趙娟
深度學(xué)習(xí)作為一種新興的學(xué)習(xí)理論,對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果具有顯著的作用。本文基于對深度學(xué)習(xí)理論的理解,結(jié)合初中物理教學(xué)的特點(diǎn),通過案例研究的方式探究了基于深度學(xué)習(xí)的初中物理大單元復(fù)習(xí)教學(xué)策略。研究結(jié)果顯示,情境教學(xué)策略、問題導(dǎo)向策略、任務(wù)驅(qū)動(dòng)策略、翻轉(zhuǎn)課堂策略以及合作學(xué)習(xí)策略的運(yùn)用,能夠提高學(xué)生的物理復(fù)習(xí)效率,為教育工作者提供借鑒和幫助。
一、研究背景及意義
復(fù)習(xí)課是初中物理教學(xué)中非常重要的課型之一,傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)策略已經(jīng)無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。這些策略主要以知識梳理和考點(diǎn)訓(xùn)練為主,強(qiáng)調(diào)知識的記憶和應(yīng)試技巧的訓(xùn)練,忽視了學(xué)生對知識的深層次理解和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。這種教學(xué)方式導(dǎo)致知識碎片化、問題割裂化、思維低階化,復(fù)習(xí)課的效率低下,學(xué)生容易厭學(xué)。因此,尋找一種新的復(fù)習(xí)策略提高復(fù)習(xí)效率、提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果,是當(dāng)前教育工作者面臨的重要任務(wù)。
深度學(xué)習(xí)是指在教師引領(lǐng)下,學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的學(xué)習(xí)方式。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識的深層次理解和應(yīng)用,這與初中物理教學(xué)的目標(biāo)高度契合。教育部頒布的《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》強(qiáng)調(diào):“深化教學(xué)改革之推進(jìn)綜合學(xué)習(xí)。整體理解與把握學(xué)習(xí)目標(biāo),注重知識學(xué)習(xí)與價(jià)值教育有機(jī)融合,發(fā)揮每一個(gè)教學(xué)活動(dòng)多方面的育人價(jià)值。探索大單元教學(xué),積極開展主題化、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等綜合性教學(xué)活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生舉一反三、融會(huì)貫通,加強(qiáng)知識間的內(nèi)在關(guān)聯(lián),促進(jìn)知識結(jié)構(gòu)化。”
基于深度學(xué)習(xí)的初中物理大單元復(fù)習(xí)策略,旨在提高學(xué)生的物理復(fù)習(xí)效率,幫助學(xué)生深入理解和掌握物理知識,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此,基于深度學(xué)習(xí)的初中物理大單元復(fù)習(xí)策略具有重要的研究價(jià)值和實(shí)踐意義。
二、基于深度學(xué)習(xí)的初中物理大單元復(fù)習(xí)教學(xué)策略
《中學(xué)物理教學(xué)概論(第四版)》指出:“物理復(fù)習(xí)不僅能幫助學(xué)生鞏固所學(xué)物理知識,建立知識體系,而且能發(fā)展學(xué)生自主建構(gòu)知識,應(yīng)用所學(xué)的思想和方法,聯(lián)系世界、解決問題等多方面的能力”。教師需要精心設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)課,引導(dǎo)學(xué)生在具體情境或問題和任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下,通過典型例題建立起知識的結(jié)構(gòu)化思維。
復(fù)習(xí)課在溫故中知“新”,“新”指的是方法、技巧和提升。大單元是指為了完成一定的目標(biāo),教師根據(jù)教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)內(nèi)容,將性質(zhì)相同或有內(nèi)在聯(lián)系的內(nèi)容組織在一起的教學(xué)單元或模塊。大單元復(fù)習(xí)整合不是將原有知識點(diǎn)教學(xué)的簡單相加,而是在課標(biāo)分解、教材整合、學(xué)情分析的基礎(chǔ)上綜合各項(xiàng)因素,從整體的角度進(jìn)行有機(jī)重組,形成具有明確主題、目標(biāo)、任務(wù)、活動(dòng)、作業(yè)、評價(jià)等要素的完整結(jié)構(gòu),具有系統(tǒng)性、情境化、遞進(jìn)化等特點(diǎn)。
