深度學習視域下高中物理教學的優化策略

周海建

摘 要：物理是高中教學體系中的重要科目之一，物理知識的學習對學生思維能力的發展具有重要促進作用。當下學生普遍反映物理學科知識難度較大，學習困難，為此教師必須結合學生的具體情況積極探索更加高效、科學的物理教學方式，在積極吸收先進教學理念的基礎上，不斷創新教學方法，為物理教學效率和教學質量的提升奠定基礎?；诖?，本文在物理教學活動中融入深度學習理念，闡述了深度學習視域下高中物理學科的教學特點，以及高中物理教學與深度學習理念相融合的積極意義，提出鎖定深度目標，完善課前設計，問題遞進式探索重構知識，創新物理實驗設計方法和在質疑反思中總結所學知識等策略，以期為現代化、科學化的高中物理教學課堂的建設提供一定參考。

關鍵詞：深度學習；高中物理；優化；教學策略

深度學習與淺層學習相對，要求教師在授課中不再拘泥于具體知識點的理解和掌握，而是從能力培養方面入手，引導學生在課上進入深度學習狀態中，感受所學知識的特點，在學習中解構知識，探究知識的生成過程，在學習、體驗、探究的過程中培養學生的物理綜合素養，為學生今后的學習成長奠定優勢基礎。為此教師需要改變傳統的以教師為主體的課堂教學模式，以學生為中心改革教學方法，重塑課堂教學環境，提高物理教學活動的有效性，促進學生成長。

一、深度學習視域下的高中物理教學特點

深度學習視域下高中物理教學的主要目的是培養學生的物理高階思維。為實現這一目標，教師在教學中應充分發揮自身的引導作用，在對話中鼓勵學生探索物理知識，在思考問題的過程中重構物理知識體系，將相關知識點組合在一起，形成物理思維框架，幫助學生理解所學物理知識的內涵。高中生的思維發展過程具有螺旋上升的特點，教師在授課中應結合學生的實際情況，不斷提出具有一定難度的探索性問題，在探索問題的過程中夯實學生的物理基礎，提高學生的物理思考深度，深入理解所學知識內容，為后續學習難度更大、更加復雜的物理知識奠定優勢基礎[1]。

二、高中物理教學融合深度學習理念的意義

物理學科是培養國家所需的科技型人才的重點學科，學生通過學習物理知識掌握基本的科學知識和物理原理，對應用型人才的養成具有重要促進作用。而在物理教學中應用深度學習理念，可以讓學生沉浸在物理課堂之中，深入探索知識，理解物理知識的內涵，幫助學生掌握物理知識原理。

高中物理學科教學中引導學生深度學習，有助于良好學習習慣的養成。在深度學習狀態下，學生主動跟隨教師完成一系列的學習任務，在持續不斷的實驗探究和思考問題的過程中，學生會形成固定的思維認知模式，在分析問題的過程中自動拆解問題，探索問題的內涵，應用所學物理知識解決問題，以此培養學生解決問題和探索物理規律的能力，為學生良好學習習慣的養成奠定基礎。

高中物理學科教學中引入深度學習理念，能夠激發學生學習物理知識的興趣。在深度學習狀態下學生沉浸在探索物理知識的過程中，教師通過多元化的教學方法開展教學活動，提高物理課堂的趣味性，同時，營造出積極、和諧的課堂學習氛圍，學生在環境氛圍和趣味性要素的指引下主動參與到課堂教學互動中，在主動探究物理知識解決問題的過程中，學生逐漸獲得群體認同感和個人的成就感，激發學生的學習興趣，讓他們在今后能夠更加主動地參與到物理知識的學習探索過程中，提高物理教學的有效性，促進學生成長[2]。

三、深度學習視域下高中物理教學的優化策略

（一）鎖定深度目標，完善課前設計

課前設計環節是物理教學模式的重要組成部分，教師在教學規劃設計中，可結合學生的實際情況確定教學目標和教學內容，靈活設計教學活動，將各個模塊的知識點組合在一起，在探究知識的過程中培養學生的物理學科素養和思維能力。為切實提高課前設計質量，教師必須從預設目標環節入手，均衡目標難度，保證目標深度的同時避免目標設置過高，難度過大，影響學生的學習積極性。為此，教師在課前教學設計中應深度分析、解讀教材內容，結合新課程標準，從基礎知識入手，設置多層次教學目標，以目標為導向設計物理教學活動，在不斷實現目標的過程中引導學生逐漸進入到深度學習狀態中，結合生活場景引導學生樹立知識學習目標，即“我能用所學知識解決生活中的問題”，在目標的驅動下引導學生自主探索知識，解決物理問題，提高物理教學效率和教學質量。

