī)療器械，如果不采取任何保護(hù)措施，結(jié)果會(huì)怎樣？采取怎樣的措施，才能避免物資損壞呢？

由于教學(xué)中沒(méi)有飛機(jī)，可以用雞蛋落地過(guò)程來(lái)“縮短時(shí)空”，讓學(xué)生體驗(yàn)這一實(shí)際問(wèn)題的解決過(guò)程。先讓學(xué)生估算這樣兩個(gè)問(wèn)題：(1) 一個(gè)雞蛋從4樓自由落下，試估算雞蛋在與地面作用前的速度大小。(2) 如果雞蛋與地面的作用時(shí)間為0.1s，試估算這個(gè)過(guò)程中雞蛋受到地面的平均作用力。在此過(guò)程中學(xué)生需要知道樓層的高度、雞蛋的質(zhì)量等基本生活常識(shí)，然后運(yùn)用自由落體和動(dòng)量定理的知識(shí)解決問(wèn)題。

5 深度教學(xué)注重不同學(xué)科間的關(guān)聯(lián)和綜合

學(xué)科整合已經(jīng)成為一種教學(xué)趨勢(shì)，一方面整合能夠通過(guò)對(duì)國(guó)家課程進(jìn)行校本化改造，有助于開(kāi)設(shè)個(gè)性化、開(kāi)放性和拓展性的課程；另一方面解決社會(huì)實(shí)際問(wèn)題需要調(diào)動(dòng)多方面的知識(shí)、方法和能力，僅僅依賴某一個(gè)學(xué)科的精雕細(xì)琢已很難實(shí)現(xiàn)。因此，找到學(xué)科間的共同點(diǎn)、相似點(diǎn)開(kāi)展跨學(xué)科的主題式學(xué)習(xí)，是培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維、知識(shí)遷移能力、跨學(xué)科解決復(fù)雜情境問(wèn)題能力的重要途徑。

案例5：物理中的楞次定律指出：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化?；瘜W(xué)中的勒夏特列原理指出：如果改變可逆反應(yīng)的條件(如濃度、壓強(qiáng)、溫度等)，化學(xué)平衡就被破壞，并向減弱這種改變的方向移動(dòng)。

不難發(fā)現(xiàn)，楞次定律和勒夏特列原理十分相似，一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)具有保持自身穩(wěn)定狀態(tài)的性質(zhì)，這和牛頓第一定律又十分類似，他們的本質(zhì)是相同的，就是慣性原理。其實(shí)在社會(huì)領(lǐng)域，也存在慣性定理，因此開(kāi)展“慣性原理及其應(yīng)用”的跨學(xué)科主題式學(xué)習(xí)，打通學(xué)科間的界限，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

6 深度教學(xué)注重樹(shù)立正確的價(jià)值觀

縱觀當(dāng)今世界各個(gè)國(guó)家發(fā)布的核心素養(yǎng)框架，無(wú)不把價(jià)值觀放在核心位置。在深度教學(xué)中，通過(guò)學(xué)科價(jià)值引領(lǐng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)、領(lǐng)會(huì)學(xué)科思想方法的過(guò)程中，樹(shù)立正確的價(jià)值觀，培育其科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。

案例6：在“伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究”一節(jié)，教材最后寫到：“從伽利略開(kāi)始，大師輩出，經(jīng)典如云，近代科學(xué)的大門從此打開(kāi)了”。這不僅是伽利略開(kāi)創(chuàng)的科學(xué)研究方法影響的結(jié)果，更是“伽利略做了上百次實(shí)驗(yàn)”、百折不撓精神傳承的結(jié)果。例如，居里夫婦為了提煉鹽,從1898年到1902年在一間夏熱、冬冷的破舊棚屋內(nèi)，堅(jiān)持不懈,從事艱苦勞動(dòng),終于從幾十噸瀝青礦廢渣中提煉出十分之一克純鐳鹽,并測(cè)定了鐳的原子量；愛(ài)迪生利用三年時(shí)間，在分類試驗(yàn)了1600多種不同耐熱的材料后，最終發(fā)明電燈等，這些事例不正是這種科學(xué)精神、態(tài)度和責(zé)任的傳承和發(fā)揚(yáng)嗎？

7 深度教學(xué)注重學(xué)習(xí)結(jié)果的“質(zhì)性”評(píng)價(jià)

實(shí)施深度教學(xué)后，學(xué)生有沒(méi)有達(dá)到深度學(xué)習(xí)層次？有沒(méi)有幫助學(xué)生形成物理觀念？學(xué)生的關(guān)鍵能力有沒(méi)有達(dá)到提升？這一系列有關(guān)學(xué)習(xí)結(jié)果的問(wèn)題無(wú)法通過(guò)“量化”評(píng)價(jià)，可借助SOLO學(xué)習(xí)結(jié)果分類進(jìn)行“質(zhì)性”評(píng)價(jià)。SOLO學(xué)習(xí)結(jié)果分類包括“前結(jié)構(gòu)”“單點(diǎn)結(jié)構(gòu)”“多點(diǎn)結(jié)構(gòu)”“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”和“抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)”五個(gè)方面，這五個(gè)不同的層次之間是遞進(jìn)提高的。

圖2

案例7：如圖2所示，木箱的質(zhì)量比小明的質(zhì)量大一些，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)也比小明與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大。如果認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，通過(guò)分析說(shuō)明小明用什么方法才能推動(dòng)木箱？

解答1：錯(cuò)誤解答、用力推

評(píng)價(jià)：沒(méi)有必要的分析，屬于前結(jié)構(gòu)。

解答2：對(duì)兩者重力、支持力的大小進(jìn)行分析。

評(píng)價(jià)：能對(duì)信息進(jìn)行分析，但迅速收斂，屬于單一結(jié)構(gòu)。

解答3：木箱與地面之間的最大靜摩擦力比小明與地面之間的最大靜摩擦力大，直接推不能移動(dòng)木箱。

評(píng)價(jià)：能對(duì)信息進(jìn)行綜合分析得出結(jié)論，但沒(méi)有提出可行方法，屬于多點(diǎn)結(jié)構(gòu)。

解答4：包含解答3的內(nèi)容，提出一種可行方法。

評(píng)價(jià)4：只有一種收斂方式，屬于關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)。

解答5：包含解答4的內(nèi)容，并提出多種可行方法。

評(píng)價(jià)5：不止一種收斂方式，屬于抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。

前三個(gè)解答分別處于“前結(jié)構(gòu)”“單點(diǎn)結(jié)構(gòu)”“多點(diǎn)結(jié)構(gòu)”層，是“淺層學(xué)習(xí)”的結(jié)果，后兩種解答處在“關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)”層和“抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)”層，說(shuō)明學(xué)生進(jìn)入了深度學(xué)習(xí)階段。