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促进“深度学习”的物理复习策略

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摘要：文章针对物理复习教学中学生暴露出的问题，通过创设问题情境、转变教学方式、优化知识结构、变式训练、动手体验、情感教学等方法，在复习教学中促进“深度学习”，提升学生的物理核心素养。

关键词：深度学习；问题情境；教学方式；核心素养；知识结构；思维；情感

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）3-0015-4

“深度学习”是指对多层人工神经网络的训练方法，它促进了人工智能领域的发展。认知心理学家也在认知领域提出了“深度学习”的概念，“深度学习”是相对于“浅层学习”的一个概念。综合国内外专家学者对“深度学习”的认识，所谓“深度学习”就是指在教师引领下，学生围绕具有挑战性的学习主题学习，积极主动地参与理解性学习、批判性学习，形成积极的情感、态度与价值观的基于“问题解决”的应用性、迁移性学习方式。学生在考试中暴露的问题归根结底是由于学生的学习浮于表面造成的，学生急功近利地直接瞄准“考点”，停留在知识的浅层记忆，忽略关键能力的培养，缺乏物理观念的支撑，科学思维品质欠佳，面对新情境时知识迁移能力和分析解决问题的能力差，审题能力及应用数学知识处理物理问题的能力弱。因此，教师在物理復习教学中可以使用以下六个策略。

1 创设真实的问题情境，导出具有挑战性的学习主题

为改善由于当前物理教学中存在的片面追求知识点的训练，从而导致的教学题型的去情境化、去问题化现象，教师应注重联系科学、科技、社会与环境，创设真实的物理问题情景。创设问题情境的目的是为了培养学生理论联系实际的能力，调动学生主动学习的积极性。核心素养就是在借助具体的问题情境、在问题解决的实践中逐步培养出来的。教师可以根据复习的内容及学生易错的问题，精心设计问题情境、挑选题目或实验，通过设置任务单，让学生在做题、动手思考等解决问题的过程中，总结归纳知识点，提升能力。问题是物理教学的心脏，教师应把问题作为教学的出发点。

例1 （2017年全国Ⅰ卷）18.扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌，为了有效隔离外界震动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图1所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右震动的衰减最有效的方案是（）

评析：答案为A选项。本题以实际问题为情境，考查学生对磁通量、楞次定律等电磁感应规律的理解和应用。平均分仅2.16分，难度值0.36，属于难题。启示教师在教学中应加强对实际物理问题和情境的分析，重视理论联系实际，切实提高学生分析问题、解决问题的能力。

2 转变教学方式，提高学生的课堂参与度

调动学生参与复习过程的自主性和主动性，增加师生、生生的交流频率，从而克服以讲代思现象。学生核心素养的培育，关键还在于课堂教学的转型，开展深度学习。教师要“精讲”“少讲”，讲对知识结构建构有用的内容，讲书本上常常找不到却对解决问题有用的内容，讲学生佩服的内容，以便在课堂上给学生足够的思考时间。例如，习题教学中教师不可轻易进行“直接教导”，将知识结论向学生和盘托出，而是要充分挖掘习题的教育功能，把审题的机会和时间留给学生，让学生展示他们的解题过程，让学生来“说题”并讲解解题思路，由学生来评价补充或纠错，最后教师总结。

课堂是允许学生犯错误的地方。在教学中，我们不要怕学生犯错误，学生的认知过程是一种自主建构的过程，是一种克服“迷思概念”以及同化、顺应和平衡复杂的建构过程，关键是要引导学生仔细寻找自己的“迷思概念”，剖析错误的根源，弄清问题的来龙去脉，找准补救的对策，把错误变成复习过程的重要资源，变成学生思维发展的阶梯。

我们在设计和开展教学时必须以“核心素养”为导向，将物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等要求，自始至终贯穿在教学活动之中，使物理教学过程成为学生核心素养的形成过程。构建“问题导学”的物理教学的基本特征，是以创设问题情境为切入点，激发学生的学习兴趣；是以物理实验为基础，培养学生的探究能力；是在质疑、纠错、思辨、反思的过程中培养学生的思维深度、广度、灵活度。创设问题情境，确定学习主题，在教师的适当点拨或方法指导下，让学生自主探索，合作交流，在探究和理解的过程中，学生最终将掌握知识。但此时的知识是学生自己习得的，知识掌握的程度不一样，能力发展不一样，由此导致的发展结果也不一样。

