■陜西省榆林市神木中學(xué) 王 淵
核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是高中物理教學(xué)的主要目標(biāo),通過(guò)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),能夠改變學(xué)生被動(dòng)、低效的學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生高效學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生終身發(fā)展。而在當(dāng)前的高中物理教學(xué)中,存在學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解碎片化、對(duì)物理概念死記硬背等問(wèn)題,影響了學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度等素養(yǎng)的發(fā)展。而深度學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)有意義的構(gòu)建,讓學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)掌握學(xué)習(xí)方法,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移運(yùn)用,能夠?qū)⒘闵⒌闹R(shí)形成系統(tǒng)化的結(jié)構(gòu),這個(gè)過(guò)程必然伴隨著學(xué)生思維能力、學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力等方面的提升,最終促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。基于此,在高中物理教學(xué)中,教師有必要立足深度學(xué)習(xí)理論,實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
物理核心素養(yǎng)是指學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中形成的滿足自身終身發(fā)展所需的必備品格以及關(guān)鍵能力,要求教師在教學(xué)活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展理解性的學(xué)習(xí),使學(xué)生真正懂得物理知識(shí)形成過(guò)程以及在現(xiàn)實(shí)生活中的作用。而從實(shí)際情況來(lái)看,當(dāng)前高中物理教學(xué)中對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)還存在著很多不足。
首先,教師在教學(xué)中更關(guān)注學(xué)生對(duì)最終結(jié)論的獲取,忽視了學(xué)生理解知識(shí)的過(guò)程。例如,在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“質(zhì)點(diǎn)”這一概念時(shí),教師要求學(xué)生將某些物體抽象成一個(gè)點(diǎn),但是很少引導(dǎo)學(xué)生思考為何將某些物體進(jìn)行抽象、在哪些情況下可以將物體抽象成質(zhì)點(diǎn)等,導(dǎo)致學(xué)生即便記住了相關(guān)結(jié)論,也無(wú)法較好地將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到各種實(shí)際場(chǎng)景中。
其次,教師在教學(xué)中忽視了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng),導(dǎo)致學(xué)生缺乏可持續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),無(wú)法形成自主學(xué)習(xí)意識(shí),感受不到物理學(xué)習(xí)的成就感,從而影響了學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。
再次,教師在教學(xué)中忽視了學(xué)生對(duì)知識(shí)的整體構(gòu)建,學(xué)生獲得的知識(shí)以零散的狀態(tài)存在,無(wú)法建立完整的物理觀念,在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中也無(wú)法較好地遷移應(yīng)用,限制了學(xué)生思維水平的提升。例如,在學(xué)習(xí)合力和分力、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)等知識(shí)時(shí),教師有必要引導(dǎo)學(xué)生從等效思想應(yīng)用的角度系統(tǒng)地整理這些概念,從而讓學(xué)生真正掌握物理學(xué)習(xí)方法。
最后,教師在教學(xué)中忽視了生活化教學(xué)手段的使用,導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法較好地將所學(xué)知識(shí)與直觀的生活現(xiàn)象聯(lián)系在一起,阻礙了學(xué)生科學(xué)態(tài)度和物理觀念等核心素養(yǎng)的形成,降低了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。
深度學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的合理引導(dǎo)下,圍繞學(xué)習(xí)主題進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)學(xué)生不僅可以獲得知識(shí),而且能夠理解知識(shí)的本質(zhì)以及思想方法,同時(shí)具備積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)態(tài)度。在深度學(xué)習(xí)中,學(xué)生是具有獨(dú)立性、批判性以及合作精神的學(xué)習(xí)者。深度學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的主要途徑,具體表現(xiàn)在以下方面。
