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基于深度学习的“三注重”课堂教学实践

2024-01-27焦健生

中学教学参考·理科版 2023年10期
关键词:探究学习情感体验情境创设

焦健生

[摘 要]在新课标和新教材实施后,物理教师应结合深度学习理念,着力引导学生进行深度学习,提升学生的学习能力。在教学活动中实践 “学习三注重”,即注重情感体验、注重探究学习、注重自主创新,在此基础上积极探索 “教学三注重”的方法,即注重情境创设、注重思维过程、注重活学活用。这两种方式的 “三注重”,让物理课堂充满了生机与活力。

[关键词]深度学习;三注重;情感体验;情境创设;探究学习

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058(2023)29-0041-03

近几年,以素养为导向的教学改革不断深化,教学改革的主战场是课堂,实施者是教师,受益者是学生,着力点是体验和思维,落脚点是培养学生的核心素养。为了实现以素养为导向的教学目标,2017年版物理新课程标准应运而生,它要求广大教师在教学过程中要重视情境创设,以情境为载体,引导学生积极主动地投入学习,通过科学探究和科学思维,让学生在体验和思考中经历知识的获取过程,形成物理观念,在解决具体问题的过程中提高科学论证能力和创造能力。

在“新课标、新教材”的背景下,我校物理组主动学习先进教学理念,如学科核心素养理念、深度学习理念,在优化以往教学方式的前提下,积极探索和实践课堂教学的新教法,总结出“教与学三注重”的教学方法。

一、深度学习理念下的“教与学三注重”内涵

深度学习理念的宗旨是尊重学生的主体地位,提升学生的学科核心素养。什么是深度学习?教育部课程教材研究所副所长刘月霞认为,深度学习是指在学习活动中,学生能积极参与,全身心投入,并能获得健康成长的学习过程。深度学习强调学习者在真实情境中的内心体验,注重从情境中建构知识,亲身经历获取知识的过程,从中掌握学科学习的思想和方法,并使知识结构化和体系化,最终能够学以致用,在应用中提高分析问题、解决问题的能力。

所谓“学习三注重”是指注重情感体验、注重探究学习、注重自主创新,这是对学生的年龄特征和心理状态以及他们的生活经验而言的,也是物理学科核心素养的要求。所谓“教学三注重”是指注重情境创设、注重思维过程、注重活学活用。在核心素养的培养目标下,注重获取知识的过程是学生提升能力、养成品格和树立正确价值观的必要方式,“教学三注重”就是要在课堂上优化教与学的方式,在情境性、过程性、自主性、合作性和实践性上下足功夫。

二、深度学习理念下的“教与学三注重”流程

深度学习强调以生为本,强调主动学习,要求教师始终站在学生发展的角度进行教学。教学的首要目标就是培养人,课堂是培养人的主阵地,素养导向必须是贯穿整个课堂教学的主线。“学习三注重”强调学生的情感体验,而非机械记忆或生搬硬套;强调学生的主动参与,而非袖手旁观或冷漠视之;强调学生的自主学习,而非违背意愿或强塞硬充。

基于“学习三注重”的“教学三注重”,强调情境、体验、探究、思维和应用,把学习重点放在思维能力的培养上。要求教师用情境打开学生思维,让学生主动体验获取知识的过程,在科学探究和科学思维中建构知识,并能活学活用所学知识,在应用中提高解决问题的能力。“教学三注重”可以参考如下流程(如图1)进行。

三、深度学习理念下的“教与学三注重”的实践

下面以2019年人教版必修第二册中“动能和动能定理”一节新授课为例,谈谈如何在深度学习理念下进行“三注重”教学。

(一)设置学习情境,注重情感体验,培养学生思考和感悟能力

注重情感體验是“学习三注重”的主要手段。情境是学习的载体,情感是认知的前提和动力,情境和情感相融合才能有效促进深度学习。教师要根据学习内容制定教学目标,选择真实的物理情境,根据教学目标设置有梯度的问题或任务,让学生带着兴趣在体验中回答问题或完成任务。

例如,关于动能这个概念的引入,可以设置如下4个问题。

问题1.一质量为m的小球被举高h,选地面为零势能参考平面,小球的重力势能为多少?

问题2.若小球由静止落下(不计阻力),重力势能如何变化?转化给了什么能?

问题3.什么叫动能呢?

问题4.物体的动能大小与哪些因素有关呢?我们先定性地判断一下。请同学们思考并举例说明。

学生体验活动1:如图2所示,学生用自己的笔(笔尖向下)自一定的高度竖直地掉到手心上,感受一下。同一支笔分高和低两次感受;一重一轻的笔从同一高度两次感受。

学生体验活动2:分组实验,如图3所示,让小球从导轨上某一高度由静止滑下,与物块相碰,推动物块做功。

问题1.让同一小球从不同的高度静止滑下,比较高度不同时小球对物块做功的大小。

问题2.让质量不同的木块从同一高度静止滑下,比较质量不同的小球对物块做功的大小。

学生交流互动并总结:物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大。即质量、速度是动能的两个影响因素。

上述教学过程,激发了学生的求知欲,注重学生的情境体验,让学生置身于实验情境中边思考问题边探究学习,从情境中感悟动能究竟与哪些因素有关,提升了学生的观察能力、实验能力和思维能力。