3 优化知识的关联度

克服聚焦知识点碎片化的教学，要让学生领悟到知识的系统性和完整性以及知识之间的逻辑关系。教师应在物理学科整体的把握和方法等更高的层次上引领学生。加强知识的联系，区分相近知识，重点是让知识点（单元）的知识结构既相互联系，又相互区分。重视结构教学，形成合理的认知结构，培养系统思维能力。例如，复习时要从学科整体的高度归纳知识的体系，注重核心概念，突出关键能力，形成知识的网络结构。如图2（a）所示，复习力学知识时，要明白受力分析是整个力学的基础，加速度是连接动力学与运动学的桥梁，运动定律是将原因（力）和效果（加速度）联系起来。动量和机械能则从时间和空间的观念开辟了解决力学问题的另外两条途径，提供了求解系统问题、守恒问题等的更为简便的方法；牛顿运动定律（体现力的瞬时作用效果）、动量定理（体现力的时间累积效果）、动能定理（体现力的空间累积效果）是解决力学问题的三把金钥匙。再将电学部分电场力与能的逻辑进行梳理，如图2（b）所示。有了这样的分析，整个力学知识就不再是孤立和零碎的，而是为了研究运动和力以及能的关系的有机整体。好的知识结构本身就是一种能力，学生的认知结构是一个不断建构、不断完善的过程，随着教学的推进，需要不断地进行有序化。复习课教学，教师有必要让学生学会整理已有的知识使之更有序。

4 通过变式，促进迁移，提升学生思维的深度和灵活度

伽利略曾说过：“科学是在不断改变思维角度的探索中前进的。”实现学习迁移是深度学习的发展指向，可以通過一题多变的训练来培养学生的物理思维迁移能力；转换解题的角度以培养学生的物理思维灵活度；克服思维定势的影响，以培养学生的求异和发散思维能力。一题多变，总结规律，培养学生思维的深刻性。通过变式教学，不只是解决一个问题，而是解决一类问题，避免“题海战术”，开拓学生的解题思路，培养学生的探索意识，实现“以少胜多”的目的。教师要学会命题，甚至也要让学生学会命题。

例2 图3所示为光滑水平导轨，给导体棒一个初速度v0。

学生分组讨论交流：如何改变题设条件？还能提出什么样的问题？如图4（a、b、c）所示。

5 动手动脑学物理，以研究者的态度进行实验

著名心理学家皮亚杰认为要让学生动手做科学，而不是用耳朵听科学或用眼睛看科学。在美国著名心理学家布鲁纳主持的一次史无前例的会议上，与会者们一致认为学生们应以做科学的方式来学习科学。然而，我们的学生刷题太多，动手太少。

例3 （2017年全国Ⅱ卷）21.某同学自制的简易电动机示意图如图5所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。但为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将（）

A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉

B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉

C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

本题以真实的实验情景，考查电动机的原理和结构，实际是考查学生的实验动手能力以及理论联系实际和学以致用的能力，是难得的好题。但有些平时学习不错的学生因为动手少甚至连漆包线都没接触过，所以不理解题意。建议学校开放实验室，让学生以研究者的态度带着问题进行实验。

6 让学生感受到课堂的“温度”

“深度学习”是伴随着积极的情感体验的学习。进行“情感教学”，带着情感去学习，激发学生的积极情感体验，不仅可以增进学生对知识的理解，而且能够让知识深入学生的内心，进而达到改造思想、形成信念的目的。教师要树立平等的师生观，营造和谐、民主、轻松的课堂氛围。教师要有仁爱之心，关爱学生的心灵世界，对学生热情鼓励，热心帮助，使学生在心理上具备安全感。让学生克服担心被别人批评、责怪、取笑的惧怕心理，才能增添学生的自信心和创新意识，才能让学生按自己的想法大胆发言，敢于表达自己的观点，自主参与讨论，认真体验、动手操作，积极独立思考问题。学习过程应该是学生不断识错、思错和纠错的过程，不是不让学生犯错误，而是要让错误变成学生成长过程中的阶梯。

教师要结合教学引导学生进行反思：反思自己的理解，反思自己的方法，反思自己的收获。教师可以通过让学生总结收获、讨论学习方法以及写学习日记、整理错题等形式来进行反思。深度学习是在质疑、纠错、思辨、反思的过程中逐步生成的。激发学生的积极情感，发展学生独立思考和独立判断的能力，使学生的心智得到和谐的发展，激发内心的潜能。

参考文献：

[1]罗祖兵.深度教学：“核心素养”时代教学变革的方向[J].课程·教材·教法，2017（4）：20-26.

[2]陈从先.基于核心素养的情感、态度与价值观教育策略[J].物理教学探讨，2015，33（11）：28-29，35.

[3]廖伯琴.科学教育学[M].北京：科学出版社，2013.

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