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基于STSE的深度学习课堂教学模式研究

2021-11-20陈倩王伟

求知导刊 2021年39期
关键词:中学物理深度学习

陈倩 王伟

摘 要:STSE教育是将科学、技术、社会、环境与学科知识相结合的教育理念,深度学习是指以批判性的高阶思维为核心、注重学生深入参与和知识迁移的一种主动学习。在STSE情境中构建深度学习课堂教学模式对培养新型人才、提高教育质量具有关键作用。

关键词:中学物理;STSE教育;深度学习

中图分类号:G633.7;TP18-4文献标识码:A文章编号:2095-624X(2021)39-0014-03

引言

核心素养的提出给教师和学生都提出了更为严格的要求。教师在物理教学过程中不仅要注重深入浅出地讲解物理学科知识,还要在教学中融入一系列先进的理念,培养的学生不仅要有广博的才智,还要有严谨认真的科学态度、坚持不懈的探究精神和正确的价值观念。因此,在中学物理教学中融入STSE教育理念是十分必要的。

深度学习不同于浅层学习,前者是指在教师的引导下,学生围绕核心内容和主题,深度参与有意义的学习过程,在已有知识的基础上批判性地接收新的知识并将新知识融入原有知识体系从而构建更加完整的体系,并在新情境中利用知識的迁移做出决策或解决复杂问题的一种学习模式。深度学习注重发展学生的高阶思维,旨在培养既有创新精神和合作精神,又有正确世界观、人生观和价值观的优秀人才[1]。第八次基础教育改革传播了先进的教育理念,推进了人才培养模式的变革。培养学生学科核心素养的要求表明物理教学要让学生充分参与学习过程,把握物理学科的本质,理解物理学科的思想方法,为学生的终身发展奠定基础。这就要求从前的“学科本位”课程真正实现向“学生本位”课程转变,从根本上改变浅层机械化的教学,转向深度学习。因此,深度学习不仅是深化基础教育改革的诉求,也是促进学生核心素养发展的关键途径[2]。

一、STSE教育与深度学习结合的可行性分析

(一)STSE教育的情境性有利于深度学习的发生

STSE教育主张将教学内容与实际生活相结合,强调一个情境下多种因素的相互联系和整合,在真实的生活情境下进行教学。这样不仅能提高学生的学习兴趣,而且,学生在有趣的情境下开展学习活动,更有利于激发学习动力。因此,将教学与STSE教育相结合是实现深度学习的一个有效途径。

(二)STSE的多维性有利于培养学生的高阶思维

STSE教育涉及科学、技术、社会、环境等多方面。在课堂学习中,学生在学习时要结合多方面的因素,从多个角度思考问题,这就要求学生增强知识的迁移和实际应用能力,从而促进学生对学科知识的深度理解和加工,为深度学习的实施提供有利条件。

(三)深度学习理论可为STSE教育提供理论指导

深度学习理论强调学生的主动学习和在学习过程中的深度参与,强调培养学生的高阶思维。在运用STSE教育模式时,深度学习理论将提供全面的理论指导:在教学目标上,基于STSE的深度学习课堂教学将以培养学生的高阶思维为目标;在教学活动上,创设能激发学生学习动力的真实情境并贯穿课堂,开展能发挥学生主观能动性的探究实验,设计能引导学生深入思考的有意义的问题;在教学评价上,用多维评价代替单一评价,注重学生价值观、责任感及能力的发展。

二、基于STSE的深度学习课堂教学模式特征

基于STSE的深度学习课堂教学即在STSE情境中开展深度教学,促使学生进行有深度的学习。目前深度学习的具体教学策略有很多,如整合知识、创设教学情境、重演关键步骤、解决实际问题等[3][4]。对于教学策略的研究,主要是探寻在课堂上引导学生进行深度学习的具体方法,而对于深度学习课堂教学模式的研究并不多,笔者在相关理论基础上尝试建构基于STSE的深度学习课堂教学模式。基于STSE的深度学习课堂教学模式应满足以下特征。