第一,深度學(xué)習(xí)是指向?qū)W生素養(yǎng)發(fā)展的學(xué)習(xí)方式,將教學(xué)指向?qū)W生的學(xué)習(xí)過(guò)程,強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得適應(yīng)社會(huì)的合作精神、創(chuàng)造能力以及質(zhì)疑精神等良好品質(zhì),從而在生成和提煉知識(shí)的過(guò)程中獲得全面發(fā)展。
第二,深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)理解性的學(xué)習(xí),要求學(xué)生不能僅是“知道”“明白”知識(shí),還需要學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行必要的推導(dǎo)、解釋、應(yīng)用以及驗(yàn)證,獲得更實(shí)用的學(xué)習(xí)成果,了解知識(shí)從哪里來(lái),可以用到哪里去,高階思維獲得一定的發(fā)展。
第三,深度學(xué)習(xí)符合學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的基本規(guī)律。在深度學(xué)習(xí)中,強(qiáng)調(diào)教師基于學(xué)生的前經(jīng)驗(yàn)實(shí)施教學(xué),讓學(xué)生可以對(duì)自己過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行批判性分析,并做出合理的構(gòu)建。同時(shí),在深度學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要對(duì)自己的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行調(diào)控,明確自己應(yīng)當(dāng)做什么、目標(biāo)是什么,學(xué)會(huì)謹(jǐn)慎地選擇適合的學(xué)習(xí)策略,從而提升學(xué)習(xí)水平。
因此,在高中物理教學(xué)中應(yīng)用深度學(xué)習(xí)理念有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的成長(zhǎng),讓學(xué)生真正獲得適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的必備品格以及關(guān)鍵能力。
物理知識(shí)的抽象性較強(qiáng),是對(duì)現(xiàn)實(shí)生活的概括,為了幫助學(xué)生更好地理解物理現(xiàn)象本質(zhì)屬性,教師有必要借助學(xué)生的形象思維進(jìn)行教學(xué),讓形象思維成為學(xué)生抽象思維發(fā)展的平臺(tái),降低學(xué)生的理解難度,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。因此在高中物理教學(xué)中,教師要加強(qiáng)對(duì)情境創(chuàng)設(shè)手段的使用,助力學(xué)生理解抽象概念,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維和物理觀念等素養(yǎng)的發(fā)展。
例如,在高中物理教學(xué)的初始階段,學(xué)生需要了解“質(zhì)點(diǎn)”這一概念。教師可以使用繪畫(huà)的手段,讓學(xué)生思考問(wèn)題:“怎樣計(jì)算出一列火車過(guò)橋的時(shí)間?”之后讓學(xué)生以繪畫(huà)的方式分析這一情境,學(xué)生開(kāi)始會(huì)認(rèn)為火車需要用線段來(lái)表示,而無(wú)法用一個(gè)“點(diǎn)”,因此無(wú)法看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。這時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生換一種情境來(lái)思考,想一想火車從北京到上海的行駛時(shí)間,在這樣的場(chǎng)景中,學(xué)生會(huì)自然而然地將火車畫(huà)成一個(gè)“點(diǎn)”。如此,通過(guò)對(duì)比情境的創(chuàng)設(shè),能夠使學(xué)生正確判斷是否能夠?qū)⒛承┪矬w看成質(zhì)點(diǎn)。
又如,在教學(xué)《安培力》這一節(jié)內(nèi)容時(shí),首先,教師可以使用多媒體向?qū)W生展示電影《變形金剛》中美國(guó)軍隊(duì)使用電磁炮發(fā)射炮彈的場(chǎng)景,充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生對(duì)其中的原理產(chǎn)生探究欲望。其次,教師可以向?qū)W生提出問(wèn)題:“你見(jiàn)識(shí)過(guò)這種強(qiáng)大的武器嗎?你了解其中涉及的科學(xué)原理嗎?最終打中變形金剛的是炮彈還是電流?”讓學(xué)生結(jié)合自身的生活經(jīng)驗(yàn)發(fā)表看法。最后,教師從這一情境出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)如何控制電磁炮的方向進(jìn)行討論,讓學(xué)生在真實(shí)情境的探究中深入理解安培力相關(guān)知識(shí),將電磁炮的威力與安培力的大小聯(lián)系在一起,從而進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生深入探究。
結(jié)合物理學(xué)科的特色,教師還可以運(yùn)用實(shí)驗(yàn)來(lái)創(chuàng)設(shè)情境,幫助學(xué)生理解抽象的知識(shí),讓學(xué)生養(yǎng)成良好的動(dòng)手操作習(xí)慣,獲得更深刻的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如,在《安培力》的教學(xué)中,為了幫助學(xué)生了解電磁炮的原理,教師可以使用利用磁鐵、導(dǎo)軌、電源、銅棒等常見(jiàn)材料來(lái)模擬電磁炮的場(chǎng)景,組織學(xué)生展開(kāi)深入探究,讓學(xué)生在分析磁鐵對(duì)通電銅棒產(chǎn)生作用的過(guò)程中進(jìn)一步理解安培力的概念,了解電磁炮的設(shè)計(jì)原理以及大小影響因素。
