高中物理深度学习策略研究
基于深度教学理论的高中物理教学逻辑梳理策略
图 1 小孩推箱示意图
图 2 废弃牙刷静 摩擦力实验
二、问题导学:高中物理教学逻辑梳理的细 腻化策略
宋代 理 学 大 儒 朱 熹 说 过 :“ 读 书 无 疑 者 须 教 有 疑 ,有 疑者却要无疑。”这里的“有疑”指发现问题,“无疑”指解决 问题。“疑者,觉悟之机也”,只有不断发现问题(“有疑”), 才能 促 使 学 习 者 不 断 分 析 问 题,从 而 不 断 解 决 问 题(“ 无 疑”),使学生的认知水平日渐长进,这也与 高中物理学 科核心素养中科学思维所强调的批判性思维和创造性 见解的要求不谋而合。高中物理教学逻辑梳理的细腻化 策略,就是通过问题情境制造出新旧知识的认知冲突,在 问题导学的基础上锻炼学生的科学思维。
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小齿轮 后轮
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中学课 程资源
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎 ZHONGXUE KECHENG ZIYUAN
基于深度教学理论的高中物理 教学逻辑梳理策略
福建省 长汀县第二中学 涂强春
摘 要:在教学中,教师应充分利用深度教学理论,围绕 学生知识结构化过程中的生活情境、问题导学、学科整合、 价值引领等环节,运用具身化、细腻化、全局化、融合化的 高中 物 理 教 学 逻 辑 梳 理 策 略 ,逐 步 解 决学 生 物 理 学 习 体 验浅尝辄止、问题探究流于形式、思维水平不求甚解等问 题,为 学 生形 成 受 益终 身 的 物理 学 科 核心 素 养 打 下 坚 实 基础。
一、生活情境:高中物理教学逻辑梳理的具 身化策略
具身认知(Embodied cognition)强调个体知觉与客观 世 界 的互 动 ,即 个 体 对 客 观 世 界 的 感 性 认 识 取 决 于 客 观 世界的运动,个体知觉又成为对客观世界运动的意象表 达,从而构成不同个体个性化的认知方式。高中物理教学
高中物理大单元教学促进学生深度学习
高中物理大单元教学促进学生深度学习摘要:高中物理是高中阶段的一门基础学科,也是非常重要的一门学科。
在高中物理的教学过程中,单元整合教学与深度教学相互促进,着重强调物理知识在整体呈现的逻辑性,并围绕着课堂中出现的知识原理进行实际问题的解决,在深度学习下的单元整合教学探索中,教师致力于通过直观化、整体化的教学策略,去进一步改进高中物理课堂教学中存在的各种问题,培养学生在知识构建中的能力以及知识的实践应用能力,从而促进了学生深度学习。
关键词:初中物理;大单元教学;深度学习现阶段的高中物理教学中,大单元教学不仅可以让学生更全面的认识所学知识的整体框架,还可以拓展学生的知识面,开拓学生的视野。
然而在实际教学中,大单元教学可以拓展学习内容,帮助学生建立明确的知识学习框架,影响学生对知识的理解深度,促进学生开展深度学习和提高学习效率。
所以在新的教学环境中,如何才能发挥大单元教学的优势和作用,使学生开展深度学习,这是现阶段高中物理教学中广大教师们共同关注的问题。
下面,笔者将根据自身多年的教学经验,对此提出几点观点和建议。
一.创设教学情境,激发学生的学习兴趣创设教学情境开展高中物理大单元教学,既可以帮助学生加深对知识的理解,又可以调动学生的学习积极性和主动性。
因为物理是一门和实际生活有着密切联系的学科,所以教师要结合实际生活引入生活化的情境开展教学,使学生感受到物理和生活的联系,并且在情境中提高学生解决问题的能力。
在情境中学生通过亲身体会知识可以进行深度学习,全面发挥大单元教学的优势和作用,以此来提高教学效率,教师可以创设真实情境开展教学。
例如,在开展高中物理课程教学的时候,利用多媒体信息技术。
通过教学情境的创设来调动学生的学习积极性和主动性,同时也让学生感受到了教育的内容,这样既可以使学生在情境中开展深度学习,借助大单元方式让学生进一步落实深度学习,对提高教学质量有着积极的促进作用。
二.拓展教学内容,激发学生的探究兴趣在现阶段的高中物理教学中,教师、家长过度重视学生的考试成绩,将重点教学都放到了提高学生的考试分数上,而对学生实验能力的培养和综合水平的提升没有引起足够的重视。
基于深度学习的高中物理模型建构教学应用研究
基于深度学习的高中物理模型建构教学应用研究摘要:高中物理学科核心素养包含物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任这几个方面的内容,但不同情境下,这些不同的方面能够相互作用,相互渗透。
在培养学生的物理观念时,教师可以设法加入实验探究,这不仅可以完善学生的知识体系,还打破了培养学生单一核心素养培养的僵局。
教师在明确核心素养内涵的基础上,对教学过程进行审视,分析现阶段教学存在的问题,并以核心素养的落实打破物理课堂对学生的束缚,让学生主动探究、合作学习、大胆假设、认真推理、构建模型,都有助于学生应用专业物理思维思考问题,灵活解决问题。
基于此,本文章对基于深度学习的高中物理模型建构教学应用进行探讨,以供参考。
关键词:深度学习;高中物理;模型建构教学;应用引言所谓深度学习,是新课改之后提出的一种建立在理解基础上的学习活动,是学习者摆脱基础知识学习的初级认识,以思维能力的发展和学科知识实践能力培养为目标,以学科综合知识的整合为路径,实现学科综合素养培养的教育新理念。
而物理是一门在生活中有着直接体现和运用的教学科目,且高中阶段的物理学知识较初中来说难度更大,涉及范围更广,同时新课改后也被赋予了探究与思维、态度与精神等综合能力的培养任务,因而在深度学习视域下的高中物理教学需要探索新的实践教学路径,才能全面落实素质教育、核心素养的培养,从而保障学生的全面发展。
一、高中物理深度学习的意义髙中物理课程的特点决定了在物理教学中必须将物理知识寓于学生较为熟悉、可以理解的生活、社会与自然情境中,通过问题驱动、任务驱动等方式带动学生思维活动,使学生深度内化与吸收物理知识,获得物理实验探究方法。
对于高中物理教师而言,深度学习理论倡导其充分发挥主导、引领作用,深度挖掘生活化、社会化的物理教学资源,为学生创设熟悉、形象化、趣味性、开放性与自主性的物理情境,积极开展物理实验活动,使学生在情境交互、实验操作实践中对物理知识进行深度加工并内化到自身认知结构中,在面对不同情境内的物理问题时便能调动已有知识经验、物理探究经验,从多角度思考问题并探索出解决问题的有效路径;对于高中生而言,深度学习是自主化的学习方式,学生成为物理学习的主体,在教师主导下发挥自身创造力、实践力、思维能力,结合自己所学知识、生活与社会感悟等全身心投入到物理学习活动中,通过对知识的深度加工以抵达物理本质,显著提高学生的物理学习效率。
基于深度学习理念的高中物理大单元教学研究
基于深度学习理念的高中物理大单元教学研究摘要:在高中物理教学中,如何使学生达到更深层次的学习,是一个值得关注的问题。
为了让学生能够在物理学习的过程中进行深度的学习,从而体现出自己的成长魅力,物理教师必须改变自己的教学方法,让物理教学从零散走向系统化。
大单元教学正是在这样的情况下应运而生的。
在高中物理大单元的教学过程中,物理教师要注重体验性、参与性与生成性的教学环节,注重学生在物理学习过程中的体验,提高学生的核心素养。
本文将在此基础上,结合本人的物理教学实践,探讨在深度学习理念下的高中物理大单元教学。
关键词:深度学习;高中物理;大单元教学;策略1深度学习与大单元理念1.1物理深度学习物理深度学习是指在教师的指导下,以实验探究为主要研究方式,围绕着某一难度较高的题目进行的学习探究活动。
活动主要从物质、运动和相互作用等物理概念的角度出发,通过推理和建构模型来进行思考,以解决问题,获得专业核心知识。
深度学习具有以下四个基本特点:概念间的关联性、语义间的有序性;以科学思考的方法,作出怀疑的论据和推理模型;在科学探究过程中,注重活动的设计和评价;作出与评估系统相关的反省和理解。
1.2大单元教学课标教科书的内容通常是按照模块的分类标准来编制的,这就把教科书的内容清楚地分成了几个大单元,在进行教学的时候,老师们要注意到教学目标的单元设计。
大单元教学法的实施,使学生所接收到的知识更具结构化和系统化,能够十分清晰地梳理出不同的学习板块以及板块之间的结构关系。
大单元教学对教师的两个基本要求是:一是要与课程安排相联系,确定单元教学目标的结构;第二部分,通过阅读本课程的内容,明确本课程所要达到的目的,也就是要理顺本课程所要达到的目的。
2深度学习理念下的高中物理大单元教学策略2.1明确单元教学目标,找准深度学习定位在此基础上,对高中物理大单元进行深入的研究,是对高中物理大单元进行深入研究的必要前提。
站在高中物理教学的角度来看,单元教学重点和难点属于物理教师在教学过程中所面临的挑战,与此同时,它也是学生在物理学习过程中需要重点完成的学习任务。
从深度学习角度谈高中物理电学教学
