加強(qiáng)高中物理深度教學(xué)發(fā)展學(xué)生高階思維研究

江國康

摘 要：深度教學(xué)是高中物理教學(xué)的必然取向。它不僅追求物理學(xué)科的深度，而且追求以學(xué)為本、以學(xué)定教的教學(xué)深度。在高中物理教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生深度體驗(yàn)、深度探究和深度反思，通過深度教學(xué)發(fā)展學(xué)生高階物理思維。

關(guān)鍵詞：高中物理;深度教學(xué);高階思維;深度體驗(yàn);深度探究;深度反思

中圖分類號(hào)：G421;G633.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2019）23-0041-01

深度教學(xué)是核心素養(yǎng)教育背景下高中物理教學(xué)的一種應(yīng)然方式，是一種回歸學(xué)習(xí)本質(zhì)的教學(xué)方式。相對于淺層教學(xué)，深度教學(xué)是一種指向?qū)W生物理高階思維、指向?qū)W生物理核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)方式。深度教學(xué)，不僅追求物理學(xué)科的深度，而且追求以學(xué)為本、以學(xué)定教的教學(xué)深度。深度教學(xué)，能實(shí)現(xiàn)高中物理教學(xué)的轉(zhuǎn)型升級(jí)?，F(xiàn)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對開展高中物理深度教學(xué)、發(fā)展學(xué)生高階思維的策略進(jìn)行探討。

一、深度體驗(yàn)，構(gòu)筑高階思維發(fā)展的情境場域

對于高中物理教學(xué)來說，深度教學(xué)首先要讓學(xué)生獲得深度體驗(yàn)。學(xué)生只有理解物理知識(shí)的來龍去脈，才能洞察物理知識(shí)的本質(zhì)。為此，教師要構(gòu)筑物理高階思維發(fā)展的外部情境，讓學(xué)生沉浸其中，獲得一種具身體驗(yàn)。在淺層學(xué)習(xí)中，學(xué)生是很難獲得高階思維發(fā)展的，更談不上物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。

當(dāng)下，很多學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了一些物理知識(shí)，但主要是通過機(jī)械識(shí)記習(xí)得的，沒有形成一定的體驗(yàn)?；蛘?，學(xué)生的體驗(yàn)被干擾、被遮蔽。深度教學(xué)，將學(xué)生置身于物理知識(shí)的發(fā)生源頭處、生成過程中，對于學(xué)生來說既是一個(gè)又“慢”又“長”的知識(shí)體驗(yàn)過程，又是一種有意義、有價(jià)值的過程。例如，教學(xué)“自由落體運(yùn)動(dòng)”時(shí)，教師不能枯燥地講解，而應(yīng)讓學(xué)生開展類似科學(xué)家研究的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，如引導(dǎo)學(xué)生展開“伽利略式”的實(shí)驗(yàn)研究。首先，教師將質(zhì)量相等的兩張紙折成不同形狀后，讓其從同樣高度同時(shí)自由下落;其次，教師讓質(zhì)量不等的一張紙和一個(gè)本子從同樣高度同時(shí)自由下落。通過多次對比，學(xué)生可以獲得深度體驗(yàn)，并認(rèn)識(shí)到影響物體自由落體速度的因素有哪些。深度體驗(yàn)，不僅能讓學(xué)生理解物理學(xué)知識(shí)的本質(zhì)，而且能讓學(xué)生形成一種類似科學(xué)家做研究的體驗(yàn)。這種體驗(yàn)是深刻的，有助于學(xué)生展開物理研究。

二、深度探究，構(gòu)筑高階思維發(fā)展的實(shí)踐場域

探究是高中生物理學(xué)習(xí)的主要方式，是深度學(xué)習(xí)的核心。過去，許多物理探究學(xué)習(xí)因受時(shí)空限制而成為“偽探究”“假探究”，學(xué)生的學(xué)習(xí)存在“走過場”現(xiàn)象。而深度探究要求學(xué)生“真刀實(shí)槍”地搞研究，將教室轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的“創(chuàng)想空間站”“創(chuàng)客工作坊”。為此，教師要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)設(shè)定研究方案，積極實(shí)施研究。

