基于深度學(xué)習(xí)的初中物理教學(xué)實(shí)踐與思考

田學(xué)韓

關(guān)鍵詞：初中物理;教學(xué)理念;深度學(xué)習(xí);核心素養(yǎng);學(xué)習(xí)活動(dòng)

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，以5G通信技術(shù)為基礎(chǔ)誕生了云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，通過技術(shù)手段已經(jīng)可以代替人類部分常規(guī)性的思維活動(dòng)，比如復(fù)述、記憶、計(jì)算，甚至還可以完成邏輯推理、分析、判斷，這就意味著人類的思維重心必須上移，發(fā)展高階思維。在初中物理教學(xué)中引入深度學(xué)習(xí)理論，可以培養(yǎng)學(xué)生的高階思維與能力，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)具有重要幫助，這不僅契合當(dāng)前的時(shí)代發(fā)展需要，同時(shí)也與我國的教育理念相契合。

1深度學(xué)習(xí)理論概述

深度學(xué)習(xí)理論（Deep learning）最早見于20世紀(jì)70年代，是美國學(xué)者Roger saljo與Ference Marton在其發(fā)表的論文中提出的概念，兩位學(xué)者在文中就淺層學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)的區(qū)別進(jìn)行了詳細(xì)的論述。20世紀(jì)90年代，Entwistle和Ramsden等學(xué)者再一次對(duì)深度學(xué)習(xí)進(jìn)行全面的闡述，至此深度學(xué)習(xí)理論為廣為熟知。深度學(xué)習(xí)理論進(jìn)入我國是在21世紀(jì)初，由黎加厚教授引進(jìn)國內(nèi)，并做出了明確的定義，即深度學(xué)習(xí)就是學(xué)習(xí)者在理解的基礎(chǔ)上，可以批判性地學(xué)習(xí)新的知識(shí)、思想，并且可以與原有的知識(shí)體系相融合，能夠發(fā)現(xiàn)不同知識(shí)、思想之間的聯(lián)系，可以將已有的知識(shí)遷移至新情境中，并幫助解決問題或者做出決策。

深度學(xué)習(xí)理論經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了完整的體系，并且在國外已經(jīng)廣泛應(yīng)用，然而在國內(nèi)，關(guān)于將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用在學(xué)科教學(xué)中的相關(guān)研究相對(duì)較少。綜合各方面的研究，筆者總結(jié)了以下幾點(diǎn)深度學(xué)習(xí)理論的特點(diǎn)：從價(jià)值論的角度而言，深度學(xué)習(xí)主要表現(xiàn)為對(duì)個(gè)體的價(jià)值，淺層學(xué)習(xí)更多是群體價(jià)值，會(huì)忽略個(gè)體特點(diǎn)，而深度學(xué)習(xí)可以使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中充分體現(xiàn)個(gè)體價(jià)值。從動(dòng)機(jī)論的角度而言，深度學(xué)習(xí)表現(xiàn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是基于自身對(duì)學(xué)習(xí)的高度認(rèn)同，具有自發(fā)性和持續(xù)性的特點(diǎn)。從過程論的角度而言，深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)知識(shí)的遷移運(yùn)用以及解決問題，使學(xué)習(xí)者在解決問題的過程中完成知識(shí)體系的構(gòu)建，并將知識(shí)應(yīng)用于新的情境當(dāng)中。

2在初中物理教學(xué)中引入深度學(xué)習(xí)理論的必要性

2.1以培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的目標(biāo)要求

在新課程標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，提出了以培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的目標(biāo)要求，完全取代了之前提出的“三維目標(biāo)”，從概括的初中物理學(xué)科核心素養(yǎng)來看，在概念定義、意義、內(nèi)涵以及培養(yǎng)目標(biāo)等方面都完全區(qū)別與“三維目標(biāo)”，以培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的初中物理課程更注重培養(yǎng)學(xué)生的高階能力。如下圖所示，物理學(xué)科核心素養(yǎng)對(duì)應(yīng)的是當(dāng)前時(shí)代下現(xiàn)代化人才的高階能力，從更宏觀的角度來講，培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)是國家應(yīng)對(duì)技術(shù)革命的關(guān)鍵性舉措。探究深度學(xué)習(xí)理論在初中物理中的應(yīng)用，并非僅僅是研究一種新的教學(xué)模式或者教學(xué)方法，更重要的是研究在時(shí)代需求發(fā)生變化時(shí)基礎(chǔ)教育如何積極與之適應(yīng)，這并非是“趕時(shí)髦”，而是在當(dāng)前時(shí)代背景下的應(yīng)急措施。