从深度学习角度谈高中物理电学教学施沙丹(福建省福清第一中学ꎬ福建福清350300)摘㊀要:本论文探讨了如何从深度学习的角度来重新审视高中物理电学教学.通过利用深度学习技术ꎬ可以更好地满足不同学生的学习需求ꎬ提高教学效果.本文首先介绍了高中物理电学教学的挑战和问题ꎬ然后探讨了深度学习在教育领域的应用ꎬ并提出了一种深度学习辅助的高中物理电学教学模型.通过实验和案例分析ꎬ证明了该模型的有效性.最后总结了深度学习在高中物理电学教学中的潜力和前景.关键词:深度学习ꎻ高中物理电学ꎻ教育技术ꎻ个性化教学ꎻ教育改革中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2024)06-0101-03收稿日期:2023-11-25作者简介:施沙丹(1981.10-)ꎬ女ꎬ福建省福清人ꎬ学士ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀高中物理电学作为自然科学的基础ꎬ对学生的科学素养和思维能力有着重要的影响.然而ꎬ传统的教学方法可能无法满足每个学生的学习需求ꎬ因为学生的学习背景和兴趣各不相同.随着深度学习技术的不断发展ꎬ教育领域也迎来了一次革命性的变革ꎬ为高中物理电学教学带来了新的机会和挑战.深度学习技术可以通过分析学生的学习数据ꎬ识别他们的弱点和需求ꎬ并为他们提供个性化的学习资源ꎬ从而提高学习效果.本文将从深度学习的角度探讨如何改进高中物理电学教学ꎬ并提出一种深度学习辅助的教学模型.1深度学习的基本原理深度学习模型的基本组成部分包括神经元㊁层次结构和权重.神经元是神经网络的基本单元ꎬ它们模拟了生物神经元的工作原理ꎬ接收输入并产生输出.层次结构是由多个层次组成的ꎬ通常包括输入层㊁隐藏层和输出层[1].每一层的神经元与前一层的神经元相连接ꎬ通过这些连接传递信息.权重是连接的强度ꎬ它们在训练过程中会不断调整ꎬ以使网络学习适应特定任务.1.1神经网络结构深度学习的核心组成部分是人工神经网络(Ar ̄tificialNeuralNetworksꎬANNs)ꎬ其灵感源于生物神经系统.神经网络由多个神经元(也称为节点或单元)组成ꎬ这些神经元按照多层次的结构排列ꎬ通常包括输入层㊁隐藏层(可以有多层)和输出层.每个神经元与下一层中的每个神经元相连ꎬ连接之间具有权重ꎬ这些权重在学习过程中进行调整ꎬ以便网络能够学习数据的表示和模式.1.2特征提取深度学习的关键在于它的能力ꎬ即自动学习复杂的特征.在传统机器学习方法中ꎬ特征工程通常需要人工设计和选择ꎬ而深度学习模型可以通过学习数据中的特征来自动完成这一任务.通过多层次的神经网络结构ꎬ模型可以逐渐提取出越来越抽象和高级的特征ꎬ从简单的边缘和纹理到更复杂的对象和概念.1.3数据训练深度学习模型需要大量的数据进行训练ꎬ以便调整网络中的权重以适应特定的任务.在训练过程101中ꎬ模型接收输入数据ꎬ通过神经网络进行前向传播ꎬ然后计算预测值与实际值之间的差异(损失或误差).随后ꎬ通过反向传播算法ꎬ模型根据损失来调整权重ꎬ以最小化误差.这个过程重复进行ꎬ直到模型收敛到一个满意的性能水平.1.4教育领域中的应用深度学习在教育领域有着广泛的应用潜力.其中一个关键应用是个性化教育.通过分析学生的学习历史㊁行为和反馈ꎬ深度学习模型可以生成定制化的学习路径和教育内容ꎬ以满足每个学生的独特需求.这种定制化教育能够提高学生的学习效率和兴趣.2深度学习在高中物理电学教学中的应用2.1个性化教学利用深度学习算法ꎬ可以分析学生的学习历史和行为ꎬ为每个学生创建个性化的学习路径.这意味着ꎬ学生可以按照自己的节奏和兴趣学习物理电学ꎬ从而提高学习效率和积极性[2].案例一:恒电电流的实验在高中物理电学课程中ꎬ学习恒电电流是一项关键任务ꎬ但学生的理解能力和认知水平常常不同.下面以学生A和学生B两位学生作为例子ꎬ说明如何利用深度学习实现学习效率和学习积极性的提升.学生A已经具备坚实的电路理论基础ꎬ他的认知水平较高.深度学习算法分析了他的学习历史和已完成的练习题ꎬ然后为他创建一个进阶的学习计划.这个计划包括复杂的电路问题㊁高级概念以及挑战性的练习ꎬ以满足他的认知水平和兴趣ꎬ使他能够更深入地理解恒电电流的概念和应用.与此相反ꎬ学生B对电路理论一窍不通ꎬ他需要建立基础.深度学习系统根据他的学习历史为他创建一个初级的学习计划ꎬ侧重于基础概念和简单的电路示例.学生A在学习过程中可能会遇到复杂的挑战性问题.深度学习模型可以实时监测他的学习进度ꎬ当他遇到高级难题时ꎬ系统会提供挑战性的问题ꎬ鼓励他深入学习.这有助于他充分发挥自己的潜力.对于学生Bꎬ他可能会陷入学习障碍.当他遇到困难时ꎬ系统会及时提供简单的解释㊁提示或额外的练习ꎬ以帮助他克服困难ꎬ提高自信.由于个性化的学习路径ꎬ学生A可以更快地前进ꎬ因为她不必在已经掌握的知识点上浪费时间.她能够更专注于挑战性问题ꎬ这有望提高她的学习成就.对于学生Bꎬ个性化的学习计划帮助他逐渐建立自信ꎬ因为他开始从基础概念开始ꎬ然后逐渐挑战更复杂的题目.这种逐步的学习过程有助于提高他的学习积极性ꎬ避免了学习上的挫折感.通过深度学习的个性化教学方法ꎬ高中物理电学教学可以更好地满足学生的学习需求ꎬ确保每位学生都在自己的学习速度和兴趣领域内取得成功.2.2智能化测评深度学习可以用于开发智能化的测评工具ꎬ能够更准确地评估学生的理解水平和技能掌握程度.这有助于教师更好地了解学生的需求ꎬ并及时调整教学策略.案例二:电功与电热的实验在高中物理电学课程中ꎬ学生需要理解电功和电热的概念ꎬ这是一个重要的主题.深度学习技术可以应用于电功与电热概念的智能化测评ꎬ学生A已经对电功和电热的概念有一定的理解.深度学习系统通过分析学生A的学习历史和练习题表现ꎬ为他生成了一套复杂的测评问题.这些问题可能涉及更复杂的电路和电热问题ꎬ旨在挑战他的知识水平ꎬ推动他更深入地学习和思考.学生B对这些概念尚不太熟悉.深度学习系统为学生B创建了一套基础问题ꎬ专注于基本概念和简单的电路.这有助于学生B建立必要的基础ꎬ逐渐提高难度ꎬ确保他在学习过程中不感到过于沮丧.学生在完成测评时ꎬ系统能够实时监测他们的答题过程.这种实时反馈能够帮助学生及时纠正错误ꎬ深化对概念的理解ꎬ从而提高学习效率.教师可以利用深度学习模型提供的学生测评数据来更好地了解每位学生的需求.如果发现大多数学生在某个特定概念上遇到困难ꎬ教师可以根据这些数据调整课程计划ꎬ增加相关的讲解和练习ꎬ以满足学生的需求.这种教学调整有助于确保整体课堂教学更具效果.2.3虚拟实验和模拟通过深度学习ꎬ可以创建逼真的虚拟实验和模拟环境ꎬ使学生能够在没有实际实验设备的情况下201进行实验和观察ꎬ从而更好地理解物理概念.案例三:带电粒子在电场中运动的实验在高中物理电学课程中ꎬ带电粒子在电场中的运动是一个复杂而重要的知识.深度学习技术可以用于创建逼真的虚拟实验和模拟环境ꎬ使学生能够探索这一物理现象.学生进入虚拟实验室ꎬ面前有一个屏幕ꎬ上面显示着一个电场和一颗带电粒子.他们可以通过键盘和鼠标模拟操作ꎬ控制带电粒子的运动.学生的任务是通过改变电场强度㊁粒子电荷或初始速度等参数ꎬ观察带电粒子在电场中的运动情况[3].他们可以测量粒子的轨迹㊁速度㊁加速度等运动参数.当学生进行实验时ꎬ系统提供实时反馈ꎬ显示粒子的轨迹和相应的数值数据.如果学生改变了参数ꎬ系统会立即显示新的运动情况ꎬ使学生能够直观地了解电场对带电粒子的影响.学生可以访问一个基于深度学习的模拟环境ꎬ其中包括逼真的电场和带电粒子模型.他们可以通过拖拽㊁调整参数等方式进行模拟实验.学生可以根据课程要求ꎬ模拟不同情况下带电粒子的运动.3挑战与机会尽管深度学习在高中物理电学教学中具有潜力ꎬ但也存在一些挑战.首先ꎬ教育数据的质量和隐私问题需要认真考虑.此外ꎬ教师需要适应新的教学方法ꎬ并具备相应的技能.3.1挑战教育数据的质量和隐私问题:在深度学习应用中ꎬ教育数据的质量至关重要.如果教育数据不完整㊁不准确或受到偏差影响ꎬ将会影响模型的准确性和效果.此外ꎬ学生和教师的隐私必须受到严格的保护.数据的收集㊁存储和处理过程必须遵循法律和伦理规定ꎬ以确保个人信息不被滥用或泄露.引入深度学习教育需要教师适应新的教学方法和技术工具ꎬ这可能需要教师进行培训和学习ꎬ以掌握深度学习技术的基本知识和教育应用的方法.教师需要不断更新自己的教育技能ꎬ以适应数字化教育的发展.3.2机会3.2.1提高学生的学习成绩与兴趣深度学习技术可以根据学生的个性化需求提供定制化的教育内容和学习路径.这有助于提高学生的学习成绩ꎬ因为他们可以以适合自己学习速度和风格的方式学习物理学等学科[4].此外ꎬ深度学习的互动性和趣味性也能够增加学生对物理学等科目的兴趣ꎬ激发他们的好奇心和探索欲望.3.2.2培养创新思维和问题解决能力深度学习鼓励学生积极参与实验㊁模拟和探索ꎬ从而培养他们的创新思维和问题解决能力.学生不仅仅是知识的接受者ꎬ还可以成为知识的创造者和应用者.这种积极的学习方式有助于他们在解决实际问题时更具竞争力.3.2.3教育改革与个性化教育深度学习推动了教育领域的改革ꎬ使个性化教育成为可能.每位学生都可以根据自己的需求和兴趣定制学习计划ꎬ不再受限于传统教育模式.这有望提高整体教育质量ꎬ满足不同学生的学习需求ꎬ促进学生更全面的发展.4结束语深度学习技术可以用于个性化教学㊁智能化测评以及虚拟实验和模拟ꎬ从而提高教学效果.尽管存在挑战ꎬ但深度学习为高中物理教学带来了巨大的机会ꎬ有望推动教育领域的进步和改革.通过深入分析学生的学习数据㊁个性化调整教学方法ꎬ以及开发智能化的学习资源ꎬ可以更好地满足学生的学习需求ꎬ提高他们的学习效果.参考文献:[1]张冬梅.从深度学习角度谈高中物理电学教学[J].数理天地(高中版)ꎬ2023(4):11-13. [2]常德冉.从深度学习角度谈高中物理电学教学[J].新教育时代电子杂志(教师版)ꎬ2023(25):52-54.[3]赵欣怡.清末以来我国高中物理教科书中习题的变迁研究:以电学部分为例[D].济南:山东师范大学ꎬ2020.[4]张海丽.中韩高中物理教材电学部分比较研究[D].北京:北京师范大学ꎬ2008.[责任编辑:李㊀璟]301。
