李允和

(浙江省臺州中學,浙江 臨海 317000)

隨著我國新一輪課改的推進,中學教學聚焦于學生核心素養(yǎng)的發(fā)展,在此背景下,“深度學習”得到普遍關注和推行. 所謂“深度學習”是相對于“淺層學習”而提出的一種基于理解的學習,學生在教師引導下積極主動地、批判性地學習新的知識和思想,將它們?nèi)谌朐械恼J知結構中,并能遷移到新的情境中解決問題. “深度學習”突出了學生積極主動的學習狀態(tài),構建完善的認知結構,提高問題解決的思維能力.

高三物理復習課需要通過“深度學習”有效實現(xiàn)復習課的目標和功能. 從認知角度看,完成新授課后學生的知識結構基本上是“點狀散存”狀態(tài),知識點之間的層級關系往往沒有理清,知識關聯(lián)結構水平不高,從而影響學生解決實際綜合問題時知識提取的能力. 從學習狀態(tài)看,由于一些教師對復習課教學的目標認識不到位,停留在回顧知識和強化物理解題方法運用的淺層認識上,復習教學方式單一,導致學生對高三物理學習興趣減弱. 因此,復習教學需要在新課教學基礎上再深入一層,激發(fā)學生的思維,調(diào)動學生的學習積極性,進一步完善認知結構,從而提高問題解決的能力,提升學生的核心素養(yǎng).

1 編制知識框圖,促進知識點間的深度關聯(lián)

零碎與分散的物理知識,對學生構建物理認知結構是單薄的. 物理知識的組織程度低,會限制學生在問題解決中有效提取或檢索與問題相關的知識,導致不能激活或不能有效使用已激活的物理知識. 因此,通過深度學習,要將散存的知識點關聯(lián)起來形成層級結構的知識,提高學生知識學習的關聯(lián)度. 引導學生編制知識框圖是一種行之有效的復習教學策略. 知識框圖屬于可視化工具,它運用圖像、連線、關鍵詞等把知識以圖式的形式呈現(xiàn),促使知識可視化,把抽象的知識變成形象的網(wǎng)絡圖,直接刺激學生的感官,有助于學生建立良好的知識結構.

例如,在“電場”的復習課教學中,整章內(nèi)容涉及到的物理概念、公式比較多,對學生又比較抽象. 學生學完后常常感到知識非?；靵y,很難把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系,這樣會嚴重阻礙學生解決問題時知識的提取和思路的構建. 為此,可以運用如圖1所示的知識網(wǎng)絡圖進行復習教學. 此圖可以較好地幫助學生理清電場知識間的邏輯關系、深化對電場概念的認識、構建有機的電場知識體系.

圖1 電場的知識框圖

2 理清易混知識,促進知識學習的深度理解

圖2 線圈進入磁場

為了促進學生對易混知識的深度理解,教師可以創(chuàng)設問題,暴露學生錯誤的認知過程,引發(fā)學生的認知沖突,然后糾正錯誤.例如,電磁感應問題求解中電流的平均值和有效值經(jīng)常出現(xiàn)混用.題:如圖2所示,質(zhì)量為m、邊長為L、電阻為R的單匝正方形線圈,在磁感應強度為B的勻強磁場上邊界處靜止釋放,經(jīng)過時間t,線圈完全進入磁場,此時速度為v,求線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱. 一些學生能想到根據(jù)動能定理求解,而另一些學生想到先求出線圈進入過程通過的電荷量,然后求出平均電流,最后根據(jù)焦耳定律求出焦耳熱. 第二種求解方法就是混用了電流的平均值和有效值. 學生雖然在學習交流電時知道了平均值和有效值的區(qū)別,知道求解熱量不能用平均值,但在具體解決問題時仍會犯錯,這說明學生對平均值和有效值的理解還不夠深入,停留在表層的記憶上. 以上題目故意給出時間t,讓學生陷入“坑”中,然后引導學生從數(shù)學上分析平均值和有效值的本質(zhì)區(qū)別,讓學生獲得深層次的理解.

3 關注真實問題,激發(fā)思維的深度參與

西方學者德加默說“提問得好即教得好”,復習教學也不例外,有效的問題能激發(fā)學生的深度思維,而淺層的問題只是引導學生回憶所學知識和方法. 怎樣的問題能有效激發(fā)學生的思維呢?筆者認為是學生頭腦中的真實問題. 學生頭腦中的真實問題,是指學生在學習中遇到的困惑或錯誤的理解,它需要調(diào)動學生的批判性思維去解決,引發(fā)的是深度學習. 而只需要回憶已有的知識或者只需要用已有的知識和熟悉的方法就能順利得到答案的問題,并不是學生的真實問題.