(一)情境教學(xué)策略
依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容、實(shí)際學(xué)情按照教材自然章節(jié)、重組教材單元(跨章或?qū)n}),設(shè)置任務(wù)單元主題,根據(jù)單元主題設(shè)計(jì)單元學(xué)習(xí)目標(biāo)。單元學(xué)習(xí)目標(biāo)是大單元復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心和靈魂,是學(xué)生在單元復(fù)習(xí)中要達(dá)到的預(yù)期效果,規(guī)定著教和學(xué)的方向,教師要在研究課標(biāo)、分析教材、分析內(nèi)容和學(xué)情的基礎(chǔ)上生成單元學(xué)習(xí)目標(biāo)。依據(jù)核心知識,選擇合適的情境,設(shè)計(jì)沖突性問題或挑戰(zhàn)性任務(wù),開展學(xué)習(xí)活動(dòng),重在知識的整合重組、復(fù)習(xí)的溫故知新,教師可以多角度創(chuàng)設(shè)與物理相關(guān)的真實(shí)情境,如與學(xué)生生活聯(lián)系密切的場景、學(xué)習(xí)相關(guān)的現(xiàn)代科技事件、社會(huì)生產(chǎn)生活的熱點(diǎn)問題、能激發(fā)學(xué)習(xí)熱情的人物故事、用學(xué)生身邊的物品做實(shí)驗(yàn)、從大自然中選擇相關(guān)的現(xiàn)象、利用物理學(xué)史中的相關(guān)素材等情境,讓學(xué)生在情境中感知、理解和應(yīng)用物理知識。
一個(gè)大情境應(yīng)當(dāng)貫穿整個(gè)單元教學(xué),涉及的知識點(diǎn)全部分析透徹了,既解決了物理學(xué)習(xí)問題,也能達(dá)到學(xué)科育人的效果。單元復(fù)習(xí)的過程是理解、整理知識的過程,通過復(fù)習(xí)加強(qiáng)知識間的內(nèi)在聯(lián)系,使學(xué)生形成比較完整的知識體系,建立基本的物理觀念,提升遷移應(yīng)用知識的能力,讓學(xué)生不再被動(dòng)地接受記憶知識,而是將知識嵌入情境化的問題串中。這為復(fù)習(xí)課堂重新構(gòu)建了更加開放的學(xué)習(xí)空間,使學(xué)生在思考、探究、分析真實(shí)情境中的問題時(shí)歸納提煉,構(gòu)建支撐遷移運(yùn)用知識的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)能力與素養(yǎng)的提升,讓學(xué)生在情境中體驗(yàn)物理知識的應(yīng)用。
在初中物理教學(xué)中,教師可以根據(jù)內(nèi)容設(shè)置以下大情境,開展大單元整合復(fù)習(xí)教學(xué):
從小燈泡談起——電學(xué)知識專題復(fù)習(xí)。
廚房中的物理——初中物理熱學(xué)知識復(fù)習(xí)。
知其然,知其所以然——中考物理實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)。
解讀非連續(xù)性文本,提升科學(xué)思維素養(yǎng)——中考物理圖表專題復(fù)習(xí)。
一題到一類,讓思維進(jìn)階——壓強(qiáng)、浮力專題復(fù)習(xí)。
真實(shí)情境學(xué)科模型問題解決——物理建模能力訓(xùn)練與提升。
數(shù)理結(jié)合提升科學(xué)思維能力——用數(shù)學(xué)方法解決物理問題專題復(fù)習(xí)。
冬奧會(huì)中的物理——力學(xué)知識復(fù)習(xí)。
一次穿越古今的研學(xué),致敬阿基米德——浮力復(fù)習(xí)。
真實(shí)情境架起了學(xué)科學(xué)習(xí)與生活的橋梁,幫助學(xué)生理解物理概念、培養(yǎng)實(shí)踐能力和增強(qiáng)物理應(yīng)用意識,為他們的物理學(xué)習(xí)和未來的科學(xué)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)問題導(dǎo)向策略
設(shè)計(jì)一系列具有邏輯關(guān)聯(lián)的問題,形成“問題鏈”,引導(dǎo)學(xué)生逐步深入思考和探究物理知識,通過問題的提出和解決,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。這種教學(xué)方式能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心,使他們更加主動(dòng)地參與到復(fù)習(xí)中。
案例一:“蛟龍”號下潛到海洋深處,需要解決壓強(qiáng)、密度、浮力等知識有關(guān)的問題。
問題1:若海面下7000m深處的海水密度為1.06×103kg/m3,請計(jì)算“蛟龍”號在該深度所受的海水壓強(qiáng)。
問題2:“蛟龍”號要承受住巨大的壓強(qiáng),工程師們是如何選材和制造的?
問題3:如果將“蛟龍”號上一個(gè)體積為1×10-3m3的鈦合金零件改用鋼鐵制造,它的質(zhì)量要增加多少千克?(ρ鈦=1.06×103kg/m3,ρ鐵=1.06×103kg/m3)
問題4:為什么每次在“蛟龍”號下潛之前,科學(xué)家都要精確測量工作區(qū)的海水密度?