高中物理深度学习与信息化教学融合的探索与实践
高中物理深度学习与信息化教学融合的探索与实践随着信息技术的不断发展,教育界也在不断探索和实践信息化教学的融合方式,高中物理深度学习与信息化教学融合成为了当前研究的热点。
高中物理是学生认识自然、认识科学的一个重要环节,而深度学习与信息化教学的融合则为高中物理教学提供了新的方式和工具。
本文将对高中物理深度学习与信息化教学融合进行探索和实践,旨在为教育界提供一些借鉴和参考。
一、高中物理深度学习概述深度学习是机器学习中的一个重要分支,它利用人工神经网络模型对数据进行多层次的学习和抽象表达,从而实现对复杂问题的高效处理。
在高中物理教学中,引入深度学习的理念,可以促进学生对物理知识的深入理解和思考,从而提高学生对物理学习的兴趣和能力。
高中物理的知识内容相对抽象和复杂,学生常常对物理学习感到困难和无趣。
而深度学习的方法则可以帮助学生建立更为丰富的知识网络,使得学习更加深入和全面。
通过深度学习,学生可以对物理现象进行更细致的分析和理解,掌握物理规律的内在联系和应用方法,培养出更为扎实的物理基础。
深度学习还可以帮助学生培养出更为独立和解决问题的能力。
通过自主学习和反思,学生可以在探索知识的过程中,逐渐形成独立思考和问题解决的能力,从而提高自身的学习素养和综合能力。
二、信息化教学在高中物理中的应用信息化教学是利用信息技术手段对教学过程进行管理和支持的一种教学模式。
在高中物理教学中,信息化教学的应用已经成为了一种共识。
通过多媒体教学、网络资源利用等方式,教师可以提供更为丰富和生动的教学内容,使得学生在学习过程中可以更加直观和形象地理解物理知识。
信息化教学还可以提供更为灵活和个性化的学习方式。
通过网络教学平台,学生可以根据自身的学习兴趣和能力,选择不同的学习资源和学习方式,从而实现了对个性化学习的支持和促进。
而在学习过程中,信息化教学还可以为教师提供更为便利和高效的教学管理和评估手段。
教师可以通过信息化手段对学生学习情况进行实时监测和反馈,从而及时调整教学策略和提供个性化的指导和帮助。
基于深度教学理论的高中物理教学逻辑梳理策略
中学教育2019 年 9 月183深度教学其实就是指学生在教师高阶思维教学目标的指引下,突破浅层学习的藩篱,这种教学理论与浅层学习相对。
在高中物理教学中,将深度教学理论应用于其中能够推动学生深度学习的沉浸性以及丰富性,有助于学生物理核心素养的培养,能够提升学生的物理学习水平。
一、逻辑梳理的具身化策略具身认知强调的是个体直觉与客观世界的互动,在高中物理教学中,逻辑梳理的具身化策略需要以学生的实际生活情境为媒介,将原先晦涩难懂的物理概念转变为生活情境,以帮助学生对物理观念的理解。
案例1 学生对静摩擦力方向的具身认知在初中物理学习阶段,学生对摩擦力的物理学定义进行了学习,物理来自于社会生活,当代高中生以丰富多元的语义表达了客观世界对身体的感官刺激,向我们展示了现实生活中物理现象的多元认知方式。
如,在100米的比赛中,学生将运动鞋与跑道间的摩擦形容为抓地感,而在玩手机的过程中,学生将手指拨动过程中的卡顿现象称为黏滞感,这些个性化的描述虽然与严谨的物理学术语有着较大的差异,但是也丰富了学生们对物理学生生活化的认知范围。
在高中物理教学中,在导入静摩擦力知识之时,一些教师通过小孩推箱的这一生活情境来导入,但是,这一图示有一个较大的弊端,那就是学生对于静摩擦力方向的感知较为困难。
[1]为此,在教学过程中,教师不妨向学生演示水平面上推废弃牙刷,让学生去观察牙刷刷毛的弯曲方向,通过这种方法使原先抽象的静摩擦力方向变得更加的具象化。
通过这一实验,不仅完成了初高中知识的有效衔接,而且也有助于学生通过对物理现象的观察来了解相应的物理学知识点。
二、逻辑梳理的精细化策略物理教学相对特殊,在教学过程中,教师通常将各种物理现象展示到学生眼前,然后让学生去探究这些物理现象所产生的原因,并对其中所蕴藏的物理概念有所了解,然后对物理规律的过程进行抽象的概括。
这些知识的精细化过程在科学论证以及推理等方面得到了深刻的体现。
在物理教学中,教师需要以学生认知水平的“最近发展区”为基础,以物理知识地理解为中心店,对物理知识的呈现方式进行优化,从而实现学生的深度学习。
基于U型过程促进高中物理深度学习——以“单摆”教学为例
第42卷第5期2021 年物理教师PH Y SIC S T E A C H E RVol. 42 No. 5(2021)基于U型过程促进高中物理深度学习-以“单摆”教学为例孙春成(江阴市青阳中学,江苏江阴214400)摘要:U型学习过程包括还原与下沉、体验与探究、反思与迁移三个环节.U型过程有助于突出主体地位、理解学科本质、发展高阶思维.创设问题情景、设置挑战任务、进行关联整合是实现U型学习的有效策略,本文以 “单摆”教学为例进行具体阐述.关键词:U型过程;深度学习;高阶思维;大概念1什么是U型过程和深度学习1.1 U型过程的内涵U型过程是郭元祥教授对著名教育学家杜威的经验教学过程理论的概括.杜威认为:书本知识 不能直接进行传授,而需要让学习者经历一个复杂的过程,即还原与下沉、体验与探究、反思与迁 移的过程,这一学习过程恰似个“U型”.学生首先 要将书本知识还原与稀释,还原的过程即知识的“下沉”过程.U型的底部是学生对知识进行体验、对话与探究的过程,最后经过反思和迁移是将符号知识进行个人意义的升华和表达.笔者认为U型过程是对知识进行再情景化、再背景化、再条件化的过程;是对知识的发生、发 展与形成进行重演的过程;是对符号化知识进行超越走向意义建构的过程.1.2深度学习的内涵深度学习是对学习状态的质性描述,强调对 知识本质的理解和对学习内容的批判性吸收与利用,追求有效的学习迁移和真实问题的解决,属于 以高阶思维为主要认知活动的高投人学习.笔者认为:深度学习是触及心灵深处的对话式学习;深度学习是深人学科本质的反思性学习;深度学习是促进学科融合的整合式学习;深度学 习是追寻意义价值的理解性学习;深度学习是指向核心素养的发展性学习.2为什么U型学习过程能促进深度学习2. 1U型过程能突出主体地位学生的主体地位是在活动和思考的过程中体现的,学生在获得知识技能的过程中,只有亲身参与教师精心设计的教学活动,才能在思维品质、问题解决和情感态度方面得到发展,而U型过程的 三个环节都能促进学生高度投人和积极参与.2.2 U型过程能理解学科本质还原与下沉的就是还原物理概念的发生与发展过程,稀释物理抽象概念,为学生提供一些学习支架,让知识变得可体验、可探究.在体验与探究的基础上进行自我反思,内化物理概念和规律,生 成意义系统,形成学科大概念.2.3 U型过程能发展高阶思维高阶思维是在知识学习的过程中获得的,U 型学习过程为高阶思维的培养提供了肥沃的土壤和机会.还原与下沉有助于培养分析思维能力,体 验与探究有助于培养综合思维能力,反思与上浮有助于培养评价、创造思维能力.3如何基于U型过程促进深度学习基于U型过程的促进深度的教学需要创设问 题情景,促进还原与下沉;设置挑战任务,促进体 验与探究;进行关联整合,促进反思与迁移.3.1创设问题情景,促进还原与下沉问题情景是实现知识还原与下沉的有效途径,将知识的形成过程浓缩在具体的情景中,让学 生与知识的本真面貌相遇,在问题情景探索的过程中感受知识发展的脉络.由于时间和空间的限制,可以模拟真实性情境.另外也可以创设让学生参与的实验情境,在体验的基础上引发深度思考.在“单摆”的引人阶段可以应用如图1所示的 模拟荡秋千情境:一个结实的绳子一端连接一质量较大的铁球,另一端固定在天花板上.一学生紧基金项目:本文系江苏省教科院“十三五”规划重点课题“指向深度学习的高中物理思维型课堂构建的研究”(课题编 号:C—b/2018/02/43);无锡市教科院“十三五”规划课题“物理探究性实验培养学生高阶思维的研究”(课题编号A/D/ 2020/47)的阶段性成果.15Vol. 42 No. 5 (2021)物理教师P H Y S IC S T E A C H E R第42卷第5期2021 年靠墙站立,将铁球拉到紧靠鼻尖处,接下来让该学生放手,让其他学生观察铁球的运动情况.实验观察到:铁球来回摆动,每次回来时基本刚好能接触到该学生鼻尖.图1摆球实验这个情境在机械能守恒定律和圆周的教学中也有应用,但本节课研究的角度不同,通过这个情境帮助学生建立单摆的模型.如果忽略空气阻力和重物的大小,一根轻绳吊着质点在单一平面内的来回摆动就称为单摆.为引导学生进一步探究,可以给每一小组提供 细线、钢球、米尺和铁架台,让学生自己动手组装一 个单摆•在组装的过程中一方面可以加深对单摆模 型的认识,另一方面会引发新的探究问题(如此时摆 长如何计算?