2.2物理學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵的內(nèi)在要求

物理學(xué)科核心素養(yǎng)并非是具體的知識(shí)，而是一種源于知識(shí)有高于知識(shí)的思維能力，這種思維能力可以脫離知識(shí)單獨(dú)存在，不因知識(shí)的消失而泯滅。從宏觀的角度而言，物理學(xué)科核心素養(yǎng)并非僅僅是針對(duì)物理學(xué)科，從某種意義上這將是一種跨學(xué)科甚至是超學(xué)科的思維，物理觀念已經(jīng)不僅僅局限于物理現(xiàn)象、定律、專業(yè)名詞;物理思維也不僅僅是對(duì)物理現(xiàn)象的思考以及解決物理問題的思考過程，而是更高層次的思維模式。而培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，依靠傳統(tǒng)的淺層學(xué)習(xí)顯然無法達(dá)成，學(xué)生無法從中獲得思維能力的拓展與提升，而深度學(xué)習(xí)是目前來說“變現(xiàn)”初中物理教學(xué)價(jià)值的有效途徑。

3當(dāng)前我國初中物理教學(xué)面臨的現(xiàn)實(shí)問題

3.1學(xué)習(xí)時(shí)間與課程目標(biāo)之間存在矛盾

對(duì)于初中物理教學(xué)活動(dòng)而言，課程目標(biāo)指代的是教師在教學(xué)活動(dòng)中，以課程標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)為學(xué)生設(shè)置具體學(xué)習(xí)目標(biāo)。在現(xiàn)代教育發(fā)展過程中，我國課程標(biāo)準(zhǔn)也在不斷改革與發(fā)展，從傳統(tǒng)的基本知識(shí)、基本技能，到要求教學(xué)活動(dòng)設(shè)置三維目標(biāo)，到現(xiàn)如今大力推廣的核心素養(yǎng)，可以發(fā)現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不再局限于提高學(xué)生知識(shí)素養(yǎng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榱颂岣邔W(xué)生核心素養(yǎng)。但是對(duì)于初中物理教學(xué)活動(dòng)而言，因?yàn)樵撜n程本身具有邏輯性、復(fù)雜性以及抽象性的特點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)難度大、效率低等。基于此，教師在新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求下，如何結(jié)合物理課程目標(biāo)完善教學(xué)內(nèi)容，在有限的時(shí)間內(nèi)對(duì)學(xué)生高效開展物理教學(xué)活動(dòng)，是當(dāng)前亟待解決的問題之一。

3.2學(xué)習(xí)進(jìn)度與學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)之間存在矛盾

目前，教育界針對(duì)學(xué)習(xí)者如何有效開展學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行了深入研究與探討。著名教育學(xué)家皮亞杰曾將說過，學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)習(xí)者與外界進(jìn)行同化、順應(yīng)的一個(gè)過程。而學(xué)者焦耳當(dāng)認(rèn)為，學(xué)習(xí)活動(dòng)是主體與客體之間進(jìn)行建構(gòu)、解構(gòu)的一個(gè)過程。盡管不同學(xué)者對(duì)于學(xué)習(xí)活動(dòng)的解讀不同，但是共同之處便是學(xué)習(xí)活動(dòng)始發(fā)與學(xué)生本人，是學(xué)生自身決定的。在具體教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中，也印證了這一觀點(diǎn)，并且在教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中還進(jìn)一步提升以學(xué)生為主的這一價(jià)值立場(chǎng)。初中物理作為一門具有實(shí)踐性特點(diǎn)的課程，學(xué)生需要對(duì)有關(guān)試驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行觀察與思考。根據(jù)以往教學(xué)活動(dòng)來看，在課堂上為學(xué)生留夠充足的思考時(shí)間有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。但是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)等教學(xué)內(nèi)容的增加，提高了課堂教學(xué)難度與復(fù)雜度，教師在此過程中如何有效平衡學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)與學(xué)習(xí)進(jìn)度，成為高效開展物理教學(xué)活動(dòng)的前提。