問題5:請利用所學(xué)的知識,設(shè)計(jì)測量海水密度的實(shí)驗(yàn)方案。
問題6:猜一猜“蛟龍”號采用什么方式實(shí)現(xiàn)上?。?/p>
“問題鏈”的設(shè)計(jì)通常涵蓋了物理學(xué)科的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識,通過逐步深入的問題,幫助學(xué)生系統(tǒng)地復(fù)習(xí)和鞏固知識。這種方式能夠幫助學(xué)生更好地理解知識之間的聯(lián)系和邏輯關(guān)系,形成完整的知識體系;能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考,積極尋找問題的答案,幫助學(xué)生系統(tǒng)地復(fù)習(xí)知識。在解決“問題鏈”的過程中,學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)的物理知識進(jìn)行分析、判斷和推理,從而形成自己的見解和解決方案。這種過程能夠培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力,使他們在解決問題時(shí)更加靈活和富有創(chuàng)造性。
(三)任務(wù)驅(qū)動(dòng)策略
教師可以創(chuàng)設(shè)具有情境化的挑戰(zhàn)性任務(wù)群,然后將情境任務(wù)分解成多個(gè)驅(qū)動(dòng)性問題或子任務(wù)并貫穿于教學(xué)的全過程。
案例二:單元活動(dòng)設(shè)計(jì):自制既能發(fā)光又能唱歌的音樂賀卡
任務(wù)1:連接簡單電路讓音樂元件發(fā)聲。
任務(wù)2:連接電路讓音樂元件和發(fā)光二極管同時(shí)工作(串聯(lián)電路)。
任務(wù)3:連接電路讓音樂元件和發(fā)光二極管同時(shí)工作(并聯(lián)電路)。
任務(wù)4:用電流表測通過音樂元件和發(fā)光二極管的電流。
任務(wù)5:用電壓表測音樂元件和發(fā)光二極管兩端的電壓。
任務(wù)6:用滑動(dòng)變阻器改變通過音樂元件的電流改變響度。
任務(wù)7:小組交流展示自制既能發(fā)光又能唱歌,并且可調(diào)節(jié)響度的音樂賀卡。
讓學(xué)生把知識遷移起來,應(yīng)用知識解決實(shí)際問題,或者設(shè)計(jì)類似的挑戰(zhàn)性任務(wù),如制作電吹風(fēng)、制作電熱水壺、探尋光的軌跡等。
案例三:歐姆定律的應(yīng)用——設(shè)計(jì)壓力秤
任務(wù)1:如圖1所示,電流表改壓力表,要求:壓力為0時(shí),P在最上端;壓力最大時(shí),P在最下端。
任務(wù)2:設(shè)計(jì)壓力表表盤(如圖2所示),電源電壓U=12V,滑動(dòng)變阻器的電阻值范圍為0—60Ω,電流表的量程0—0.6A。
壓力最大時(shí)對應(yīng)的電流值;確定保護(hù)電阻R0的阻值;確定壓力為0時(shí)對應(yīng)的電流值;確定壓力為最大值的一半時(shí)對應(yīng)的電流值。
任務(wù)3:電壓表改壓力表,壓力越大,壓力表示數(shù)越大。
任務(wù)4:設(shè)計(jì)壓力表表盤(如圖3所示),電源電壓U=12V,滑動(dòng)變阻器的電阻值范圍為0—60Ω,電壓表的量程0—12V。
壓力最大時(shí)對應(yīng)的電壓值;確定壓力為0時(shí)對應(yīng)的電壓值;確定壓力為最大值的一半時(shí)對應(yīng)的電壓值。
任務(wù)5:結(jié)合數(shù)學(xué)知識思考:為什么設(shè)計(jì)的壓力秤表盤刻度不均勻。
任務(wù)6:如何設(shè)計(jì)電路,以實(shí)現(xiàn)壓力表盤刻度均勻。
任務(wù)7:了解酒精測試儀、身高測量儀、油量表的工作原理,并用歐姆定律分析。
任務(wù)群的設(shè)計(jì)通常包括多個(gè)任務(wù),每個(gè)任務(wù)都側(cè)重于不同的學(xué)習(xí)任務(wù)和要求,都具有一定的挑戰(zhàn)性和探究性。通過完成這些任務(wù),學(xué)生可以全面地學(xué)習(xí)和應(yīng)用物理知識,形成更加深入的理解,提升分析能力和解決問題的能力。
(四)翻轉(zhuǎn)課堂策略
翻轉(zhuǎn)課堂是一種創(chuàng)新的教學(xué)模式,將傳統(tǒng)課堂教學(xué)內(nèi)容和家庭作業(yè)的順序調(diào)換,讓學(xué)生在課堂之外先通過視頻微課、閱讀材料或在線課程來復(fù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容,然后在課堂上通過討論、實(shí)驗(yàn)和解決問題來深化理解。這種模式可以使課堂時(shí)間用于探索概念、解決復(fù)雜的問題和進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。例如,在復(fù)習(xí)關(guān)于力的單元知識時(shí),學(xué)生可以在家通過視頻學(xué)習(xí)牛頓的運(yùn)動(dòng)定律。課堂上,教師可以組織一系列基于這些定律的實(shí)驗(yàn)和活動(dòng),如用彈簧測力計(jì)測量不同物體的重力,或者討論現(xiàn)實(shí)生活中與牛頓定律相關(guān)的現(xiàn)象。