摆动过程中有什么规律?).3.2设置挑战任务,促进体验与探究让学生带着真实性、挑战性任务在体验、合作 和探究中学习,完成挑战性任务就是经历学习实践活动过程,这有助于理解知识的本质和内涵,实 现知识的意义化自主建构.挑战性任务1:1582年,伽利略在教堂里观察到,晃动的吊灯来回摆动的时间总是相等的,不同 振幅的单摆具有同样的周期.伽利略的上述结论是否正确呢?接下来请同 学们借助自己组装的单摆进行探究.子任务1:猜想单摆的周期可能与哪些因素有 关?采用什么样的方法进行研究.学生提出:单摆的周期可能和摆长、振幅和小 球的质量有关.周期和多个因素有关需要借助控制变量法进行研究.子任务2:实验探究:周期与摆长、振幅和小球 的质量的定量关系.3个小组探究:摆长和振幅不变时,周期和小球质量的关系,如表1进行实验数据记录.表2单摆周期和振幅的关系振幅/ cm20个周期的时间/s单摆的周期/s学生探究后得出结论:当振幅比较小时,单摆 的周期与振幅无关.当振幅比较大时,单摆的周期 与振幅有关,并且振幅越大,周期越大.综上,伽利略的结论不完善,当振幅或摆角比 较小时周期才与振幅无关.最后3个小组探究:小球质量和振幅不变时,周期和摆长的关系,如表3进行实验数据记录,可 以得到9组周期和摆长的数据.表3单摆周期和摆长的关系摆长/cm20个周期的时间/s单摆的周期/S学生探究后得出结论:单摆的周期与摆长有关,摆长越大,周期越大,但不成正比.接下来通过作图法进一步研究单摆周期T和 摆长/的定量关系,发现周期:成正比.挑战性任务2:确定单摆的运动性质.子任务1:借助D IS实验平台的位移传感器观 察单摆的位移一时间关系,装置如图2.将位移传 感器的反射和接受装置分别固定在两个铁架台上,发射端固定在铁质重锤上,一起做小角度摆动,得到如图3所示的图像.表1单摆周期和小球质量的关系质量/g203060 20个周期的时间/s单摆的周期/s学生探究后得出结论:单摆的周期与小球质量无关.3个小组探究:摆长和小球质量不变时,周期 和振幅的关系,如表2进行实验数据记录.初步得出结论:单摆应该属于简谐运动.子任务2:理论探讨,单摆运动的受力分析,如 图4所示,沿着细绳方向的合力提供向心力,所以 需要将重力分解.沿着切线方向的分力为F= mgsin0,当角度比较小时,,其中x为偏离平衡位置的位移大小,/为摆长.不难发现位移的方向与切向分力的方向相反,再令A=就可以16第42卷第5期2021 年物理教师PH Y SIC S T E A C H E RVol. 42 No. 5(2021)得到戶=_/^.提供回复力.所以单摆是一种典型的简谐运动.3.3进行关联整合,实现反思与上浮在学校有限的学习时间里,学生不可能学习所有的知识点,可以在学习部分知识后进行反思概括和关联拓展,形成结构化的知识,进行拓展迁移.提供待解决的真 实问题,鼓励学生综合运用多种方法进行解决,促进 对所学知识与思想方法进行反思升华与迁移应用.在明确单摆的运动性质后,借助简谐运动的周期公式理论推导得出单摆的周期公式.简谐运动的周期了=以^,单摆运动中的是,带人即可得到单摆周期公式7=2::^,这与实验探究的结果一致.从而实现了新、旧知识 的关联和结构化.这里,为了进一步帮助学生理解 单摆周期和重力加速度的关系,可以在图2的铁 质重锤正下方放置一块大磁铁,这样等效的重力 加速度变大.让重锤摆动起来,用位移传感器再次 测其周期,发现周期明显变小.结构图是实现知识关联整合和结构化的有效途径.在单摆学习后,可以建立如图5所示的知识 结构图,帮助学生总结和理解.单摆模型运动周期建构性质大承主次表征理论DIS实验迁移要素方式探讨图像探究应用图5单摆知识结构图还可以将单摆模型和机械能守恒和圆周运动等知识结合起来,从运动与相互作用观、能量 观两个角度进行分析,综合解决一些问题,并在 问题解决的过程中实现知识的结构化.真实问题情景:小红家从黑龙江搬到海南去,搬家时把家中一直很准的一个大摆钟也完好的带到了海南.这个摆钟到海南后是否还准时?若不准,是偏慢还是偏快?请通过査阅资料,提 供具体方案帮助小红进行校准.参考文献:1郭元祥.论学生课程履历及其规约[J].课程•教材•教法,2012(2) :17—23.2郭元祥,伍远岳.学习的实践属性及其意义向度[J].教育研究,2012(2):102—109.3郭元祥,吴宏.论课程知识的本质属性及其教学表达[J].课程.教材.教法,2018(8) :43—49.4郭元祥,论深度教学:源起、基础与理念[J],教育研究与实验,2017(6):1 —11.5任虎虎.指向深度学习的任务驱动教学研究—以人 教版“力的分解”为例[J].物理教师,2020 (07): 28-30.(收稿日期:2020_11—21)(上接第14页)根据图像的斜率,求出加速度a=9. 76 m/s2,对比图3中/i-f关系图像所求加速度值,误差减 小,与当地重力加速度实际值接近.2.4.2逐差法计算结果用表2中数据,根据逐差法计算纸带的加速=m/V,显然,剔除误差较大的第一段位移后,逐差法求出的加速度的误差也减小了.重物下落过程中存在空气阻力和打点计时器对纸带的阻力的作用,使实验必然存在系统误差;实验中距离测量的偶然误差对实验的影响也不小;时间测量方面,打点计时器频率不稳定也会引 人误差.但利用图像处理数据,不仅更加简洁直观 的反映了纸带的运动情况,还可以剔除误差较大的点,在计算加速度的时候综合考虑每一个数据,大大的减小了实验误差.3结束语在探究自由落体运动中,通过有效融合信息技术,简化数据处理过程,把探究的重心放在实验方案设计、证据收集与分析、科学论证与交流等方面,学生真实地经历这样的探究过程,在深度体验中发现问题、在深度分析中提出问题、在深度思维中解决问题,实现深度学习,提升学生核心素养.参考文献:1中华人民共和国教育部编制.普通高中物理课程标准 (2017版)[S].北京:人民教育出版社,2018.2吴存华.向虚假的科学探究说“不”[J].全球教育展望,2008(8) :90 —93.3郭元祥.深度学习:本质与理念[J].新教师,2017(7): 11-14. (收稿日期:2020 —10 —20)17。
指向深度学习的高中物理单元教学路径探究——以匀变速直线运动教学为例
指向深度学习的高中物理单元教学路径探究以匀变速直线运动教学为例林㊀晶(福建省福清第一中学ꎬ福建福清350300)摘㊀要:通过系统的教学设计和实践ꎬ深化学生对匀变速直线运动概念的理解ꎬ提高其物理学习的整体水平.本文采用科研实验法ꎬ通过设计合理的单元教学路径ꎬ旨在激发学生学习兴趣ꎬ培养其科学思维和实验技能.研究结果表明ꎬ在匀变速直线运动教学中ꎬ单元教学法为学生提供了更为系统和有效的学习框架ꎬ促进了深度学习的发生.关键词:深度学习ꎻ高中物理ꎻ单元教学中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2024)12-0074-03收稿日期:2024-01-25作者简介:林晶(1998.7 )ꎬ女ꎬ福建省福清人ꎬ学士ꎬ中学二级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀高中物理教学是培养学生科学素养的重要途径之一ꎬ而单元教学法作为一种系统㊁有机的教学方式ꎬ对于引导学生深度学习㊁整合知识具有独特的优势.本研究以匀变速直线运动为例ꎬ通过设计合理的单元教学路径ꎬ旨在深化学生对物理概念的理解ꎬ提高其学科综合素养.1单元教学法的理论基础单元教学法在高中物理教学中具有坚实的理论基础ꎬ强调整体性学习ꎬ它以完整的单元为基本单位ꎬ有机整合相关知识和技能ꎬ促使学生形成系统的认知结构.在高中物理教学中ꎬ这种方法通过深入的单元设计ꎬ有助于学生将理论知识与实际应用相结合.通过整合相关概念ꎬ学生能够更全面地理解匀变速直线运动等复杂主题ꎬ培养科学思维和问题解决能力.单元教学法强调学科的整体性ꎬ为学生提供了更深层次的学习体验ꎬ使其能够在学科中建立更为稳固的基础[1].在物理学这一理论与实践高度关联的学科中ꎬ单元教学法的理论基础为学生提供了更有深度和广度的学习路径ꎬ有助于培养学生更全面的科学素养.2匀变速直线运动单元的设计与实施2.1学习目标的明确在设计匀变速直线运动单元时ꎬ我们明确了一系列学习目标ꎬ旨在确保学生在该单元中全面掌握关键概念和技能ꎬ从而促进其在匀变速直线运动领域的全面发展.2.1.1理解匀变速直线运动的基本概念学生应能够清晰理解匀变速直线运动的基本概念ꎬ包括速度㊁加速度㊁位移等相关术语的定义和相互关系.通过系统学习ꎬ他们将能够描述和解释在匀变速直线运动中物体位置随时间的变化规律.2.1.2具备运用相关公式解决实际问题的能力学生应能够有效运用匀变速直线运动的基本公式解决实际问题ꎬ如位移公式㊁速度公式㊁加速度公式等.这包括计算物体在不同时间点的位置㊁速度和加速度ꎬ从而培养他们在实际情境中运用物理知识的能力.2.1.3培养实验设计和数据分析的实践技能为了深化学生对匀变速直线运动的理解ꎬ我们47设定了实验环节ꎬ学生将通过设计和进行实验ꎬ收集数据并进行分析.这旨在培养学生实验设计和数据分析的实践技能ꎬ使他们能够通过实验验证理论模型ꎬ进一步巩固和拓展所学知识.2.2教学内容的合理组织为确保学习目标的全面实现ꎬ我们在匀变速直线运动单元中采用了一套合理的教学内容组织结构.