欧燕秋

摘   要：物理概念是物理学最重要的基石，让学生掌握好物理概念是物理教学的关键。研究表明，深度学习可以促进学生对物理概念的深度理解，是培养学生核心素养的有效途径。基于深度学习的“重力”概念教学，从“创设情境，建立重力概念”“建构模型，辨析重力方向”“具身体验，探究定量规律”“实践应用，深刻理解概念”四个方面进行教学实践，并提出促进学生深度学习的一些策略。

关键词：深度学习;概念教学;重力;策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2022）3-0010-3

新课程改革要求改变教师以往“满堂灌”的教学方式和学生死记硬背、机械训练的学习方式，强调教师要充分发挥主导作用，引领学生主动参与、体验和探究知识的形成过程，逐步提高学生分析问题、解決问题的能力。深度学习正是基于学生理解、以发展学生高阶思维为目标的学生全身心投入参与的一种新型学习方式，符合当下课程改革的新需求。

1    相关概念的内涵解读

1.1    概念教学

物理概念是在大量观察、实验的基础上，运用分析、综合、抽象和概括等逻辑方法，把事物共同本质的特征集中起来，并加以概括而形成的，是物理现象和物理过程本质属性的抽象反映[1]。物理概念是物理学最重要的基石，学生形成、理解和掌握好物理概念是物理教学的关键。概念教学是通过创设情境，让学生通过观察、实验等方法获得必要的感性认识，再运用物理学方法（有时会用数学方法），通过分析与综合、比较、抽象与概括等思维过程把新事物与前概念联系起来，通过同化或顺应建构正确认知，并且通过反复应用不断加深学生对概念的认识和理解。在该过程中，逐步培养学生适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。实践表明，学生对物理概念的掌握将直接影响物理学习的效果。

1.2    深度学习

1976年，美国学者Ference Marton和Roger Saljo在开展一系列对学习过程的实验研究后，联名发表了《学习的本质区别：结果和过程》一文，并在此文中首次提出深度学习的概念。此后，陆续有学者对深度学习进行多角度的解读，虽然在概念界定上有所不同，但在本质理解上基本一致。深度学习是一种基于理解的学习，指学习者以高阶思维的发展和实际问题的解决为目标，以整合的知识为内容，积极主动地、批判性地学习新的知识和思想，并将它们融入原有的认知结构中，且能将已有知识迁移到新的情境中的一种学习[2]。它具有以下几个特点：一是深度学习不是一般的学习者的自学，而是在教师的引导和帮助下，学生积极主动参与的、全身心投入的学习;二是深度学习强调学生对知识的批判性理解，不是死记硬背或机械记忆，而是通过同化或顺应将新知识纳入到原有的认知结构中，从而建构新的正确的认知;三是深度学习注重在新、旧知识间建立联系，实现内容整合或意义联结;四是深度学习重视对知识的迁移应用和实际问题解决。研究表明，深度学习可以促进学生对物理概念的深度理解，是培养学生核心素养的有效途径。

2    “重力”概念教学实践分析

本文以苏科版八年级“重力”教学为例，对基于深度学习的初中物理概念教学进行实践分析。

2.1    创设情境，建立重力概念

【片段一】 教师播放一段视频，问学生：视频中的瀑布、跳水运动员、铅球最终的运动有什么共同特点？

生：都落向地面。

师：生活中你还见过哪些类似的现象？

生1：投出去的篮球会落向地面。

生2：熟了的苹果会落向地面。

生3：跳伞运动员最终也会落向地面。

……

师：是什么让这些物体最终又落回地面呢？

生：地球引力。

教师讲述英国物理学家牛顿经过长期观察和研究，发现地面上的所有物体都要受到地球的吸引作用，我们把由于地球的吸引而使物体受到的力称为重力，用符号“G”表示。

【设计意图】 笔者利用“快剪辑”软件删掉视频中的原有解说，这样不仅便于教师提出问题，还能培养学生观察现象、总结规律的能力。通过列举生活中类似的现象，使学生感知重力的存在，也体现物理来源于生活。创设贴近主题的情境，有利于物理概念的形成，使课堂顺利步入深度学习。

2.2    建构模型，辨析重力方向

【片段二】 教师引导学生根据“物体因受到重力最终都会落向地面”这一现象猜测重力的方向。

生1：向下。

生2：垂直向下。

生3：垂直地面向下。

教师出示一根柔软的绳子，说明绳子拉伸的方向始终与受力方向一致。在绳子一端系一个大钩码，让其自然下垂，静止时观察到绳子向下拉伸，说明钩码所受重力的方向是向下的。这和学生的猜想及生活经验完全符合。

师：重力的方向是不是与地面垂直呢？

教师拿出准备好的铁架台（横杆上吊有系线小球），放在水平桌面上，铁架台的底座相当于地面。铁架台放正时表示地面是平整的，我们观察到细线与底座垂直，即重力的方向与地面垂直;慢慢将铁架台倾斜，使地面不平整，我们又观察到细线与底座不垂直，即重力的方向与地面不垂直。这和学生原有认知产生了冲突。

师：如何准确地描述重力的方向呢？

教师在PPT中展示课前拍下的两张照片（图1、2），让学生观察并发现重力的方向始终与水平面垂直。我们把与水平面垂直的方向称为竖直方向。因此，重力的方向是竖直向下的。