在翻轉(zhuǎn)課堂中,教師的角色從傳統(tǒng)的“知識傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)引導(dǎo)者”和“問題解決者”,這樣,學(xué)生有更多機(jī)會(huì)進(jìn)行互動(dòng)和合作學(xué)習(xí),同時(shí)教師也可以更容易地識別和解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難。為了有效實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂,教師需要精心選擇、制作高質(zhì)量的學(xué)習(xí)材料;設(shè)計(jì)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的課堂活動(dòng);提供足夠的指導(dǎo)和支持,確保所有學(xué)生都能在家“自學(xué)成功”;利用課堂時(shí)間進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)活動(dòng),如小組討論、實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目等。
通過翻轉(zhuǎn)課堂,學(xué)生可以以自己的節(jié)奏進(jìn)行復(fù)習(xí),解決重難點(diǎn)問題,提升核心素養(yǎng)。
(五)合作學(xué)習(xí)策略
教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、興趣愛好和性格特點(diǎn)將其分成若干小組,每組人數(shù)不宜過多,以保證每名學(xué)生都有充分的參與機(jī)會(huì)。教師為每個(gè)小組分配具體的復(fù)習(xí)任務(wù),任務(wù)應(yīng)具有挑戰(zhàn)性和趣味性,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。任務(wù)可以是知識點(diǎn)梳理、問題解決等。
在合作學(xué)習(xí)過程中,教師要鼓勵(lì)學(xué)生互相交流、討論和分享,讓他們通過合作解決問題;在巡視過程中給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助,確保合作學(xué)習(xí)順利進(jìn)行,讓學(xué)生在互動(dòng)交流中深化對物理知識的理解;對學(xué)生的合作學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評價(jià),給予積極的反饋和建議,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生之間進(jìn)行互評,讓他們相互學(xué)習(xí)、相互提高;在合作學(xué)習(xí)結(jié)束后,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況提供一些拓展資源和延伸任務(wù),幫助他們進(jìn)一步鞏固和拓展所學(xué)知識。
復(fù)習(xí)課合作學(xué)習(xí)策略應(yīng)注重學(xué)生的主體性、互動(dòng)性和實(shí)踐性,讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中完成復(fù)習(xí)任務(wù),提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力。通過大單元復(fù)習(xí),學(xué)生可以在回顧和總結(jié)中看到自己的進(jìn)步和成就,提高學(xué)習(xí)物理的興趣和自信。
三、結(jié)語
情境教學(xué)策略能夠?qū)⒅R融入實(shí)際的生活情境中,使學(xué)生在理解和應(yīng)用知識的過程中更好地理解物理知識的實(shí)際意義,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力;問題導(dǎo)向策略能夠引導(dǎo)學(xué)生從問題出發(fā),主動(dòng)尋找解決問題的方法和策略,培養(yǎng)了學(xué)生的問題解決能力和自主學(xué)習(xí)能力;任務(wù)驅(qū)動(dòng)策略設(shè)定了具體的學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率;翻轉(zhuǎn)課堂策略則將課堂教學(xué)的重心轉(zhuǎn)移到課后,使學(xué)生在課堂上有更多的時(shí)間進(jìn)行討論和思考,提高了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力;合作學(xué)習(xí)策略通過小組合作的方式提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
大單元復(fù)習(xí)可以將學(xué)科大概念拆解,先零后整、碎片化積累設(shè)計(jì)教學(xué),再借助“智學(xué)網(wǎng)”“達(dá)美嘉教育”等平臺(tái)進(jìn)行學(xué)情統(tǒng)計(jì)和把控,從而高效、精準(zhǔn)、全面地進(jìn)行大單元復(fù)習(xí)。教師要基于新課標(biāo),聚焦課堂主陣地,不斷優(yōu)化中考復(fù)習(xí)課的教學(xué)思路和教學(xué)方法,有效提升中考復(fù)習(xí)課效率。然而,深度學(xué)習(xí)在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用仍面臨一些挑戰(zhàn),如何設(shè)計(jì)更具針對性的教學(xué)活動(dòng)、如何評估學(xué)生的學(xué)習(xí)深度等仍需繼續(xù)研究。未來研究可以進(jìn)一步探討深度學(xué)習(xí)與其他教學(xué)方法的結(jié)合,以及如何優(yōu)化深度學(xué)習(xí)教學(xué)策略,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。