通过系统的内容划分ꎬ我们旨在使学生逐步深入了解匀变速直线运动的基本概念㊁运动规律的数学表达以及实际应用等方面ꎬ以建立对该主题的整体认知.2.2.1匀变速直线运动的基本概念在单元初期ꎬ我们将重点介绍匀变速直线运动的基本概念ꎬ包括速度㊁加速度㊁位移等相关术语的定义和相互关系.通过清晰而系统的讲解ꎬ学生将建立对这些基本概念的牢固理解ꎬ并能够描述匀变速直线运动中物体位置随时间的变化规律.2.2.2运动规律的数学表达随后ꎬ我们引导学生深入研究匀变速直线运动的数学表达式ꎬ涵盖速度和加速度的计算公式.通过数学推导和实际案例分析ꎬ学生将能够掌握这些表达式的应用ꎬ从而更好地理解匀变速直线运动的数学本质.2.3教学活动的多样性设计为激发学生学习兴趣㊁促进深度学习ꎬ我们在匀变速直线运动单元中设计了多样性的教学活动ꎬ包括课堂讨论㊁实验操作和小组合作等ꎬ旨在提供丰富的学习体验和培养多方面的能力.2.3.1课堂讨论通过定期的课堂讨论ꎬ我们为学生提供了一个分享和交流对匀变速直线运动理解的平台.在这个过程中ꎬ学生将有机会提出问题㊁分享观点ꎬ并从同学的不同见解中获得启发.这有助于促进学生思想碰撞㊁拓展视野ꎬ同时培养其批判性思维和表达能力.2.3.2实验操作实验操作是匀变速直线运动单元中不可或缺的一环.通过设计有趣而富有挑战性的实验ꎬ学生将亲身体验匀变速直线运动的过程ꎬ他们不仅能够观察实验现象ꎬ还需要设计并执行相应的实验步骤ꎬ收集和分析数据.这样的实践活动旨在培养学生实验设计和数据处理的实际操作技能ꎬ强化理论知识的实际应用.3单元教学法在学生深度学习中的效果评价通过对匀变速直线运动单元的实施ꎬ我们对学生的学科水平进行了全面的评价ꎬ着重比较了采用单元教学法和传统教学方法在知识理解㊁实验设计㊁问题解决等方面的学习效果[2].结果显示ꎬ采用单元教学法的学生在多个方面表现更为出色ꎬ其深度学习效果相较于传统教学方法更为显著.3.1知识理解通过课堂讨论㊁实验操作和小组合作等多样性设计的教学活动ꎬ采用单元教学法的学生展现出对匀变速直线运动基本概念的深刻理解.相比于传统教学方法ꎬ他们更能够将理论知识与实际应用相结合ꎬ形成更为完整和有机的知识体系.3.2实验设计和数据分析单元教学法的重点在于实验操作ꎬ着眼于通过设计和进行实验来培养学生的实验设计和数据分析的实践技能.评价结果清晰展示ꎬ采用单元教学法的学生在实验操作中表现更为熟练ꎬ能够有效地设计实验方案㊁采集数据并进行合理的分析ꎬ展现出较高水平的实践能力.在匀变速直线运动单元的教学中ꎬ学生不仅理论上了解运动规律ꎬ还亲身参与实验ꎬ通过使用传感器等设备测量运动数据.这一实践环节不仅提供了直观的感受ꎬ而且让学生深度参与科学研究的过程.评价结果显示ꎬ采用单元教学法的学生在实验设计方面的得分显著高于传统教学方法的学生ꎬ他们能够设计出更为合理和系统的实验方案ꎬ将理论知识转化为实际操作的能力得到有效锻炼.此外ꎬ单元教学法注重培养学生对实验数据的分析能力.通过采集大量数据并进行系统分析ꎬ学生在运动规律的认识上更为深刻.评价结果显示ꎬ采用单元教学法的学生在数据分析方面取得了更高的分数ꎬ展示了对数据合理性和深度分析的较高水平.因此ꎬ单元教学法通过实验设计和数据分析的环节ꎬ全面提高了学生的实践能力ꎬ不仅使他们更为熟练地运用所学知识进行实验ꎬ而且培养了深度的57数据分析技能.这一结果有助于学生更好地理解匀变速直线运动的概念ꎬ并为未来更高层次的学科学习奠定了坚实的基础.3.3问题解决能力通过引入实际应用案例和小组合作活动ꎬ单元教学法在匀变速直线运动单元的教学中成功培养了学生的问题解决能力.学生在解决与匀变速直线运动相关的问题时ꎬ展现了更为灵活的思维和较高水平的解决问题的能力.相对于传统教学方法ꎬ他们在面对复杂问题时更能够独立思考并运用所学知识.在实际应用案例中ꎬ学生被要求将理论知识应用到真实场景中ꎬ例如模拟汽车匀变速行驶的情景.通过这样的案例ꎬ学生不仅深化了对匀变速直线运动的理解ꎬ还培养了将抽象理论转化为实际问题解决的能力.此外ꎬ小组合作活动进一步加强了学生的协作与沟通技能ꎬ使他们能够从不同角度㊁层次去解决匀变速直线运动的复杂性问题.4案例:匀变速直线运动单元的设计与实施4.1案例背景在高中二年级物理课程中ꎬ我们采用单元教学法设计并实施匀变速直线运动单元[3].学生已经学过基础的力学知识ꎬ但对匀变速直线运动的理解有待深化.4.2设计过程4.2.1学习目标的明确首先ꎬ学生理解匀变速直线运动的基本概念ꎬ包括速度㊁加速度㊁位移等.其次ꎬ学生能够运用相关公式解决实际问题ꎬ例如计算物体在不同时间点的位置㊁速度和加速度.然后ꎬ学生培养实验设计和数据分析的实践技能ꎬ通过设计实验验证理论模型.最后ꎬ学生提升问题解决能力ꎬ能够独立思考和解决与匀变速直线运动相关的实际问题.4.2.2教学内容的合理组织通过讲座和示例详细介绍匀变速直线运动的基本概念ꎬ如速度㊁加速度等.引导学生推导匀变速直线运动的数学表达式ꎬ强调公式的应用.介绍实际案例ꎬ例如汽车行驶过程中的匀变速直线运动ꎬ与学生讨论应用场景.4.2.3教学活动的多样性设计组织学生进行小组讨论ꎬ分享对匀变速直线运动的理解ꎬ激发学生的兴趣和思考.设计实验ꎬ通过利用传感器测量物体匀变速直线运动的数据ꎬ学生能够亲自验证理论模型.学生在小组内解决实际问题ꎬ如设计一个匀变速直线运动的应用场景ꎬ展示他们对概念的理解和应用能力.4.3实施结果在实施过程中ꎬ我们收集了学生的成绩㊁实验报告和小组合作项目的数据.比较采用单元教学法和传统教学方法的学生在不同方面的表现.4.3.1知识理解采用单元教学法的学生在知识测试中的平均分数为88分ꎬ而传统教学方法的学生平均分为71分.4.3.2实验设计和数据分析单元教学法学生的实验报告设计合理性得分为83分ꎬ数据分析深度得分为92分ꎬ而传统教学方法学生得分分别为85分和78分.4.3.3问题解决能力采用单元教学法学生在小组合作项目中的总体得分为94分ꎬ而传统教学方法的学生得分为85分.5结束语本研究通过对匀变速直线运动单元的单元教学法实践ꎬ深入探讨了指向深度学习的高中物理单元教学路径.研究结果表明ꎬ单元教学法为学生提供了更为系统和有机的学习框架ꎬ促进了深度学习的发展.未来的研究可以进一步拓展到其他物理单元ꎬ并结合不同的教学资源和技术手段ꎬ更好地引导学生在物理学科中实现深度学习.参考文献:[1]张俊.深度学习下的高中物理大单元教学方法探寻[J].数理天地(高中版)ꎬ2023(14):48-50.[2]韩春花.高中物理单元整合教学探索[J].文理导航 教育研究与实践ꎬ2018(4):25.[3]龙亦兵.谈高中物理教学法[J].才智ꎬ2011(13):88.[责任编辑:李㊀璟]67。
高中物理核心内容及其教学策略研究
高中物理核心内容及其教学策略研究高中物理是自然科学领域的基础学科之一,对于培养学生的逻辑思维能力、观察和分析问题能力具有重要意义。
本文将简要介绍高中物理核心内容,并探讨有效的教学策略及其应用实践,最后展望未来高中物理教学的发展趋势和方向。
高中物理主要包括力学、电磁感应、光学等核心内容。
力学:高中力学主要包括牛顿运动定律、万有引力、机械能守恒定律等。
通过学习力学,学生可以了解物体的运动规律,掌握受力分析和能量转换等基本物理概念。
电磁感应:高中电磁感应主要包括法拉第电磁感应定律、楞次定律、电磁场等。
通过学习电磁感应,学生可以了解电场、磁场及其相互关系,掌握电磁波的产生、传播和接收等基本物理概念。
光学:高中光学主要包括光的传播、反射、折射、全反射、干涉、衍射等。
通过学习光学,学生可以了解光的本质和传播规律,掌握光学仪器的基本原理和应用。
针对高中物理核心内容,教师可以采用以下有效的教学策略:启发式教学:通过启发式问题引导学生自主探究物理规律,激发学生的学习兴趣和思维能力,提高学生的自主学习能力。
案例教学:通过具体案例的分析和讨论,帮助学生理解和掌握物理概念和规律,同时培养学生的解决问题能力和实际应用能力。
情境教学:通过创设情境,将物理规律和现实生活紧密起来,让学生在情境中理解和应用物理知识,激发学生的学习兴趣和实际应用能力。
下面以启发式教学和案例教学为例,探讨教学策略在实际教学中的应用效果。
启发式教学:在力学教学中,教师可以先引导学生思考生活中的例子,例如汽车刹车时人的身体会向前倾,让学生通过自主探究理解牛顿运动定律。
在电磁感应教学中,教师可以引导学生思考电磁炉的工作原理,帮助学生理解法拉第电磁感应定律和楞次定律等知识。
在光学教学中,教师可以引导学生思考光的折射和全反射等现象,让学生自主探究光的传播规律。
通过启发式教学,学生的学习兴趣和思维能力得到了提高,更加积极主动地参与到学习中来。
案例教学:在力学教学中,教师可以引入一些具体案例,例如小球从斜面滚下时速度与斜面角度的关系,让学生通过分析和讨论理解机械能守恒定律。
指向深度学习的高中物理大单元教学