“探究磁場對電流的作用”這部分內(nèi)容的知識(shí)目標(biāo)是：認(rèn)識(shí)安培力，認(rèn)識(shí)影響安培力的因素，掌握安培力的計(jì)算公式，會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場中安培力大小，會(huì)用左手定則判斷安培力方向。要達(dá)成這樣的目標(biāo)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的深度研究。在傳統(tǒng)教學(xué)中，往往是教師做演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生觀看，盡管學(xué)生也能理解，但理解往往是膚淺的。為此，教師可以首先將學(xué)生分組，然后引導(dǎo)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)素材，用釘子釘20組框架，找20個(gè)蹄形磁鐵。同時(shí)，給每組都提供鐵絲、銅絲、鋁絲，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲ㄟ^控制磁感應(yīng)強(qiáng)度，分別改變鋁棒長度、電流大小，引導(dǎo)學(xué)生觀察鋁棒運(yùn)動(dòng)情況。通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生認(rèn)識(shí)到：安培力大小與導(dǎo)體長度、電流大小有關(guān)。這樣的認(rèn)識(shí)，盡管還沒有形成對知識(shí)的定量刻畫，但能給學(xué)生以深刻的印象。

三、深度反思，構(gòu)建高階思維發(fā)展的心理場域

深度學(xué)習(xí)最重要的標(biāo)志是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中形成自覺的反思能力。所謂“反思”，是指學(xué)生對深度體驗(yàn)、探究過程的回顧和審視。通常情況下，深度反思能打通學(xué)生學(xué)習(xí)通道，讓學(xué)生形成物理學(xué)習(xí)的遷移力。從心理學(xué)上看，深度反思是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的一種元認(rèn)知意識(shí)和技能，是學(xué)生深度學(xué)習(xí)、高階思維的重要表征。

例如，學(xué)習(xí)“電源與電動(dòng)勢”時(shí)，考慮到學(xué)生通常認(rèn)為一個(gè)給定電源的電壓是不變的，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行反思，不斷產(chǎn)生認(rèn)知沖突，突破思維定式。首先，教師讓學(xué)生猜想：分別用兩節(jié)干電池和三節(jié)干電池給2.5V的小燈泡供電，結(jié)果會(huì)怎樣？學(xué)生認(rèn)為，三節(jié)干電池供電的小燈泡一定會(huì)亮些，但會(huì)被燒掉。接著，教師連接電路，學(xué)生卻發(fā)現(xiàn)三節(jié)干電池供電的小燈泡不但沒有被燒掉，而且比兩節(jié)干電池供電的小燈泡暗些。隨之，學(xué)生進(jìn)行深度反思：為什么電壓大，燈泡反而暗些？有學(xué)生猜想，三節(jié)干電池的電源電壓可能變小了，學(xué)生通過動(dòng)手測量后發(fā)現(xiàn)確實(shí)如此。但為什么會(huì)變小呢？為什么并聯(lián)燈泡增多，電阻變小，而燈泡兩端電壓會(huì)變小呢？當(dāng)教師在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻時(shí)，學(xué)生意識(shí)到電源內(nèi)部有電阻。原來，并聯(lián)燈泡變多，等效電阻變小，會(huì)導(dǎo)致串聯(lián)電阻上電壓變大，燈泡兩端電壓變小，燈泡變暗。也就是說，“電源有內(nèi)電阻，隨著外電路變化，電源輸出電壓會(huì)變化”?？梢姡瑢W(xué)生通過深度反思能夠克服認(rèn)知障礙，形成對物理知識(shí)的客觀建構(gòu)。

總之，深度教學(xué)是高中物理教學(xué)改革的主方向、主潮流。教師要重視開展深度教學(xué)，讓學(xué)生的物理學(xué)習(xí)走向深度。教師只有引導(dǎo)學(xué)生全身心投入到物理學(xué)習(xí)中，通過深度體驗(yàn)、深度探究和深度反思，才能讓學(xué)生觸摸到物理知識(shí)的內(nèi)核，認(rèn)識(shí)到物理學(xué)習(xí)的本質(zhì)。

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