3.3學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足

眾所周知，學(xué)習(xí)動(dòng)力才是學(xué)生開展學(xué)習(xí)活動(dòng)的主要推動(dòng)力，也是學(xué)生樹立并貫徹落實(shí)終身學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，是目前教學(xué)活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)。教育界中的學(xué)者目前對(duì)學(xué)習(xí)力的要素界定各不相同。部分學(xué)者認(rèn)為學(xué)習(xí)動(dòng)力即學(xué)習(xí)毅力、能力、動(dòng)力、創(chuàng)新力、轉(zhuǎn)化力等各種要素的集合。部分學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)力是動(dòng)力、創(chuàng)造力、學(xué)習(xí)效率、創(chuàng)新思維的集合。無論是哪一種觀點(diǎn)，我們可以發(fā)現(xiàn)離不開學(xué)習(xí)動(dòng)力，這也是得以充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)力的重要因素之一。目前在我國初中物理教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力普遍存在下降現(xiàn)象，并且伴隨著學(xué)生學(xué)習(xí)年齡的不斷增加，學(xué)習(xí)動(dòng)力下降趨勢(shì)愈發(fā)明顯。而學(xué)習(xí)動(dòng)力作為教師引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)的重要途徑，如何改進(jìn)物理教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力成為當(dāng)前物理教師需要重點(diǎn)思考的問題。

4基于深度學(xué)習(xí)的初中物理教學(xué)實(shí)踐

想要在深度學(xué)習(xí)的背景下對(duì)初中生開展物理教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，教師需要結(jié)合學(xué)情，通過組建學(xué)習(xí)社群、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、構(gòu)建知識(shí)體系以及訓(xùn)練高階思維等方面人手，此外，在課堂教學(xué)活動(dòng)過程中以及結(jié)束之后，要對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行交流與反思，確保教學(xué)活動(dòng)得以順利開展。筆者根據(jù)自身多年工作經(jīng)驗(yàn)，通過以下內(nèi)容詳細(xì)論述了有關(guān)深度學(xué)習(xí)背景下的初中物理教學(xué)策略。

4.1組建學(xué)習(xí)社群

Mitch Resnick教授指出，人最佳的學(xué)習(xí)體驗(yàn)往往來自參與創(chuàng)造、設(shè)計(jì)以及自我表達(dá)等過程中，尤其是當(dāng)自己所展現(xiàn)的東西對(duì)周圍人具有某種價(jià)值或者意義時(shí)。從這個(gè)角度而言，將學(xué)生置于群體當(dāng)中，可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，鑒于此，筆者將班級(jí)學(xué)生分為6個(gè)學(xué)習(xí)社群，在班級(jí)內(nèi)以社群為基礎(chǔ)展開教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)筆者也充分利用了互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，利用App組建線上學(xué)習(xí)社群，當(dāng)學(xué)生完成挑戰(zhàn)任務(wù)時(shí)結(jié)果可以呈現(xiàn)在線上學(xué)習(xí)社群中，讓學(xué)生看到自己對(duì)本社群做出的貢獻(xiàn)，從其中獲得成就感，并且也能營造出一種良性競(jìng)爭(zhēng)的氛圍，為學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的順利開展奠定基礎(chǔ)。

4.2創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

在物理學(xué)習(xí)中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的情境可以幫助學(xué)生更好的理解教學(xué)內(nèi)容，對(duì)此，筆者建議應(yīng)盡量創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境而并非虛擬情境，真實(shí)情境并非就是生活情境，而是更貼近生活，這樣便于學(xué)生理解。在教學(xué)過程中，教師可以視教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境、生活情境或者是問題情境，以“變阻器”這部分內(nèi)容為例，筆者為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生嘗試使用開關(guān)、小燈泡、滑動(dòng)變阻器以及電流表等，自己組裝出可以調(diào)節(jié)燈泡亮度的完整電路，并在實(shí)驗(yàn)后解答一下幾個(gè)問題：

（1）燈泡與滑動(dòng)變阻器應(yīng)該串聯(lián)還是并聯(lián)？

（2）可以采用多少種方法接滑動(dòng)變阻器？哪幾種接法無法調(diào)節(jié)燈泡的亮度？哪幾種可以調(diào)節(jié)燈泡亮度？

（3）應(yīng)該怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片才能使小燈泡變得更亮？

（4）燈泡亮度和電路中通過的電流是否有關(guān)？如果有關(guān)，請(qǐng)描述是什么關(guān)系。

（5）在我們平時(shí)生活有哪些地方需要使用滑動(dòng)變阻器？通過讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并解答這些問題，可以讓學(xué)生對(duì)滑動(dòng)變阻器有更加全面的認(rèn)識(shí)。