【设计意图】 重力的方向是本节课的一个难点。教材上是先探究影响重力大小的因素，再研究重力的方向。笔者调整了教学顺序，先研究重力的方向，使教学衔接和过渡得更加自然。另外，知道重力方向也为后面使用弹簧测力计测量物体重力提供了依据。这样的教学符合学生的认知规律，也使整堂课的内在逻辑性更强。深度学习强调学生对知识的批判性理解，通过倾斜铁架台，发现重力方向与地面不垂直，与学生原有认知产生冲突，然后通过对比两张照片，学生直观地看到不管地面是否平整，重力的方向始终与水平面垂直，至此提出竖直方向学生就很容易理解。学生在辨析重力方向的过程中，当发现已有经验与事实矛盾时，会不断进行反思修正，直至构建新的认知结构，这就是顺应。

2.3    具身体验，探究定量规律

【片段三】 学生根据大钩码和小钩码所受重力不同，猜想“物体所受重力的大小与质量有关，质量越大，重力越大”。接着学生分组实验，收集证据，交流讨论，得出结论，即钩码所受重力的大小与质量成正比。

师：其他物体所受重力的大小也与质量成正比吗？如何证实？

学生想到将钩码换成物理书、苹果、橡皮……分别测出它们的质量和重力，然后计算重力与质量的比值，看其是否为一个定值。

教师对学生提出的方案给予肯定，并拿出事先准备好的质量分别为50 g、100 g、150 g的大米和绿豆，让两个小组分别进行测量。结果发现大米、绿豆所受重力的大小也与质量成正比，比值也近似为10 N/kg。至此可以得出结论，物体所受重力的大小与其质量成正比，即G=mg。

【设计意图】 苏霍姆林斯基曾说过：“教育的技巧并不在于能预见到课上的所有细节，而在于根据当时的具体情况，巧妙地在学生不知不觉中作出相应变动。”笔者关于猜想环节预设了多种答案，如质量、形状、体积、密度等，也准备了很多材料，但在实际教学中发现，学生基本上都只猜重力的大小与质量有关。正所谓“教学有法，教无定法”。教师带着疑惑问学生：“其他物体所受重力的大小也与质量成正比吗？”这个问题一下激发了学生的探究欲望，学生迫不及待地想知道大米和绿豆所受重力与质量的关系。深度学习正是学生在教师的引导下，积极主动地、全身心地投入到实验探究中，自主寻找答案。

2.4    实践应用，深刻理解概念

【片段四】 教师在黑板上随意贴一张A4大小的彩色软磁片，让学生判断其是否放正，若不正，请学生将其放正。

【片段五】 让学生计算一桶体积为6 L的矿泉水的质量和其在地球上所受的重力。

【片段六】 学生讨论如果物体所受重力消失，会出现什么情境？

【设计意图】 判断学生是否形成清晰的物理概念，要看其能否在实际情境中应用物理知识来解决实际问题。“挂画”活动充分体现了深度学习中学生将所学的知识迁移应用到新的情境，并在新情境中解决实际的问题。计算一桶矿泉水的质量和重力，既复习了密度的变形公式，又对新公式G=mg进行了应用，在新、旧知识之间建立联系，实现深度学习中内容的整合和意义联结。最后的讨论则是对学生思维创造性的应用，体现了深度学习中学生高阶思维的发展。这些都有利于促进学生对物理概念的深度理解。

3    概念教学中促进学生深度学习的策略

3.1    創设情境，引导深度学习

在概念教学中，创设体现物理概念和规律本质特征的情境，让学生观察情境中的现象、过程，通过对现象、过程的分析抽象出其本质特征，从而建构物理概念和规律，将课堂引向深度学习。创设的情境可以是真实的、抽象的、模拟的视频、图片或实验。本案例中的视频开门见山，直奔主题，从现象到本质，从特殊到一般，从生活到物理，循序渐进，最后形成“重力”这一基本概念。

3.2    概念辨析，促进深度学习

概念教学不是让学生背定义、记公式、做习题，而是要让学生知道概念的形成过程，知道概念的内涵与外延，并在建立与深化概念的过程中，发展学生的学习能力和思维品质。建构主义理论认为：学生在学习过程中遇到的新概念和新知识，必须通过同化或顺应，与其原有认识和经验等旧知识进行相互作用，实现认知结构的重组，才能被纳入个体原有的认知图式或者生成新的认知图式[3]。本案例采用模型建构的方法，将抽象的重力方向转化为具体的、肉眼可见的绳子拉伸的方向;再通过铁架台的放正与倾斜，模拟地面的平整与不平整，使学生直观地看到重力的方向不是垂直地面向下;最后通过观察发现重力的方向始终垂直于水平面。学生在辨析重力方向的过程中，不断进行自我反思和批判性理解，促进深度学习的真实发生。

3.3    学以致用，深化深度学习

根据学习金字塔理论，当学生初步形成概念后，必须及时给他们提供应用概念的机会，让他们将抽象的概念“返回”到具体的物理现实中去，使他们在运用概念联系实际或解决具体问题的过程中巩固、深化和活化概念[4]。教师也可以从学生反馈的情况中了解自己教学的效果，及时作出调整。本案例中的片段四、五、六从不同角度体现了学生对概念的深度理解和创造性应用。

基于深度学习的概念教学应重视情境创设、概念建构、学生具身体验以及学习的迁移应用和问题解决。通过教师的“深度教”促进学生的“深度学”，教学相长，逐步培养学生的核心素养。

参考文献：

[1]许国良.遵循“学”的规律  优化物理概念教学[J].江苏教育，2017（06）：56-58.

[2]安富海.促进深度学习的课堂教学策略研究[J].课程·教材·教法，2014，34（11）：57-62.

[3]吴志明.论证式教学——抵及科学探究的核心[J].物理教师，2013，34（08）：38-39.

[4]阎金铎，田世昆.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2003.

（栏目编辑    赵保钢）