以人教版高一物理必修1第三章《摩擦力》為例，在確定教學目標之前首先分析教材內容，本節課內容是初中摩擦力知識的拓展和延伸，與重力和彈力知識相比，摩擦力知識涉及的力學知識較多，且分析物體運動時的受力情況的難度較大，知識學習存在一定難度?；诖?，教師在課前設計階段將整個課堂教學活動分為三部分：第一部分為復習初中所學摩擦力相關知識內容，鞏固知識，為初高中知識銜接打基礎；第二部分為靜摩擦力和滑動摩擦力的概念引入，結合生活情境了解靜摩擦力和滑動摩擦力在生活中的應用，引導學生對比分析二者的相同點和差異性，深化學生對知識的理解；第三部分為應用環節，教師引導學生將所學知識應用到解決問題的過程中，在學與做的過程中引導學生深入探究摩擦力知識，培養學生應用物理知識解決實際問題的能力和創新思維能力。在授課中教師可在把握總體目標的基礎上結合學生的反饋臨時生成教學活動和教學資源，提高教學有效性的同時避免教學過程偏離教學流程，為學生物理學科素養的形成奠定優勢基礎[3]。

（二）問題遞進探索，重構探究過程

問題探究活動是學生學習掌握物理知識的關鍵。在深度學習理念中學習物理知識，要求學生在接觸知識的同時積極探究知識的內涵，將所學知識內容轉化為客觀且個性化的知識內容。在學習中教師需要重視問題在啟智、促思方面的作用，在深度學習中活用問題，循序漸進地提高問題難度，逐漸調動學生的思維能力，促進學生成長。

高中物理知識較為復雜抽象，學習理解難度較大，教師在教學中需要從學生的實際情況入手，整合優化課程資源，從多個角度出發引導學生探究知識，理解知識內涵，為學生學習理解物理知識奠定基礎。為進一步落實深度學習要求，提高教學效率，教師在講述物理知識的過程中可使用問題促思法和重構探究法，將物理知識的探究過程分解為多個問題，在不斷思考、解決問題的過程中逐漸提高學生對物理知識的理解深度。同時，多問題遞進式探究物理知識的學習方式，能夠為教師追蹤學生的學習情況提供便利條件，教師可從學生的問題答案中了解到學生對知識的理解和掌握情況，針對性介入，生成教學資源，提高高中物理教學質量[4]。

以人教版高一物理必修2第六章《向心力》為例，本節課的主要教學目標為幫助學生理解向心力的概念及其表達式的正確含義，理解哪些因素會對向心力的大小產生影響，能夠使用公式計算向心力。首先，教師將班上學生分為多個學習小組，在教學導入環節教師展示游樂園中的轉椅游戲和轉盤游戲視頻，引導學生思考物體在運動過程中所受合力方向存在哪些特點？引導學生以小組為單位討論問題，學生圍繞問題利用所學力學知識分析物體在勻速圓周運動中所受合力方向，認識到圓周運動的特點，為后續學習理解圓周運動概念奠定基礎。簡單介紹向心力概念后，設計討論實驗，利用多媒體視頻播放小球在桌面上做勻速圓周運動的實驗，結合實驗內容設置問題：“小球在運動過程中受哪幾個力作用？如果此時用剪刀將細線剪斷，那么小球會做什么運動？運動方式有哪些特征？”在分析問題的過程中教師注意到部分學生未將細繩對小球的拉力納入考慮范圍內，教師可以在實驗中提前展示實驗結果，臨時生成問題，幫助學生分析小球所受合力方向，“同學們，我現在一刀剪斷細繩，大家發現了嗎？小球立刻飛了出去，但是細繩未被剪斷之前小球始終在同一軌跡上運動，這說明小球進入到了二力平衡狀態，是哪一個力讓小球保持原有的運動軌跡呢？”學生通過分析教師提出的問題，認識到細線對小球的拉力作用，在此基礎上再次分析問題，得到結論：物體做勻速圓周運動，且合力指向圓心方向，與線速度V呈垂直關系。在探索問題的過程中循序漸進幫助學生分析理解知識的概念，發現隱藏在問題鏈條之間的物理規律，在探究中提升學生的學習質量。

（三）創新實驗設計，實現深度學習

實驗教學法主張在實驗探究活動中讓學生感受物理知識的內涵，在實驗中深化學生的知識感知能力，增強其邏輯分析能力和科學探究能力，在實驗中促進學生成長。教師在應用實驗教學法的過程中，應注意傳統的物理實驗教學中存在學生參與度低、實驗展示效果較差等問題，為提高實驗教學法的有效性，教師需要結合高中物理學科的核心素養培養目標，重塑實驗教學方式，通過創新性的實驗內容和實驗形式開展教學活動，在深度學習狀態下引導學生探索知識的生成過程，優化學生的實驗學習體驗，提高實驗教學質量[5]。

為貫徹落實以學生為主體的課堂建設目標，教師可設計一系列以學生為主體的課堂實驗活動，學生以小組為單位結合教師給出的實驗目標在討論中自行設計教學流程、制訂實驗記錄表，觀察并記錄實驗數據，推導得出實驗結論，并在小組交流展示匯報活動中交流實驗成果，在實驗中探究知識，在實驗中學習成長。