(一)注重物理与生活的结合

物理是一门揭示客观事物的现象及发展规律的学科,与生活中的种种现象息息相关,初中物理尤其如此。因此,在基于STSE的深度学习课堂教学模式下,注重物理教学与生产生活的紧密结合,可以收到更好的教学效果。

(二)注重学生深入的探究体验

物理是一门实验性学科,通过实验现象归纳普遍规律,再通过普遍规律揭示更多现象的原理。基于STSE的深度学习课堂教学模式注重通过深入的实验探究,使学生真正理解物理学科知识,培养实事求是的科学精神。

(三)注重知识的整合深化

基于STSE的深度学习课堂教学模式注重在探究、总结和应用的过程中将知识整合深化,不停留于浅层次的学习,而是不断将新知识融入学生原有的知识体系,建构更加完整的体系,从而实现深度学习。

(四)注重学生在情境中解决实际问题

基于STSE的深度学习课堂教学模式主张从生活现象和实验探究中总结、概括物理规律,再将物理规律运用于新情境中以解决新的问题,这个过程有利于锻炼学生的知识迁移能力和高阶思维。

(五)注重创新能力、决策能力、批判性思维能力的发展

基于STSE的深度学习课堂教学模式在教学中注重设计实验、完成实验、拓展应用、交流讨论等关键环节环环相扣,这些环节能有效发展学生的创新能力、决策能力和批判性思维能力。

三、基于STSE的深度学习课堂教学模式

(一)构建基于STSE的深度学习课堂教学模式理论框架

基于STSE的深度学习课堂教学模式构建的理论框架如图1所示。深度学习理论为模式的建构提供了理论指导,STSE教育为模式的建构提供了方法和途径,旨在促使学生在STSE教育理念下进行深度学习,培养学生的高阶思维和社会责任感。

(二)基于STSE的深度学习课堂教学模式运行流程

在理论框架的基础上,构建基于STSE的深度学习课堂教学模式运行流程图,如图2所示。教学模式的运行过程主要有六个关键环节:感知情境、探究实验、精练总结、拓展应用、交流讨论、反思评价。教师活动与学生活动根据这六个主要的教学环节开展。这六个教学环节根据学生的认知逻辑顺序进行设计,层层深入,思考的空间不断拓展,为学生创建了良好的思维环境。

1.感知情境

感知情境环节是整个教学模式的开始,为整节课的进行奠定了氛围基础,在很大程度上影響了一节课的效果,学生在情境中经历同化和适应过程,有效推动学生物理观念的形成,加深学生对物理规律的理解。在物理情境的选择上,教师应注意以下几点:第一,贴近生活,结合实际,尽量选择学生感兴趣的主题。只有贴近生活实际的情境,学生才会产生强烈的共鸣,这样的简单易懂、能引起学生共鸣的情境更能吸引学生的注意力,在学生参与的过程中增强其学习动机,为学生的深度学习开好头。第二,值得思考,有启发性。若选择的物理情境过于简单,学生注意力就容易分散,思考空间不足,情境对学生的启发作用就会大打折扣。第三,主题明确,干扰因素少,与课堂知识结合紧密。明确的主题更容易集中学生的注意力,情境紧密联系课堂学习的知识,可以让学生在情境中发现问题,激发学生的探究欲望,使学生在解决问题的过程中接收新的知识。在感知情境时,教师应引导学生从科学、技术、社会、环境等多个角度去思考,潜移默化地引导学生形成由表及里、多角度看待问题的习惯。

2.探究实验

探究实验环节是整个教学模式的核心,是实现学生从教学“原点”走向教学“远点”的必经之路[5]。探究实验环节是学生在已有物理概念、定理、模型、规律、实验仪器、教学方式等元素的基础上实现教学目标的关键环节。这个环节的设置是让学生明白学习物理不仅要学习物理知识,还要学习物理思维和方法。探究实验的过程是学生提升思维品质、培养学科素养的过程。