4 聯(lián)系實際問題,促進思維的深度發(fā)展

情境認知理論認為,基于現(xiàn)實世界的真實情境是學習者學習的基本條件,任何脫離特定情境或場合的知識都是毫無意義的. 因此,復習教學中的問題設計應與日常生活現(xiàn)象、科學技術、實驗探究或者重大科技活動等緊密相聯(lián)系. 學生在解決實際情境的真實問題時,首先要進行問題表征,將實際問題表征為物理問題,然后建立物理模型進行數(shù)學表征,最后使得問題得到解決. 聯(lián)系實際的真實問題往往信息龐雜,學生在表征問題時會經(jīng)歷信息的提取、分析、綜合、判斷等高階思維過程,引發(fā)的是深度學習. 近些年高考命題中聯(lián)系實際問題越來越多,但從考試結果反饋來看,很多學生難以從實際情景題中排除干擾信息正確地將實際問題表征為物理問題,從而不清楚該調(diào)用什么知識或模型解決問題. 究其原因,平時復習教學中教師呈現(xiàn)給學生的問題常常是經(jīng)過簡化和抽象的物理問題,是從問題解決的中間環(huán)節(jié)開始教學的,學生收獲的只是嫻熟的解題方法和技巧.

圖3 實物圖

將實際情境的真實問題表征為物理問題,學生需要進行高階的思維活動對問題進行轉化. 例如,法拉第圓筒發(fā)電機的實物圖如圖3所示,直接分析發(fā)電機的原理會比較復雜,可以抓住實物圖呈現(xiàn)的主要結構(馬蹄形磁鐵產(chǎn)生磁場,圓盤),將其轉化為結構示意圖4. 圓盤處在馬蹄形磁鐵產(chǎn)生的磁場中,故把馬蹄形磁鐵用磁感線來代表,可看出發(fā)電的本質(zhì)應該是圓盤上的每根半徑相當于導體棒在磁場中做切割磁感線,等效于電源,對外供電. 但這幅立體圖的角度還不夠清晰,可以進一步轉化成平面圖——側視圖5.

5 關注情感驅(qū)動,促進學生的深度投入

物理復習課上學生如果沒有新知識的獲得感或者沒有進步、成功的體驗,學生學習物理的興趣就會下降. 當學生學習的主動性和參與度下降時,深度學習就難以進行,素養(yǎng)的進一步發(fā)展就會落空. 因此,教師在復習教學中要關注學生情感的驅(qū)動,提高學生的參與度.

積極應對課堂生成就是對學生的一種關注和激勵. 復習課上,學生有了新課學習的基礎,對問題解決往往有自己的很多想法,學生的想法是一種重要的教學資源,教師不要為了趕進度而剝奪學生發(fā)表見解的機會,或者對學生出現(xiàn)“意外”的想法置之不理,否則學生不但得不到問題的解決,而且情感上也會失落,要么感覺自己得不到教師的關注,要么感覺自己的回答太幼稚,自信心受挫了. 筆者在教學實踐中親歷過很多這樣的教學案例,例如在一次試卷講評課上響起了學生的掌聲.

圖6

題.如圖6所示,玻璃杯底壓著一張紙放在桌面上,紙的質(zhì)量可忽略不計的. 將紙帶以某一速度v從杯底勻速抽出,玻璃杯移動一段較小的位移x就停在桌面上. 每次勻速抽紙時,保持杯子、紙和桌面的初始相對位置相同,則

(A) 杯中盛砂子越少,杯子的位移x越大.

(B) 杯中盛砂子越多,杯子的位移x越大.

(C) 若紙以速度2v從杯底勻速抽出, 杯子的位移比x小.

(D) 若紙以速度2v從杯底勻速抽出, 杯子的位移比x大.

本題(C)、(D)選項涉及杯子加速時間跟紙勻速速度關系的分析,筆者預設本題采用演示實驗結合極限方法解決,避開數(shù)學的繁雜推理. 但在課堂上一學生卻說“數(shù)學推出答案不同”,這時筆者就按下繼續(xù)講解其他題的沖動,讓該學生上臺展示他的數(shù)學推理,他想到了以下應用數(shù)學函數(shù)圖像的解決方法:

設杯子開始時離紙左端距離為Δx,杯子加速度為a,則

圖7

得到圖像如圖7所示. 從圖像與t軸交點得出了紙速度越大,抽出時間越長的結論,與演示實驗的結論相反.

圖8

筆者意識到用圖像法解決這個問題很有創(chuàng)意,值得深入探討,于是鼓勵學生尋找其推理中存在的問題. 不久,另一個學生說他出錯了,主動上臺板演,順著以上思路,發(fā)現(xiàn)圖像應如圖8所示.

通過圖像與t軸交點得出了紙速度越大,抽出時間越短的結論,與演示實驗的結論一致. 這時響起了全班學生的掌聲. 筆者看到第一次上臺的學生有點迥樣,就說“用數(shù)學解決物理問題正是高考要求的一項能力,而實現(xiàn)數(shù)形意三結合是用數(shù)學解決物理的最高境界,今天誰給了我們這個學習的機會”,這時全班又響起了掌聲送給開頭提問的學生. 正是教師積極應對課堂生成成就了課堂的精彩,促進了深度學習的發(fā)生.