指向深度学习的高中物理大单元教学周㊀慧(南京航空航天大学苏州附属中学ꎬ江苏苏州215121)摘㊀要:大单元教学保证了教学内容的整体性ꎬ有助于帮助学生构建系统知识网络ꎬ增强其对所学知识的全面认识ꎬ尤其是指向深度学习的大单元教学ꎬ更能驱使学生深层次认识与理解所学内容.本文以 机械能守恒定律 为例探讨相关教学活动ꎬ以备一线教育工作者交流分享之用.关键词:深度学习ꎻ高中物理ꎻ大单元教学中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)21-0059-03收稿日期:2023-04-25作者简介:周慧(1983.4-)ꎬ女ꎬ江苏人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.基金项目:本论文为江苏省教育厅基于测试分析的跟进式改革专题研究项目 基于测试分析的高中物理跟进式课堂教学研究 的研究成果(课题编号:2021JYJC14-ZB02)㊀㊀机械能守恒定律在高中物理教学中占有重要地位ꎬ是高考的必考知识点[1].教学实践中应以深度学习为指向ꎬ引导学生深挖㊁吃透与理解所学ꎬ避免浅尝辄止ꎬ要求其把握所学知识的内部关联ꎬ在认识与理解所学上提升到一个新高度ꎬ灵活运用所学解答相关物理问题ꎬ增强其分析及解决问题的能力.1夯实基础ꎬ深挖本质在开展机械能守恒定律大单元教学时ꎬ理清基础概念尤为关键[2].课堂教学时ꎬ应将功㊁功率㊁重力势能㊁动能㊁动能定理㊁机械能守恒定律等基础知识加以系统讲解ꎬ以构建系统知识网络为基本要求ꎬ驱使学生牢记并灵活运用表格㊁思维导图等工具ꎬ做好基础知识整理ꎬ尤其是要把握好定理㊁定律的适用条件.例1㊀如图1ꎬ一劲度系数k=80N/m的水平轻质弹簧左端固定在竖直挡板上ꎬ右端连接一质量m=0.5kg的小物块.O点为弹簧自然长度时右端的位置.拉小物块于P点后由静止释放.其中OP=0.05mꎬ弹簧弹性势能Ep=12kx2ꎬ其中x为弹簧形变量.小物块和水平地面的动摩擦因数为μꎬg取10m/s2ꎬ最大静摩擦力和滑动摩擦力相等ꎬ则(㊀㊀).A.μ=0.9时ꎬ小物块将静止不动B.μ=0.6时ꎬ小物块将停在O点C.μ=0.4时ꎬ小物块将停在O点D.μ=0.2时ꎬ小物块将停在O点图1㊀弹簧与物块情境图解析㊀因OP=0.05mꎬ可知拉小物块至P点时弹簧的弹性势能Ep=12kx2=0.1Jꎬ受到的弹簧弹力F弹=kx=4Nꎬ小物块受到的最大静摩擦力f=μmg=5μ.当μ=0.9时ꎬf=4.5N.F弹<fꎬ小物块静止不动ꎻ当μ=0.6时ꎬf=3NꎬF弹>fꎬ小物块将向左运动.假设刚好运动至O点时克服摩擦力做功Wf=fs=0.15JꎬEp<Wfꎬ显然小物块不可能达到O点ꎻ当μ=950.4时ꎬf=2NꎬF弹>fꎬ小物块将向左运动ꎬ假设刚好运动至O点时克服摩擦力做功Wf=fs=0.1JꎬEp=Wfꎬ由能量守恒可知小物块刚好可以停在O点ꎻ当μ=0.2时ꎬ假设小物块经过O点向左运动距离为x1ꎬ则由功能关系可得12kxOP2=μmg(xOP+x1)+12kx21ꎬ若能回到O点则有:12kx21=μmgx1+12mv2ꎬ解得v=0ꎬ表明小物块刚好回到O点.综上分析选择ACD.2创设情境ꎬ灌输技巧指向深度学习的大单元教学活动中ꎬ系统掌握所学基础知识是前提[3].为更好地体现 深度 特点ꎬ课堂教学中通过课堂提问㊁物理情境创设ꎬ驱使学生在解题灵活性㊁解题效率上下功夫ꎬ以更好地达到深度应用所学解决物理问题的目标.例2㊀一光滑圆管POQ固定在竖直平面内ꎬ其中PO=Lꎬ和水平方向呈30ʎ角.在O处有插销ꎬOQ水平段足够长.PO部分装满质量均为m的小球ꎬ小球半径远小于Lꎬ编号如图2所示ꎬ重力加速度为gꎬ拔掉插销ꎬ1号球下落过程中(㊀㊀).图2㊀光滑圆管及小球排列情况简图A.机械能守恒B.做匀加速运动C.对2号球做的功为mgL4D.经过O点时的速度v=gL2解析㊀假设OP管中共有n个小球ꎬ1球运动过程中OP管中还有k个小球.以整体为研究对象ꎬkmgsin30ʎ=nmaꎬ则a=k2ngꎬ随着k减小ꎬa变小ꎻ所有小球运动至OQ上后有着相同速度vꎬ以整体为研究对象ꎬ当1球运动至O点时ꎬ由机械能守恒可得nmg12Lsin30ʎ=12nmv2ꎬ解得v=gL2ꎻ1球重力势能减少量ΔEp=mgLsin30ʎ=12mgLꎬ动能增加量为ΔEk=12mv2=14mgLꎬ能量减少了14mgLꎬ这部分能量是对2球做的功.综上分析选择CD两项.3学科融合ꎬ激活思维指向深度学习的大单元教学应以物理内容为基础ꎬ注重学科知识融合ꎬ借助学科知识的内在联系做好问题的设计ꎬ更好地锻炼学生的综合能力[4].物理与数学学科联系紧密ꎬ数学知识㊁数学思想都可以给解决物理问题带来良好的启发.课堂教学时ꎬ教师应做好物理㊁数学学科共同内容的归纳ꎬ给学生解决物理问题带来指引.不仅如此ꎬ为更好地培养学生学科融合意识㊁激活思维㊁实现数学知识与物理知识的顺利过渡㊁体会学科融合在解题中的乐趣㊁把握相关细节ꎬ教师还应做好经典习题解答过程的示范ꎬ给其带来潜移默化的积极影响.例3㊀将一质量m=1kg的物体静止放在水平粗糙水平面上.而后在一外力F作用下运动.外力F做的功与物体克服摩擦力f做的功W和物体位移的关系如图3所示ꎬ重力加速度g为10m/s2ꎬ则(㊀㊀).㊀图3㊀外力F和摩擦力做功与位移图象A.物体和地面的动摩擦因数为0.3B.x=6m时ꎬ物体动能为9JC.物体在前3m位移中的加速度为5m/s2D.物体运动的最大位移为13m解析㊀物体运动所受的摩擦力不变ꎬ因此ꎬ摩擦力f做的功为一条直线.取图线中的(9ꎬ20)点代入μmgx=Wꎬ可得μ=0.2ꎬf=μmg=2Nꎻ以3m~9m06为研究对象ꎬ由数学知识可求得该段折线满足W=2x+9ꎬ当x=6m时ꎬW=21Jꎬ由动能定理可知Ek=W-μmgx=21-12=9Jꎻ前3m位移由W=Fxꎬ可得F=5Nꎬ则由牛顿第二定律可得F-f=maꎬ解得a=3m/s2ꎻ整个过程由能量守恒可得W=fxꎬ解得x=Wf=272=13.5m.综上分析选择B项.4剖析现象ꎬ把握关键指向深度学习的大单元教学实践应深刻把握 深度 的内涵ꎬ基础知识的深挖㊁物理难题的剖析都属于 深度 的范畴[5].教学实践中深度剖析物理现象并非易事ꎬ其建立在扎实的基本功㊁物理运动规律深入把握的基础上.教学实践中在围绕大单元教学这一主题下ꎬ教师要与学生一起做好物理现象剖析ꎬ借助实验㊁信息技术㊁实物动态再现物理现象ꎬ使学生把握物理运动的突变点ꎬ找到相关物理参数之间的变化规律以及引起变化的内在原因ꎬ为顺利解决问题做好铺垫.例4㊀如图4为某商家为吸引顾客设计的趣味游戏.将a㊁b㊁c㊁d长度均为Lꎬ质量均为m的4块相同木板紧挨者放在水平地面上ꎬ木板下表面和地面间的动摩擦因数为μ.顾客使一质量为2m的小滑块以某一初速度从a的左端滑上木板ꎬ滑块下表面和木板上表面的动摩擦因数为2μ.若小滑块停留在d上获得一等奖ꎬ滑离则不得奖.最大静摩擦力等于滑动摩擦力ꎬ重力加速度大小为g.当获得一等奖时摩擦产生总热量Q的取值范围.剖析物理现象基于对相关参数的运算上ꎬ这是得出正确运算结果㊁结论的前提条件.实践中要求学生从细出着眼ꎬ从物理视角出发ꎬ灵活选取相互作用对象ꎬ从机械能视角探寻能量的转化.图4㊀滑块滑上木板简图解析㊀要想获得一等奖需能滑上d木板且不能滑出.其中滑块受到的摩擦力f滑=4μmg.滑块在某个木板上时ꎬ木板受到地面的摩擦力f木=μ(m+2m)g=3μmg.单个木板与地面的摩擦力为f=μmg.易得当滑块刚好滑道d木板左端之前四个木板均未运动ꎬ此时ꎬ总热量Q=f滑s.s=3Lꎬ则Q=12μmgL.当滑块滑上d木板时ꎬf滑>f木ꎬ木板会向右做加速运动.设滑块滑上d木板时的速度为v0ꎬ滑到d木板右端时的速度为vꎬ要想不滑离木板ꎬ则此时木板的速度也为v.设滑块的加速度为a1ꎬ木板的加速度为a2ꎬ则有:4μmg=2ma1ꎬ4μmg-3μmg=ma2ꎬv0-a1t=a2t=vꎬv0+v2t-v2t=Lꎬ解得v0=6μgl.最终木板和滑块会因摩擦而静止ꎬ由能量守恒可知:Q1=12ˑ2mv20=6μmgLꎬ此时Q=12μmgL+6μmgL=18μmgL.综上分析Q的取值范围为12μmgLɤQɤ18μmgL.综上所述ꎬ指向深度学习的高中物理大单元教学中 深度学习 是方向ꎬ 大单元教学 是载体ꎬ 提升教学效率 是目标.教师要正确处理三者之间的关系ꎬ结合物理学习特点ꎬ系统性地讲解基础知识ꎬ借助丰富的教学经验㊁新的教学技术ꎬ可给教学活动带来新的改变ꎬ显著地提升教学水平.参考文献:[1]邱仁和.核心素养视角下的高中物理深度学习策略思考[J].中学理科园地ꎬ2022ꎬ18(03):12-13ꎬ16.[2]冯得会ꎬ王猛.促进深度学习的高中物理教学策略初探和案例分析[J].数理化学习(教研版)ꎬ2022(03):52-54.[3]王春梅.大单元背景下的高中物理教学评价方式探索[J].中学物理教学参考ꎬ2022ꎬ51(06):45-47.[4]王君.指向深度学习的高中物理教学策略探索[J].试题与研究ꎬ2022(05):11-12.[5]支从勇.素养本位下的高中物理大单元教学目标设计研究:以 曲线运动 教学为例[J].中学物理教学参考ꎬ2021ꎬ50(27):39-41.[责任编辑:李㊀璟]16。
核心素养背景下高中物理深度学习的新思考
核心素养背景下高中物理深度学习的新思考一、理解深度学习的内涵深度学习是一种基于理解的学习模式,它强调学生不仅需要掌握知识本身,还需要理解知识的内在逻辑、原理和结构,从而能够举一反三、灵活运用。
这种学习方式与传统机械记忆、浅层学习不同,它更加注重学生的思考、探究和创新能力的培养。
在物理学习中,深度学习意味着学生能够深入理解物理现象的本质和规律,建立起对物理概念和原理的深刻理解和应用能力。
二、转变教学观念教师需要转变传统的教学观念,从“灌输式”教学向“引导式”教学转变。
教师应尊重学生的主体地位,引导学生主动参与课堂活动,通过自主学习、合作学习、探究学习等方式,增强对知识的深入理解和解决问题的能力。