3.精练总结

在精练总结环节,学生展示探究实验环节的成果后,教师通过层层深入的问题引导学生对知识点、实践技能、实验过程、物理方法、情感态度与价值观进行总结。学生的认知和表达能力有限,对探究实验的总结可能会词不达意或出现偏差,当出现偏差时,便是教师训练学生批判性思维的好时机;当学生的总结过于冗长或词不达意时,教师在学生的基础上进行精简和提炼,可让学生理解物理概念或定理的由来,有利于增强学生的表达能力。好的总结有助于学生牢固地掌握学习的内容,完善学生的知识体系,在课堂上起到画龙点睛的作用。

4.拓展应用

基于STSE的深度学习教学模式注重从生活走向物理,也注重从物理回归生活;重视在现实情境中发现问题,也重视回到现实情境中解决问题。深度学习是基于设计的学习,在本环节中,教师应基于学习内容创设真实开放的实践情境,让学生在情境中实现知识迁移,运用相关物理知识解决具体问题,发展学生的创新能力和决策能力。真实的学习情境可以激发学生的学习兴趣,促使学生从整体上和多角度看待问题,完善学生的知识体系,发展学生的高阶思维。

5.交流讨论

基于STSE的深度学习教学模式主张创新和交流讨论环节是建立在拓展应用环节基础上的,对于同一个情境中的问题,每个学生都有自己的思维模式,因此问题的解决绝不只有一种途径。交流讨论环节的设置主要是给学生不同想法的碰撞提供平台,让学生在思维碰撞的过程中激发学习热情。教师引导学生对方案进行优化组合以及寻找问题的最优解,在此过程中,学生能快速了解多种解决方案,并与自己的方案进行对比,有利于训练学生知识的迁移和应用能力,在比较方案优劣的过程中又能发展学生的批判性思维。

6.反思评价

教学评价应以促进学生能力的提升为目的[6],教师要用形成性评价代替总结性评价。形成性评价应包括学习者本人、学习合作者、教师等多个主体,运用自评、互评相结合的方式,伴随整个学习过程而进行,渗透于课前、课中、课后多个阶段。对于教师来说,不仅要对学生的学习成果进行评价,还要对学生的学习过程进行评价,学生在学习过程中遇到问题时的处理策略也应被包含在评价中。反思评价环节能发展学生的交流协作能力和批判性思维能力,引导学生对学习过程和结果进行反思,有利于促进学生高阶思维的提高。

结语

核心素养的提出,为我国基础教育改革注入了新的活力[7],而核心素养的落实则需要课程改革来实现。文章旨在改变以往“学科本位”的教学模式,提出面向学生、面向生活、面向社会的基于STSE的深度学习课堂教学模式,为培养学生的社会责任感提供新的教学思路,以供教师和学生参考。

[参考文献]

[1]龙前梅.基于深度学习的高中物理教学策略研究——以“电磁学”为例[D].汉中:陕西理工大学,2020.

[2]郑 葳,刘月霞.深度学习:基于核心素养的教学改进[J].教育研究,2018(11):56-60.

[3]何 晓,孙葳清,吴建琴.指向深度学习的高中物理教学策略探索[J].教育导刊,2021(1):61-65.

[4]李 康.STSE理念下的深度学习课堂教学模式初探[J].物理教师,2020(4):11-12,16.

[5]张 杰.指向深度学习的教学设计策略——以“自由落体”一课的教学设计及反思为例[J].中学物理教学参考,2018(19):34-36.

[6]胡国杰,刘晓伟,孙国帅.深度学习视域下翻转课堂教学设计研究[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2021(1):116-118.

[7]杨明国.核心问题教学模式探究与实践——以四川省开江中学为例[J].西部素质教育,2017(6):5-7.

作者简介:陈 倩(1997— ),女,硕士在读,研究方向:学科教学(物理)。

通信作者:王 伟(1967— ),男,副教授,博士,研究方向:学科教学(物理)。

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