“三新”背景下指向深度學習的高中物理教學分析

摘 要：“新課程、新教材、新高考”的本質在于培養學生的核心素養和綜合能力，以滿足其終身發展與社會發展的需求，這亦是深度學習的終極目標。在“新課程、新教材、新高考”的“三新”背景下，高中物理教學逐步由“掌握知識”向“以人為本”的方向發展。文章就“三新”背景下指向深度學習的高中物理教學策略進行分析論述。

關鍵詞：新課程；新教材；新高考；高中物理；深度學習

基金項目：本文系甘肅省蘭州市教育科學“十四五”規劃課題“‘三新背景下指向深度學習的高中物理教學及評價實踐研究”（課題立項號：LZ［2022］-GH0039）的成果。

作者簡介：趙連棟（1986—），男，甘肅省蘭州市蘭州新區高級中學。

在“新課程、新教材、新高考”的“三新”背景下，部分高中物理教師在課堂教學中仍然是“重結果、輕過程”，對學生主要通過筆試進行結果性評價和定量評價；過于強調理論知識的傳授，不夠重視學生的認知過程和思維過程，導致學生的學習趨向于被動接受。在淺層次的學習過程中學生不能深刻地領會學科的思想方法和知識的內涵，這不利于培養學生的高階思維。深度學習是培養學生的核心素養的一個重要途徑，在“三新”背景下引導學生進行深度學習，是高中物理教師的必然選擇。

一、“三新”與深度學習的概述

（一）“三新”概述

“三新”是指“新課程、新教材、新高考”，在“三新”背景下，高中物理教師要以學科素養為基礎，按照新課程標準的評價體系，形成以素養為導向的“教、學、評”一體的教學模式［1］。與以往傳統的物理課程相比，新課程中的課程模塊的設置更加具有基礎性、系統性和選擇性；新增的輔助性資源包含應用信息技術的仿真演示軟件、協作交流平臺等。這些都使得教材更具時代氣息和科技感。新課程標準的教材編制方案更為豐富，既吸取了以往教學改革的經驗，又有一些創新與改進，更符合新時期的高中物理教學需求；與物理學科的核心素養和學習品質相關的內容不斷豐富，使得教材的內容和結構更加全面、完整。與傳統高考相比，新高考具有如下特征：物理學科的地位得到了顯著提升；自主選擇考試科目的方式使得文理結合，同時強調了物理實驗的重要性，特別是研究性實驗的重要性；分層賦分是對分配機制的創新；多重測驗使學生有較大的選擇余地；采用綜合評價的升學方式，確立了多元的升學評價標準；學習要求、教學提示、教學建議等成為教師以核心素養為基礎進行教學的重要依據［2］。

同時，“三新”背景下的高中物理教學也面臨著三大挑戰：一是需要構建多元的物理校本課程體系，以適應學生多元發展需求；二是需要優化個性化的走班教學，關注學生的個性化差異；三是需要加強核心素養導向下的教學實踐，以促進高中物理學科核心素養培養在課堂中的落實。

（二）深度學習的主要特征

1.以發展高階思維為目標

深度學習能夠培養學生的高階思維能力，這是它與探究學習和有效學習的不同之處。深度學習的目標是發展學生應用、分析、評估和創造等的高階思維，重點是知識的遷移。高階思維的發展與深度學習是相互聯系的，深度學習注重以問題為導向的學習活動，有利于學生形成復雜的認知結構，從而使學生更高效地學習。為了提升學生的深度學習能力，教師需要用心投入，運用認知策略主動建立知識間的連接，以加深學生對復雜概念的理解。

2.注重知識整合

在深度學習中，知識并非孤立、零散、單一的，而是有著特定的內在邏輯和整合性，學生通過深度學習能夠全面地掌握知識。在解決知識點分散所造成的學習效率低下的問題上，深度學習著重對知識內容進行多維度的表述，構建一個完整、充實的知識網。知識網中包含知識的轉換與重構，包含新的知識與舊的知識，以及各種知識之間的相互滲透。在教學中，教師要注重結合實際生活，運用概念圖、思維導圖等手段，對知識進行深層次的加工，從而實現學生對所學知識的高效遷移。

3.注重批判建構

深度學習是一種領悟式學習，它要求學生能對新知識、新事物持積極的懷疑態度；能主動地思考，并將所獲得的知識與外部環境互動；能主動探究知識的含義，并將新知識更好地融入原有的認知結構中，從而減少機械記憶。通過對新知識的批判性思考，學生能對學科知識產生更深層次的認識。

4.重視反思

反思是元認知的一個重要方面，反思學習就是對自己的學習過程與結果進行反思。通過反思，學生可以從自己的學習經歷、學習過程中抽取有用的信息，進一步開展深度學習。在反思學習的基礎上，學生能夠發現并運用相似的策略與方法來解決問題，并修正認知過程中的錯誤，從而使自身的思維能力逐步從低級發展到高級，更有效地掌握知識。

5.注重遷移應用與問題解決

學生只有在對學科本質、思維方式等方面有了深刻的認識的前提下，才能在實際生活中靈活地應用學科知識來解決問題。在深度學習中，遷移應用與問題解決是重要的學習方式。通過對問題情境的關鍵要素進行分析與思考，學生能夠自主地尋找相應的模型或原則，并靈活地將所學知識遷移到不同的應用情境中，從而更好地理解復雜的概念和其中的科學思想，觸類旁通［3］。由于新高考中的結構不良問題等新題型具有較強的開放性和綜合性，因此，在平時的學習中，學生需要積極發現、分析、假設，促進自身發散思維、聚合思維等高階思維的發展。