總之,在高中物理教學(xué)中,教師要重視情境創(chuàng)設(shè)手段的使用,讓學(xué)生以更活躍和發(fā)散的思維探究物理現(xiàn)象,樂(lè)于猜想和質(zhì)疑,從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的深入理解。
通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)整合,使學(xué)生將原本獨(dú)立的信息聯(lián)系在一起,能夠幫助其鞏固物理觀念、發(fā)展科學(xué)思維、深化探究方法,從而促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。因此,教師要基于深度學(xué)習(xí)理念,積極引導(dǎo)學(xué)生使用多種方式整合知識(shí),促使學(xué)生建立起完善的概念體系。
例如,在教學(xué)《牛頓第二定律》的過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生從受力發(fā)生變化的角度來(lái)分析物體的狀態(tài),從而讓學(xué)生建立正確的學(xué)科思維,理解牛頓第二定律在解決天體問(wèn)題上的重要意義。因此教師可以制作思維導(dǎo)圖,以“牛頓第二定律F=ma”為起點(diǎn),將“常見(jiàn)情況”和“特殊情況”作為第二層關(guān)鍵詞,在“特殊情況”這一層級(jí)下又可以分成“在地球上”和“拉格朗日點(diǎn)”這兩種情況。如此,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到牛頓第二定律的廣泛應(yīng)用場(chǎng)景,從而促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。
教師在教學(xué)中也要注重培養(yǎng)學(xué)生關(guān)聯(lián)整合知識(shí)的習(xí)慣,讓學(xué)生學(xué)會(huì)不斷地對(duì)自己掌握的信息進(jìn)行整理,使思維得到不斷優(yōu)化。例如,在《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》教學(xué)中,教師可以為學(xué)生布置任務(wù),讓學(xué)生自主完成這一單元內(nèi)容的整合,學(xué)生可以制作思維導(dǎo)圖,也可以制作表格,展現(xiàn)對(duì)這一單元中幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相互關(guān)系的理解,促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的知識(shí)整合習(xí)慣,建立完善的認(rèn)知框架。
此外,教師要重視課堂教學(xué)中歸納總結(jié)這一環(huán)節(jié)。在以往的這一環(huán)節(jié)教學(xué)中,教師大多讓學(xué)生簡(jiǎn)單回憶課堂知識(shí),難以真正起到引導(dǎo)學(xué)生反思的作用。而基于深度學(xué)習(xí)的理論,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生整合概念,例如在《安培力》的教學(xué)中,教師要在歸納總結(jié)環(huán)節(jié)幫助學(xué)生回顧本課用到的從特殊到一般的研究方法,從而提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力。
反思學(xué)習(xí)是深度學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,能夠有效強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)素養(yǎng),提升學(xué)生對(duì)自己的認(rèn)知,使學(xué)習(xí)思路變得更清晰,有助于體現(xiàn)核心素養(yǎng)下物理學(xué)科的育人價(jià)值。在高中物理教學(xué)中,教師要積極引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)、方法、策略等多個(gè)角度進(jìn)行反思,促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用,讓學(xué)生真正具備物理學(xué)習(xí)能力。
例如,在教學(xué)《怎樣描述運(yùn)動(dòng)的快慢》這一內(nèi)容的過(guò)程中,教師可以提出以下問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的意義進(jìn)行反思:“為什么我們要總結(jié)速度這一概念?教材中是如何引導(dǎo)你得到速度計(jì)算公式的?為什么要使用物體運(yùn)動(dòng)的位移/ 物體發(fā)生位移所使用的時(shí)間來(lái)表示速度這一物理量,可以使用物體發(fā)生位移所使用的時(shí)間/物體運(yùn)動(dòng)的位移嗎”?通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生反思物理概念形成過(guò)程,使學(xué)生對(duì)物理概念的實(shí)際意義形成正確認(rèn)識(shí),同時(shí)促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)定量分析方法的遷移,形成良好的反思習(xí)慣。