教師在教學中可嘗試將趣味性要素和實驗活動結合在一起，鼓勵學生從生活中的各種物理現象中吸收靈感，設計趣味性的物理實驗，在實驗和創造物理小發明的過程中驗證所學物理知識，提高物理教學活動的實踐性和趣味性，促進學生成長。

以人教版高一物理必修3第九章《靜電的防止與利用》為例，本節課要求學生理解靜電平衡狀態，掌握靜電平衡的概念和靜電平衡產生的條件，以及靜電平衡狀態下的導體特點，在此基礎上正確認識尖端放電、電荷分布、靜電屏蔽現象。為實現教學目標，教師從生活環境中的靜電現象入手，讓學生初步接觸理解靜電的含義，引導學生思考能否通過反向應用靜電原理的方式防止靜電出現？在導學階段通過問題確定實驗目標。在教學活動中教師依次介紹靜電平衡、尖端放電、靜電屏蔽等概念，完成實驗活動必要的基礎知識積累過程。利用多媒體設備播放靜電的危害，說明靜電在生活中的危害，如瓦斯爆炸等，將學生分為多個小組，以小組為單位引導學生自行設計防止靜電的小發明，學生結合網絡中靜電釋放器的原理設計靜電釋放裝置，在討論和實驗中引導學生探索知識。在實驗活動中部分學生提出問題“我們怎樣確定靜電釋放器能夠實現消除靜電的設計目標”，教師引導學生結合問題設計驗證實驗，通過實驗讓學生沉浸在深度學習狀態中，提高實驗教學質量，促進學生成長。

（四）積極質疑反思，總結課堂知識

深度學習要求學生形成自主探究學習的良好學習習慣，在不斷的探究中逐漸提高學習深度，進入深度學習狀態中，實現學習目標。為了讓學生掌握自主學習的方法，主動參與到學習活動中，教師應重視疑問中潛藏的教育價值，在課堂上積極與學生交流，鼓勵學生質疑，在“說疑”過程中引導學生反思所學知識，提升思考深度，提高教學質量[6]。

為培養學生的質疑反思精神，教師可在課堂教學活動中圍繞知識點設計反思環節，利用反思環節總結所學知識內容的同時，鼓勵學生說出心中的疑問，方便教師掌握學生對所講知識內容的理解程度，針對性講解重難點知識，提高教學質量。此外教師還可在教學活動中有意“設錯”，例如，在實驗教學活動中在最終的結論推導環節設錯，引導學生發問質疑，在糾正錯誤的過程中深化學生對所學知識的記憶印象，實現深度學習目標。

以人教版高二物理選擇性必修1第一章《動量》為例，為幫助學生理解不變量和動量的概念，教師設計實驗教學活動，播放生活中打臺球的視頻，引導學生觀察情境中臺球運動的變化情況，深化學生對碰撞和動量守恒概念的理解。設計演示實驗，在實驗中拉起碰撞擺，讓一個小球與另一個小球相撞，引導學生觀察實驗結果，分析問題：“為什么碰撞后小球的運動狀態發生了變化？在球體發生碰撞之前后，哪些要素發生了變化？哪些因素會對球體的運動狀態產生影響？”教師在實驗中驗證質量和速度對物體運動量的影響，并根據實驗結果得出結論：物體的運動量與物體的質量和速度有關。在開始講解新知識之前，設置質疑反思環節，引導學生提出疑問，有學生提問：“老師，我們在實驗中只考慮了質量和速度兩個因素對物體運動量的影響，那么如果物體在地面發生運動，摩擦力和空氣阻力是否會對物體運動量產生影響呢？”教師結合學生的疑問引導學生結合摩擦力公式分析問題，學生在討論中認識到摩擦力的變化與地面的光滑程度和物體的正壓力有關，而在實驗中二者的狀態相對恒定，因此所受摩擦力恒定，所以不做考慮，空氣阻力同樣如此。通過反思質疑環節增加師生之間的交流，幫助學生深度理解所學物理知識，提高物理教學活動的有效性和教學質量。

結束語

綜上所述，在高中物理教學中融入深度學習理念，要求教師加強與學生之間的交流，在交流中引導學生主動探究物理問題，通過多元化的教學方式幫助學生理解重難點知識，提高課堂教學效率和教學質量，為學生深度學習打下堅實基礎。

參考文獻

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[2]李春來.指向深度學習的新教材二次開發和創新使用：以人教版高中物理教科書為例[J].物理教學，2022，44（5）：6-8，19.

[3]趙紹明.深度學習視角下的高中物理建模教學設計：以“變壓器”建模為例[J].物理教師，2022，43（5）：6-10.

[4]黃斌發.指向深度學習的高中物理教學策略探索[J].國家通用語言文字教學與研究，2022（4）：60-62.

[5]萬小建.高中學生物理深度學習的間接興趣及其培育[J].教學與管理，2022（1）：63-65.

[6]劉增澤，侯雨晴.指向深度學習的物理科學探究教學：以電磁感應現象為例[J].基礎教育課程，2021（20）：50-55.