同时,教师需要关注学生的学习兴趣和需求,设计具有挑战性和启发性的问题或项目,激发学生的探究欲望和创新能力。
三、整体教学设计在深度学习的教学设计中,教师需要整合单元学习主题,明确核心知识和单元学习目标,把本质问题转化为学生的驱动性问题。
教师需要设计教学活动、评价任务,并预测学生的学习结果。
整体教学设计有助于学生形成系统的知识结构,提高学习效率。
四、注重情境创设物理知识往往具有抽象性,教师可以通过创设生活情境和问题情境,引导学生深度思考、发现生活元素和物理知识间的关联性。
这样的情境有助于学生将抽象的物理知识形象化、具体化,提高学生的学习兴趣和积极性。
五、丰富教学活动深度学习强调学生的实践和探究能力。
在物理教学中,教师可以通过实验、实践等方式丰富教学活动。
让学生设计实验方案、亲自动手操作和观察、分析数据、发现规律、解决问题。
这样的活动有助于学生深入理解物理现象和规律,提高实验探究能力。
六、鼓励互动合作深度学习鼓励学生以互动、合作的形式探索物理知识和问题。
通过小组讨论、互相解答和提问等方式,学生可以促进深度学习和知识的巩固。
互动合作有助于培养学生的团队合作精神和沟通能力,提高他们的学习效率。
七、创新反馈形式课堂反馈是深度学习的重要环节。
深度学习下的高中物理单元整体教学
教海新探新教育 上旬刊78新教育 上旬刊 2023•06 总第569期在现代化教育视角下,教育理念和教学方法在不断更新,眼下比较盛行的一种教育理念是深度学习,主要区别于传统的浅层学习。
单元整体教学则是应用范围广泛的一种教学方法,适用于各个教育阶段的各个学科,如何将两者结合起来成为不少教师研究的内容。
本文以“匀变速直线运动的研究”单元为例,从深度学习视角切入,科学设计单元整体教学,带领学生深度学习本单元整体内容。
一、深度学习下的高中物理单元整体教学设计1.单元内容分析深度学习下的高中物理单元整体教学,要先分析本单元的知识、教法与学情。
“匀变速直线运动的研究”属于人教版高中物理必修一第二单元,从知识体系视角分析可知,匀变速直线运动属于比较简单的变速运动,涉及两个重要概念:匀变速直线运动和自由落体运动。
本单元需要将实验法、讨论法与讲授法有机结合,借助信息技术带领学生分析生活中的落体运动,结合实验推理与验证相关结论,学习研究匀变速直线运动的规律,建立自由落体运动模型。
2.单元教学目标单元教学目标作为对课程标准的细化处理和对学科核心素养有效落实的途径之一,在学科核心素养、学科课程标准、单元教学目标、课时教学目标等过程中起着关键的过渡作用。
高中物理教师为“匀变速直线运动的研究”单元设定教学目标时,需要以新课程标准为基本依托,把握好知识中所蕴含的物理思想方法、情感态度与价值观,注重单元教学目标的针对性与目的性。
3.单元学习任务教师设置单元学习任务时应站在学生的视角换位思考,以其是否可以高效率地学习作为基本标准,为他们带来良好的深度学习体验。
具体来说,高中物理教师在深度学习视角下设计单元学习任务时可以根据单元教学目标明确学生在本单元中需要理解的基本概念与知识要点;全面分析本单元所有理论知识之间的关联性,并将物理知识与现实生活相结合,明确具体的单元学习任务。
而且教师要把单元学习任务精准、简练地描述出来,避免出现数量庞大、重复、繁杂等现象,并结合学生实际情况把握好各个任务之间存在的逻辑关系,以便确定符合学生学习单元内容的标尺。
基于深度学习理念下高中物理大单元教学模式的开发研究
基于深度学习理念下高中物理大单元教学模式的开发研究目录一、内容简述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状综述 (4)1.3 研究内容与方法 (5)1.4 论文结构安排 (7)二、深度学习理念概述 (8)2.1 深度学习的定义与原理 (9)2.2 深度学习在教育领域的应用前景 (10)2.3 高中物理教学的特点与挑战 (11)三、高中物理大单元教学模式现状分析 (12)3.1 大单元教学模式的定义与特点 (13)3.2 高中物理大单元教学模式的实施现状 (14)3.3 存在的问题与不足 (16)四、基于深度学习理念的高中物理大单元教学模式开发 (17)4.1 教学模式开发的理论基础 (18)4.2 教学模式的设计思路与原则 (20)4.3 教学模式的具体实施步骤 (21)4.4 教学模式的评价与改进机制 (23)五、基于深度学习理念的高中物理大单元教学模式的实践应用 (24)5.1 实践对象与实验设计 (25)5.2 实践过程与效果分析 (27)5.3 实践成果展示与交流 (28)六、结论与展望 (30)6.1 研究结论总结 (31)6.2 对未来研究的展望 (32)6.3 对教育实践的启示与建议 (33)一、内容简述随着教育技术的不断进步,深度学习作为一种有效的学习方法,在高中物理教学中扮演着越来越重要的角色。
基于深度学习理念下的高中物理大单元教学模式,旨在通过整合教学资源、创新教学方法和手段,提升学生的物理学科核心素养和问题解决能力。
本论文首先分析了当前高中物理教学面临的挑战,如知识碎片化、难以形成系统思维等。
针对这些问题,提出了基于深度学习理念的高中物理大单元教学模式,并详细阐述了该模式的设计思路和实施步骤。
在模式设计上,注重知识的内在联系和逻辑结构,通过构建完整的知识网络,帮助学生形成系统的物理认知体系。
采用多元化的教学方法和手段,激发学生的学习兴趣和主动性,培养学生的自主学习和合作探究能力。
基于深度学习理念下高中物理教学的实践与思考
基于深度学习理念下高中物理教学的实践与思考摘要:物理对于许多学生而言是一门较为抽象的学科,许多学生在这一课程的学习过程当中会出现畏难和排斥心理,这会极大地影响学生的学习效果.因此,教师应当更多地探索激发学生自主活力和学习积极性的方法,使学生能够真正了解物理学习当中的乐趣,并且对各类物理原理进行良好的掌握和应用。
深度学习便是这样一种有助于提升学习质量和效果的学习理念,物理教师应当在课程设计和教学开展的过程当中很好地运用这一学习理念。
关键词:基于深度学习理念下高中物理教学实践与思考引言新课标提出要化学生“被动”学习为“主动”探究,强调“浅层学习”向“深度学习”进行转变.然而,纵观当前的高中物理教学,仍普遍停留在记忆、理解的浅层学习方式阶段.学生学习低效的问题依然十分严重。
这不利于高阶思维能力的发展,也不利于学生高中物理的学习.因此,探寻深度学习与高中物理教学的融合十分有必要,也十分迫切。
一、高中物理教学当中缺乏促进学生深度学习的具体原因1.忽视对学生的情感调动目前的物理课程教学存在的一个重大不足是难以激发学生的学习兴趣,在课程开展的过程当中仅仅依靠教材和老师的口头讲解,学生很难理解和吸收.在这样单调乏味的教学模式当中,学生会逐渐降低自身的学习热情,而许多教师目前的课程设计无法很好地激发学生的兴趣。
2.缺少教学场景的建立学生对于抽象的理论问题接收程度较低,因此教师在讲解过程当中应当以各类情景和道具来辅助理论的讲解,以此来帮助学生更好地理解.但目前许多物理教师在课堂上仍然沿用以往传统的教学方式,利用黑板板书来进行相关理论的介绍,缺乏更加丰富多样的教学方法的引进。
二、基于深度学习理念下高中物理教学策略(一)善设问题,引导思维问题能够引导思考,而要想引导高阶思维的发生,教师在教学时就要善于设问、巧于设问,且所提问题要具有启发性、驱动性,具备较为真实的问题情境.这样学生在寻找问题答案的进程中,就能不断深化理解,悟出规律,从而有效引发其高阶思维.例如,在高二物理“洛伦兹力”的教学实施过程中,教师就可以以问题驱动教学.首先,创设真实的问题情境.教师可以利用极光现象引导学生初步认识磁场对运动电荷的力,并通过演示阴极射线管促进学生形成具体真实的教学情境.其次,设置问题.应当设置有梯度性的问题,以便学生由易到难、由浅入深地进行探索、学习.在此展示几个递进式问题:电子束在磁场中发生了偏转,这表示什么?电荷受到的洛伦兹力与电流受到的安培力是否有某种关联?小组讨论洛伦兹力方向的确定有什么原则(可通过实验验证猜测)?洛伦兹力的表达式?旋转液体、极光现象的成因?学生通过参与教师设置的问题任务,能够自主地探索物理规律,并展开有目的、有效率的思维活动.此外,这几个问题也很好地关联了安培力相关内容,从而有利于学生知识的再构建。
深度学习视角下的高中物理情景化教学研究
深度学习视角下的高中物理情景化教学研究摘要:高中教学创设情景化教学,应结合教学内容和学生认知,利用学生熟悉的生活场景紧扣知识,通过以物悟理,加深学生对物理知识的理解,引导学生进行深度学习,进一步强化学生的学习能力。
本文以高中物理教学为例,结合高考评价体系指出的“以情境为载体,考察核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”,要在课堂中培养学生从解题走向解决问题,在深度学习的视角下进行情景化教学初步分析与探讨。
关键词:深度学习情景教学高中物理深度学习与浅层学习相对,强调让学生作为学习的主人进行思考、探究,从而培养学生的认知能力、思维能力与实践能力。
[1]现代教育观认为,学生是学习的主体,是一种教育的活性资源,教师要利用好学生的智慧、知识、错误以及学习的主动性。
捷克教育学家夸美纽斯在《大教学论》中写道:“一切知识都是从感官开始的。
”这种观点反映了认识规律的一个重要方面:直观感受可以让抽象的知识形象化、具体化。