此外,教師還要注重引導(dǎo)學(xué)生從概念中歸納出物理思想方法,從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的深層次反思。在高中階段的物理學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要運(yùn)動(dòng)到較多的物理思想,包括等效思想、理想化模型思想、無(wú)限分割思想、變化率思想等,教師要積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念中的物理思想進(jìn)行歸納,以更好地遷移應(yīng)用。例如,教師可以引導(dǎo)學(xué)生探索變化率思想。在物理學(xué)習(xí)中,經(jīng)常會(huì)使用變化率來(lái)描述物體狀態(tài)的變化,包括速度這一概念中滲透了位置的變化率、加速度這一概念中蘊(yùn)含了速度的變化率、電場(chǎng)強(qiáng)度這一概念中蘊(yùn)含了電勢(shì)隨著距離的變化率等。又如,在教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生探索理想化模型的思想,如高中階段經(jīng)常會(huì)用到的質(zhì)點(diǎn)這一模型,在自由落體運(yùn)動(dòng)等場(chǎng)景中也會(huì)應(yīng)用到。
總之,教師要培養(yǎng)學(xué)生良好的遷移應(yīng)用習(xí)慣,讓學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)中涉及的思想進(jìn)行抽象,用來(lái)解釋更多的物理知識(shí)或物理現(xiàn)象。教師要強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的自主性,積極引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié),改進(jìn)學(xué)習(xí)方式,從而逐漸提升學(xué)習(xí)能力,取得良好的教學(xué)效果。
引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中,能夠更好地檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度,讓學(xué)生學(xué)會(huì)用靈活的思維整合所學(xué)知識(shí),建立合理的問(wèn)題解決思路,從而提升學(xué)生的實(shí)踐素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。因此,在高中物理教學(xué)中,教師要對(duì)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活之間的聯(lián)系展開(kāi)深入探索,判斷學(xué)生應(yīng)當(dāng)達(dá)到的應(yīng)用水平,采用適合的方式引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)實(shí)踐,使學(xué)生在實(shí)踐應(yīng)用中獲得核心素養(yǎng)的發(fā)展。
例如,在教學(xué)《摩擦力》的過(guò)程中,教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的一些現(xiàn)象,如在拔河的過(guò)程中,怎樣占據(jù)有利的位置?在冬天挑選鞋子的過(guò)程中,怎樣才可以做到防滑?等,從而讓學(xué)生形成良好的物理眼光,在解決問(wèn)題的過(guò)程中體會(huì)到物理學(xué)習(xí)的價(jià)值,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度等素養(yǎng)的發(fā)展。
又如,在學(xué)生學(xué)習(xí)了安培力相關(guān)知識(shí)后,教師可以組織項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)活動(dòng),讓學(xué)生自主搜集紙板、金屬軸、銅線等常見(jiàn)材料,制作一個(gè)簡(jiǎn)易的發(fā)電機(jī),不僅可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,而且可以使學(xué)生獲得強(qiáng)烈的滿足感,有助于學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。
總之,在學(xué)生完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)后,教師要及時(shí)引導(dǎo)其展開(kāi)對(duì)知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用,從而極大地豐富學(xué)生的物理學(xué)習(xí)經(jīng)歷,使學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中體會(huì)到物理學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義,改變學(xué)生的物理學(xué)習(xí)態(tài)度,為學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升創(chuàng)造良好的空間。
在高中物理教學(xué)中應(yīng)用深度學(xué)習(xí)理論,能夠增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的自主性、創(chuàng)造性和實(shí)踐性,使學(xué)生同時(shí)收獲知識(shí)、能力和思維上的成長(zhǎng),體會(huì)到自主學(xué)習(xí)的成就感,建立學(xué)習(xí)自信,最終達(dá)成對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此教師要認(rèn)識(shí)到當(dāng)前教學(xué)中存在的不足,明確深度學(xué)習(xí)與學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展之間的關(guān)聯(lián),基于深度學(xué)習(xí)理論實(shí)施教學(xué)活動(dòng),改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),培養(yǎng)學(xué)生的高階思維,從而提升高中物理教學(xué)質(zhì)量,落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)要求。