4.3構(gòu)建知識(shí)體系

深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于將新舊知識(shí)融合，構(gòu)建起完整的知識(shí)體系，因此，在教學(xué)過程中，教師一方面要引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)新知識(shí)的學(xué)習(xí)，另一方面也要加強(qiáng)對(duì)舊知識(shí)的認(rèn)知，只有當(dāng)學(xué)生充分融合新舊知識(shí)，構(gòu)建起知識(shí)體系，并將其應(yīng)用于新的場(chǎng)景時(shí)，才代表的達(dá)到了深度學(xué)習(xí)的目的。作為教師要合理引導(dǎo)學(xué)生利用課堂筆記、講解以及復(fù)述等方式自主構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，這有助于鍛煉學(xué)生的思維能力，幫助學(xué)生掌握正確的思維方法。此外，也可以采用思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，思維導(dǎo)圖在大量的教學(xué)實(shí)踐中證明了其的確具有良好的效果。筆者在課堂上首先為學(xué)生講解了思維導(dǎo)圖的基本要素以及畫思維導(dǎo)圖的方法，然后嘗試讓學(xué)生總結(jié)關(guān)于滑動(dòng)變阻器的相關(guān)知識(shí)，待學(xué)生基本掌握畫思維導(dǎo)圖的方法后，開始讓學(xué)生嘗試融入舊知識(shí)，拓展知識(shí)框架。

4.4訓(xùn)練高階思維

幫助學(xué)生形成高階思維是在初中物理教學(xué)中引入深度學(xué)習(xí)理論的根本目的，因此，教師在教學(xué)過程中必須要將這一目標(biāo)融入課堂教學(xué)當(dāng)中。筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，批判性思維是現(xiàn)階段學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中最為缺乏的思維品質(zhì)，同時(shí)這也是學(xué)習(xí)物理最為重要的思維品質(zhì)之一。對(duì)此，筆者嘗試在教學(xué)過程中利用判斷題、辨析題來鍛煉學(xué)生的思維能力，比如在變阻器這部分內(nèi)容的教學(xué)中，筆者就設(shè)計(jì)了如下題目：

（1）滑動(dòng)變阻器可以通過改變電阻絲長度改變電阻;

（2）將滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)，其電阻變大;

（3）在閉合電路開關(guān)時(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑向最右端;

（4）同時(shí)接上面兩個(gè)接線柱和同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱所取得的效果一致。

讓學(xué)生分析思考這些題目，不僅可以更好地掌握滑動(dòng)變阻器原理與使用方法，同時(shí)也能鍛煉學(xué)生的思維能力。

4.5注重交流和反思

有學(xué)者經(jīng)過研究指出，注重交流和反思有助于達(dá)成深度學(xué)習(xí)。在實(shí)際教學(xué)過程中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間進(jìn)行交流，可以在學(xué)校面對(duì)面交流，也可以通過線上學(xué)習(xí)社群進(jìn)行交流，通過思維的碰撞，完善各自的不足，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。關(guān)于反思應(yīng)從兩方面著手：一是對(duì)學(xué)科知識(shí)本身進(jìn)行反思，二是對(duì)元認(rèn)知策略進(jìn)行反思，所謂“元認(rèn)知”即關(guān)于認(rèn)知的認(rèn)知。作為教師，要積極鼓勵(lì)學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程，并從其中掌握正確的認(rèn)知方式以及技巧，從而達(dá)到深度學(xué)習(xí)的效果。在本節(jié)課的教學(xué)中，筆者主要設(shè)計(jì)了兩個(gè)問題來引導(dǎo)學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程：

（1）在本節(jié)課的學(xué)習(xí)當(dāng)中，你認(rèn)為自己那些學(xué)習(xí)行為或者方法最具價(jià)值？

（2）通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你是否還有未解決的問題？若有請(qǐng)嘗試與同學(xué)或者老師交流探討。

5結(jié)語

綜上所述，深度學(xué)習(xí)理論在初中物理教學(xué)中有其存在的必要性和價(jià)值，并且可行性較高，作為師應(yīng)積極探索研究，結(jié)合學(xué)情，不斷完善教學(xué)內(nèi)容，積極引進(jìn)新型教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，從而將深度學(xué)習(xí)理論更好地應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中，使學(xué)生在深度學(xué)習(xí)背景下得以高效開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，為其未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。