二、“三新”背景下指向深度學習的高中物理教學策略

（一）深度整合知識內容，形成物理觀念

在高中物理教學實踐中，部分教師對知識的教學常常是零散的，學生只能不斷地學習零散的知識，難以實現知識的縱向和橫向連接。物理觀念是在學習中逐步形成的，教師要引導學生定期回顧和總結所學的規律、方法和結果，從而使學生掌握知識的融合與建構方法。思維導圖是一種培養學生整合知識內容能力的良好教學工具。思維導圖要求學生具有一定的發散思維、聯想思維、辯證思維，能夠清楚地將核心概念、重要概念、關鍵問題與法則的關聯或層次聯系起來，從而體現高階思維的連續性、深度和批判性。實踐活動也是一種良好的教學途徑，教師可以開展創新實驗等實踐活動。在實驗教學中，學生根據教學大綱的要求，選擇實驗設備，優化實驗方法，設計實驗、觀察現象、收集證據、總結結論并提出問題。

例如，在教學“生活中的圓周運動”時，教師可以開展以下深度學習活動：“為適應太空失重環境，航天員必須具備良好的身體素質，比如說要完成在高速旋轉的離心機里承受8倍重力加速度的挑戰。在電影《火星救援》里，航天員在旋轉的太空艙中，可以像在地球上那樣自由地活動；而在對接艙中，航天員只能在失重狀態下飄浮。那么，請同學們分小組討論一下：在旋轉的太空艙里，航天員的受力情況如何？怎么樣才能讓航天員受到的‘重力和地球上受到的重力相同呢？怎樣通過試驗裝置來模擬航天員在旋轉的太空艙中的受力情況？”在完成作業之后，學生會集中精力研究活動課題，對課上所學的內容進行回顧與整合，從而形成橫向與縱向的知識連接。高中物理教師應充分運用“課題研究”“科學漫步”“做一做”“思考與討論”等課程模塊，充分發揮教材的資源作用。

（二）以任務為導向，促進學生參與課堂

任務驅動學習指教師在教學過程中圍繞教學內容，設計出既有內涵又有趣味的教學情境，為學生提供可探索的學習任務或研究課題，以一系列梯級、有整體性、有挑戰性的學習任務為驅動力，讓學生深入地了解一門學科的核心知識。在教學過程中，教師要創造一個以學生為主體的學習情境，并通過設計富有挑戰性的任務來激勵他們深入地學習［4］。

例如，在洛倫茲力相關知識點的教學中，教師先以極光現象導入，引導學生了解磁場對電荷的作用。然后，示范陰極射線管實驗，激發學生思考“帶電粒子在磁場中偏移的成因”，并將主要任務分解成不同的層次，讓學生在挑戰的過程中，深入了解洛倫茲力的本質。具體任務設置如下：①運動電荷在洛倫茲力的作用下，會發生定向運動；在磁場中，電流會受到安培力的影響。②根據安培力和洛倫茲力的關系，對洛倫茲力的方向進行研究，并用陰極射線管試驗證明這一點。③根據安培力和洛倫茲力之比，從微觀上推導出洛倫茲力的表達式，并對其進行分析。④對安培力進行模擬，并以此來說明極光與磁場的關系。首先，教師對學習任務進行剖析和細化，讓學生以小組合作的形式探究洛倫茲力的特性，并將探究結果在課堂上進行展示；然后，各小組間相互交流評價；最后，教師對各個小組的探究情況進行總結和評價。通過真實、多樣化的學習任務，將安培力與洛倫茲力聯系在一起，學生能夠更好地理解物理概念。

（三）注重過程經驗，提高學生的科學思維能力

高中物理教學要注重學生的過程經驗，促使學生以學習過程中積累的經驗為基礎，發展歸納、論證等科學思維。在高中物理教學中，建模教學的重點不僅在于讓學生理解模型的特性，更在于讓學生親身經歷建模的過程，理解建模的思維模式，并將物理建模與實際問題相聯系［5］。

例如，一些教師在“質點模型”的教學中，主要傳授學生關于質點的知識和特性，很少讓學生體驗質點模型的構建，所以學生難以理解建立質點模型對問題的重要性，更難以在特定的問題情境下構建質點模型。在課堂教學中，教師要積極創設情境，通過類比等思維方式，引導學生體會構建質點模型的優點，并學會構建相應模型。例如，研究一列火車從長沙行駛至北京的運動過程時，我們可以忽略火車的長度，把其等同于一個質點，這是由于“火車的長度”相對于“火車從長沙到北京之間的行駛距離”來說是微不足道的。又如，在研究天體運動問題時，為了簡化計算，我們可以忽略行星圍繞著恒星旋轉時的自轉，將其等同于一個質點。

三、總結

“三新”背景下的深度學習，是培養學生的核心素養的根本方法。在新課程改革不斷深入的過程中，深度學習必然會受到越來越多的教育工作者的重視。高中物理教師應從深度整合知識內容、以任務為導向、注重過程經驗等幾個方面進行研究，讓學生更好地開展深度學習。

［參考文獻］

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