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,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、思想,并且可以與原有的知識體系相融合,能夠發(fā)現(xiàn)不同知識、思想之間的聯(lián)系,可以將已有的知識遷移至新情境中,并幫助解決問題或者做出決策[1]。
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[2]。如下圖所示,物理學(xué)科核心素養(yǎng)對應(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,而是一種源于知識有高于知識的思維能力,這種思維能力可以脫離知識單獨(dú)存在,不因知識的消失而泯滅。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[3]; 物理思維也不僅僅是對物理現(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)之間存在矛盾對于初中物理教學(xué)活動而言,課程目標(biāo)指代的是教師在教學(xué)活動中,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、基本技能,到要求教學(xué)活動設(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)生知識素養(yǎng),轉(zhuǎn)變?yōu)榱颂岣邔W(xué)生核心素養(yǎng)。但是對于初中物理教學(xué)活動而言,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;诖,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)對學(xué)生高效開展物理教學(xué)活動,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)活動之間存在矛盾目前,教育界針對學(xué)習(xí)者如何有效開展學(xué)習(xí)活動進(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)活動是學(xué)習(xí)者與外界進(jìn)行同化、順應(yīng)的一個過程。而學(xué)者焦耳當(dāng)認(rèn)為,學(xué)習(xí)活動是主體與客體之間進(jìn)行建構(gòu)、解構(gòu)的一個過程。盡管不同學(xué)者對于學(xué)習(xí)活動的解讀不同,但是共同之處便是學(xué)習(xí)活動始發(fā)與學(xué)生本人,是學(xué)生自身決定的。在具體教學(xué)活動當(dāng)中,也印證了這一觀點(diǎn),并且在教學(xué)活動當(dāng)中還進(jìn)一步提升以學(xué)生為主的這一價(jià)值立場。初中物理作為一門具有實(shí)踐性特點(diǎn)的課程,學(xué)生需要對有關(guān)試驗(yàn)活動進(jìn)行觀察與思考。根據(jù)以往教學(xué)活動來看,在課堂上為學(xué)生留夠充足的思考時(shí)間有助于學(xué)生對知識的理解。但是實(shí)驗(yàn)活動等教學(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)活動與學(xué)習(xí)進(jìn)度,成為高效開展物理教學(xué)活動的前提。
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)的背景下對初中生開展物理教學(xué)實(shí)踐活動,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)建知識體系以及訓(xùn)練高階思維等方面入手,此外,在課堂教學(xué)活動過程中以及結(jié)束之后,要對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行交流與反思,確保教學(xué)活動得以順利開展。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)的東西對周圍人具有某種價(jià)值或者意義時(shí)。從這個角度而言,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,筆者將班級學(xué)生分為 6 個學(xué)習(xí)社群,在班級內(nèi)以社群為基礎(chǔ)展開教學(xué)活動,同時(shí)筆者也充分利用了互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,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爭的氛圍,為學(xué)生學(xué)習(xí)活動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[5]。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)后解答一下幾個問題: ( 1) 燈泡與滑動變阻器應(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)該怎樣移動滑動變阻器的滑片才能使小燈泡變得更亮?
4.3 構(gòu)建知識體系深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于將新舊知識融合,構(gòu)建起完整的知識體系,因此,在教學(xué)過程中,教師一方面要引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)新知識的學(xué)習(xí),另一方面也要加強(qiáng)對舊知識的認(rèn)知,只有當(dāng)學(xué)生充分融合新舊知識,構(gòu)建起知識體系,并將其應(yīng)用于新的場景時(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[6]。此外,也可以采用思維導(dǎo)圖幫助學(xué)生構(gòu)建知識結(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)于滑動變阻器的相關(guān)知識,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,拓展知識框架。
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,為其未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
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《基于深度學(xué)習(xí)的初中物理教學(xué)實(shí)踐與思考》來源:《科技風(fēng)》,作者:田學(xué)韓
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