(二)设计探究活动,注重探究学习,提高学生思维和领悟能力

注重探究学习是“学习三注重”的关键环节。科学探究是人类探究真理、获取知识的实践活动,问题是科学探究的起点,已有的知识和生活经验是科学探究的基础,方案设计是科学探究的关键,实施和论证是科学探究的重点,交流合作是探究能力提升的必要过程。

動能到底跟质量和速度有什么定量关系呢?它的表达式是什么?动能变化的原因是什么?究竟有什么规律?这是本节课的重点。

动能跟质量和速度有什么定量关系? 教师提出问题后,可引导学生根据学过的知识,设计一种探究方案。下面是学生设计的一种方案:如图4所示,一质量为m的小球从h处由静止下落( 不计阻力),若小球到达地面时速度大小为v。探究小球到达地面时的动能为多少。(选地面为零势能参考平面)

另外,也有学生设计的方案与教材中的方案相同,这可能是学生预习或现场翻看教材的结果,教师在肯定学生回答的同时,更要表扬那些提出创新方案的学生。

接着,教师再抛出问题:动能变化的原因是什么?多数学生能从物体受到合外力的作用而做加速或减速运动的原因来解释,教师点拨引导学生从做功的角度探究规律。

情境设置和探究活动:设某物体的质量为[m],在与运动方向相同的水平恒力F的作用下发生一段位移l,速度由[v1]增加到[v2],如图5所示。试分类探究合外力对物体做的功与物体动能变化之间的关系。

1.当地面光滑时

①力[F]对物体所做的功是多大?

②物体的加速度是多大?

③物体的初速度[v1]和末速度[v2]、位移l之间有什么关系?

④结合上述三式,你能综合推导得到什么样的数学表达式?

2.当地面粗糙,物体受到地面对它的阻力为[f]时

3.若地面粗糙,无F作用,物体受到地面对它的阻力为f时

学生交流互动后也容易得到:

上述三类情况的学习情境由浅入深,要求探究的知识由易到难,遵循学生的认知规律,学生在探究中能掌握科学思维的方法,如演绎法和归纳法等。同时,学生的参与度和独立思考能力也能得到提高。这是深度学习理念所倡导的。

(三)解决实际问题,注重主动创新,提升学生解题和创新能力

注重自主创新是“学习三注重”的重要环节,创新性的一个重要特征是思维的发散性和开放性。在教学过程中,教师既要注重学生基础知识的巩固和基本能力的培养,也要注重学生自主创新能力的培养,引导学生对物理情境或题目条件进行改造,创造出富有新意的物理新情境和新问题,寻求新的方法和解答。自主创新能够激发学生独立思考和推陈出新的意识,培养学生提出问题的习惯和发散性思维能力,以及勇于创新的精神,这恰恰是学生关键能力所在。下面举两个例子。

[例1]关于动能的理解,下列说法正确的是:( )。

A.一定质量的物体,速度不变时,动能也一定不变。

B.一定质量的物体,速度变化时,动能一定变化

C.一定质量的物体,动能不变时,速度一定不变

D.一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化

联想是解决问题的一种发散性思维方式,也是创新的一种基本思维方式。本题是学习动能概念后的一道巩固习题,解答本题的关键是理解[Ek]是标量,无方向,而[v]是矢量,有方向。教师可以引导学生列举对应的情境来解释四个选项是对还是错,这就要求学生联想相关的物理情境和知识进行选择。如,有的学生联想到平抛运动和匀速圆周运动情境进行分析,有的学生联想到匀速直线运动和匀变速直线运动。

待学生解答好本题后,教师可以要求学生根据自己联想的情境设置一些情境或问题来理解动能这一概念。如,学生设置这样一些问题:

1.做变速运动的物体,其动能一定变化吗?请举例。

2.物体只有做匀速直线运动时,其动能才不变吗?

3.物体做平抛运动时,水平方向速度不变,物体水平方向的动能不变,这句话对吗?为什么?

4.物体的动能变化时,速度不一定变化,速度变化时,动能一定变化,这句话对吗?为什么?

学生自编的这些问题,除有助于学生深刻理解动能这一概念外,还有助于培养学生的创造能力。

[例2]从5 m高处斜向上方以10 m/s的初速度抛出质量为0.4 kg的小球,不计空气阻力,求小球落地时的速度大小。(g取10 m/s2)

这道新授课的巩固习题,物理情境简单,运动过程单一,学生容易上手。教师可以引导学生改变情境,添加条件,创设新情境,设置新问题。

例如,有学生改变了题设条件,添加了小球落地时速度大小为11 m/s,求此过程中小球所受空气阻力做的功。(g取10 m/s2)

解析:已知[v1=10 m/s],[h=5 m],[m=0.4 kg], [v2=11 m/s]。

代入数据得:[Wf=-15.8 J]

本题作为新授课的巩固训练题,对学生在受力分析、状态分析、过程分析和模型建构等方面的能力有一定的要求。通过本题的训练,学生分析问题和解决问题的能力得到了一定的提高,学生通过改编本题,其创造性思维能力也得到了提升。

反思教改过程,物理组老师发现实施深度学习理念下的“学习三注重”和“教学三注重”教学,学生的学习效果和学习能力得到了提高,物理课堂也充满了生机和活力。

[   参   考   文   献   ]

[1]  刘月霞. 指向“深度学习”的教学改进:让学习真实发生[J].中小学管理,2021(5):13-17.

[2]  崔成林.课堂教学改革的10大追问[J].师资建设报,2019(10):20-25.

[3]  靳玉乐.探究学习[M].成都:四川教育出版社,2005.

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