由此可见情境教学对学生获取知识的重要作用,一是可以通过真实的情境把抽象变得具体,二是可以激发学生的学习动力和热情。
[2]如何在课堂中实施基于深度学习的情景化教学,也是当下教师在研究的问题。
1、自制实验器材,创设生活实验情景高中物理知识相对抽象,学生难于理解,对于一些知识如果仅停留在老师单方面阐述,那么对于学生来说并没有真正掌握。
针对这一点,教师在备课中就要教会学生深度学习,将知识理解透彻,当然最好的方法是让学生真看真感受。
例如在讲解液体的表面张力时,学生对于该知识点也仅停留表面。
所以在教学过程中,通过学生实验一起了解表面张力,如图1、图2是学生改进的实验,学生改用两根线固定棉线圈,方便戳破的同时能出现多种图形。
课本中采用烧热的针刺破肥皂膜,学生在实验中发现粉笔刺破肥皂膜简单、操作方便、安全。
在这样的设计下,学生通过自己动手实验,亲身体验了解表面张力,印象深刻,实验既源于教材又不拘泥于教材,充分调动学生的积极性。
基于深度学习推动的高中物理教学设计研究
基于深度学习推动的高中物理教学设计研究基于深度学习推动的高中物理教学设计研究,是当前教育改革背景下的一个重要课题。
深度学习强调学生在教师的引导下,全身心地投入具有挑战性的主题学习活动中,通过持续性的学习,掌握各种学科知识和技能,实现自我发展。
在高中物理教学中引入深度学习理念,有助于提升教学质量,培养学生的综合素养。
以下是从几个关键方面对基于深度学习的高中物理教学设计进行的探讨:一、教学目标设计1. 深度理解物理概念教学目标应超越简单的记忆和重复,而是要求学生深入理解物理概念的本质和内涵。
例如,在教授“机械能守恒定律”时,不仅要让学生掌握定律的表达式,更要理解其背后的物理过程和意义。
2. 培养科学探究能力深度学习要求学生具备科学探究能力,包括提出问题、设计实验、收集数据、分析结论等。
因此,在教学设计中应融入科学探究的元素,让学生通过亲身实践来加深理解。
3. 提升学科核心素养高中物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等方面。
教学设计应围绕这些核心素养展开,通过多样化的教学活动,促进学生全面发展。
二、教学内容组织1. 整合知识体系深度学习强调信息整合,教师应将相关知识点进行梳理和整合,形成完整的知识体系。
例如,在教授“力学”部分时,可以将牛顿三定律、动量守恒、机械能守恒等内容有机结合起来,帮助学生构建完整的知识框架。
2. 引入真实情境通过引入真实情境或案例,将抽象的物理知识与学生生活实际相联系,激发学生的学习兴趣和探究欲望。
例如,在讲解“万有引力定律”时,可以引入地球绕太阳运动的实例,让学生感受物理知识的实际应用。
3. 强调问题解决鼓励学生运用所学知识解决实际问题,通过问题解决的过程来巩固和深化理解。
教师可以设计一些具有挑战性的问题或项目,让学生在解决问题的过程中进行深度学习。
三、教学方法创新1. 探究式学习探究式学习是深度学习的重要实现方式之一。
教师可以通过设计探究性问题或实验,引导学生自主探究和发现规律。
深度学习理念下高中物理大单元教学探究
深度学习理念下高中物理大单元教学探究作者:巫如江来源:《广东教育(综合)》2024年第01期深度学习理念下高中物理大单元教学的设计,可以分实验、建构、拓展和实践四个步骤培养学生的物理核心素养。
教师要先帮助学生建立物理思维,然后加深其对物理知识的理解,再促进其对物理知识的应用,以此来达成目的。
大单元教学可以将碎片化的知识联系起来,但对知识内容的挖掘不够深度,而深度学习可以很好地补齐这一短板。
因此本文从深度学习的理念出发,探讨如何有效地开展大单元教学。
一、实验,理解知识本质物理知识源于实际现象,因此对物理知识的探究应从现象入手。
教师在进行大单元教学时可以从实验入手,引导学生理解物理知识所表达的本质含义。
这样动态实验的教学方式有助于学生理解最基本的物理概念。
例如,在教学“内能”时,教师可以将上一学年的“功和机械能”与“内能”“内能的利用”整合为一个大单元进行教学。
教师首先引导学生通过做实验认识什么是内能。
最简易的实验就是夏天时与学生一起双手抱着冰块持续一段时间,冰很快融化成了水,而手的温度也降了下来。
这个时候学生就会发现内能就是热量的变化,但这并不正确。
这时教师可以展示另一个实验如燃烧实验。
小木块、酒精都可以燃烧,这种情况下小木块烧成了木炭,木炭逐渐变成了灰,而酒精在逐渐减少。
这种情况下如何总结这两者的内能?学生很快就会想到燃烧,二者都可以燃烧,说明内能是物体在燃烧的过程中所产生的能量,但这个能量却是热量。
思考到这一步,学生的思维就会进入一个瓶颈,这时教师就可以进行引导:燃烧除了感受到热还有什么?学生马上就会想到火焰,这时学生就会逐渐明白为何内能是热运动和分子势能的总和。
学生也会根据这些实验联想到应该如何合理地利用内能,例如在冬天产生热。
实验从另一个角度来说是一种活动,它可以很好地吸引学生的注意力,让学生把专注力聚焦到整个实验过程中。
这样的实验所展示的物理知识要比课本所描述的物理知识更加形象与生动,学生也更容易消化吸收,理解其中的本质。
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高中物理深度学习策略研究
我们的教学不仅要教给学生知识,更应该关注学生学习的深度我们的教学不仅要教给学生知识,更应该关注学生学习的深度,发展学生的学习力和科学素养。
对于高中物理学科而言,如何深度学习呢?笔者就该话题结合具体的教学实践进行分析。
一、深度研究学情,合理制定目标
没有目标容易让人失去前进的方向与动力,对于深度学习而言,目标的科学合理性显得尤为重要,如何确定合理的学习目标呢?笔者认为,应从学生的实际出发,结合学情和课标的要求,制定学生跳一跳能够达到的目标,而且目标的设置应该是多维度的,不仅有知识与技能,更应该突出能力和素养的发展。
笔者认为,与教材和考试的要求相比,教学内容符合学生实际情况显得更为重要。
在制订目标时要充分了解学生,了解学生原有的知识水平,了解学生现有的学习理解能力,站在学生的角度进行设计,确保设计的课堂教学目标是学生主观兴趣上想完成的,客观学习能力上是能够完成的,学习目标上应该完成的,这样才能利于学生深度学习的展开。
例如,笔者在和学生一起学习“串联电路和并联电路”这节内容时,考虑到学生在初中学习电路形成的基础,设置的知识与技能目标如下:(1)能够辨析串联和并联电路,自主分析出串、并联电路的特点(电流、电压、电阻的关系)。
(2)了解小量程电流表(表头的工作原理),由表头出发思考电压表和电流表的改装原理。
(3)从原理出发能够定量计算改装电压表时分压电阻和改装电流表时,分流电阻的阻值。
设计意图深度学习的过程是由浅人深的渐进过程,上面三个知识与技能目标有一定的层次感,首先是掌握物理规律,理解串、并联电路的基本特点;接着从定性的角度分析由小量程电流表如何借助于串、并联电路的特点进行电流表和电压表的改装,这是学生对物理规律的浅层次应用,而具体到一个从表头到“新量程”的电表如何得到呢?这就需要学生进一步应用规律进行定量计算,通过分析、定量的过程,学生的思维逐渐深人,对规律的理解也越来越深刻。
二、创设鲜活情境,引领学生深度思维
物理是具有灵性的、活的知识,说它具有灵性是因为物理知识都是科学家通
过大量的实践总结出来的智慧结晶,说它是“活的”是因为物理源自于对生活现象的思考。
深度学习应该从这些特点出发,通过情境的创设来引领学生思考,帮助学生形成深度思维的习惯,发展逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
例如,在学生步人高中学习的第一个概念“质点”的教学上,“质点”这个模型的引人是为了研究实际物体的运动而科学抽象的结果,教师应当让学生深刻意识到建立“质点”这个模型的重要性,分析物体能看成质点的条件。
可以从学生熟悉的现象出发创设情境,如乒乓球比赛中的乒乓球、百米冲刺瞬间的运动员、百米运动过程中的运动员、地球公转及自转时的地球,等等。
通过对具体情境的分析来引导学生感受将物体抽象为质点的条件,同时深刻认识质点这个概念。
三、分层设置问题,鼓励学生讨论交流
深度学习的主体是学生。
教师在课堂上是导师,是助手,更多地应该让学生自主学习、合作探究。
为了让学生的讨论、交流更具有针对性,保证学习质量,教师可以设置有层次感的问题,好的问题尤如阶梯,引导学生拾级而上。
例如,在学生学习了“机械能”这一章节内容后,为了让学生更为深刻地理解功能关系,笔者设置了如下问题让学生交流讨论:问题1物体动能的变化应该用什么力作用来量度,对应着什么物理规律?试着用该规律解释动能增加、减少的原因。
问题2系统重力势能的变化与重力做功有着怎样的关系?与外力作用有着怎样的关系?还有什么能量的变化与重力势能变化相类似?问题3系统机械能增加、减少的原因是什么?机械能的变化如何用功能关系进行解释?通过问题的设置引导学生的思维逐步深入、全面,学生在思考、讨论的过程中,不仅全面认识了规律本身,还有了一种关注“规律使用条件”的意识。
当然,除了设置情境和问题外,在学生自主学习、讨论、交流时,教师不要缺位,应当参与其中,走近学生,只有这样才能准确、实时地把握课堂生成,让学生的收获更丰富。