指向深度学习的高中物理思维型课堂构建的研究

任虎虎

(江苏省太仓高级中学，江苏 太仓 215411)

1 深度学习和思维型课堂的内涵

1.1 深度学习的内涵

深度学习是一种高水平、高阶思维的认知,是一种高级学习状态,更接近知识和智慧的本质;浅层学习则限于较低水平的学习,是数据、信息的单向获取．深度学习和浅层学习不完全对立,提倡深度学习但并不彻底否定浅层学习．两者之间从时间维度存在着延续性,即浅层是深度学习的基础和前提,深度学习是浅层学习的深化与升华,我们必须有一定的浅层学习得来的知识(如事实程序和定义)才能进行深度的更有意义的学习．这种关系可以用一种递进图示来解释,如图1所示．

图1 浅层学习到深度学习的递进

深度学习主要具有注重批判理解、强调信息整合、促进知识建构、着意迁移运用、面向问题解决等5个基本特征．国内外学者从不同角度对深度学习进行了界定,但至今尚未形成统一的概念,但归纳起来,国内外学者对深度学习的内涵界定大致形成了4种观点:深度理解说;理解一迁移说;体验学习说;三元学习说(高阶学习、整合性学习、反思性学习)．

本文认为深度学习是对学习状态的质性描述,涉及学习的投入程度、思维层次和认知体验等层面,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入、有意义学习．

1.2 思维型课堂的内涵

思维型课堂是我国本土提出的一种课堂教学模式,林崇德、胡卫平依据思维结构的智力理论,总结出思维型课堂教学的4大基本原理:认知冲突、自主建构、思维监控和应用迁移．并提出了思维型课堂的7个基本要求:明确课堂教学目标、突出知识形成过程、练习已有知识经验、重视非智力因素培养、训练思维品质以提高智力能力、创设良好教学环境、分层教学因材施教．

通过认知冲突,旨在激发学生的学习动机,动机是维持学生学习活动的心理动因．自主建构包括认知建构和社会建构.认知建构强调学习是学习者积极主动建构的过程;社会建构强调:师生互动、生生互动是课堂教学中最基本、最重要的人际关系,互动不仅应关注情感互动、行为互动,更应关注思维互动．思维监控是指学习者对自己探究或问题解决的过程进行总结、反思和评价．应用迁移是指将已经获得的知识、方法应用在新的问题情境中,解决新问题的过程．

2 指向深度学习的高中物理思维型课堂教学内涵

指向深度学习的高中物理思维型课堂是以深度学习理念为指导,提升高中物理课堂发展性,着重发展学生高阶思维、思维品质和实际问题解决能力．在高中物理教学中以“生动的问题情景、交互的具身体验、意义的自主整合、批判的自我反思、真实的问题解决”为基本原则,创设有思维空间的挑战性学习任务,引导学生实现公共知识的个人意义达成,增强学习的意义感、自我感和获得感．

指向深度学习的高中物理思维型课堂5个基本教学原则关系如图2所示,他们彼此之间是紧密联系的．

图2 教学五原则

2.1 生动的问题情境

生动的问题情景是深度学习发生的基础,问题情境越生动、越逼真就越能引发个体的身体体验,特别是在学习抽象概念时或者学生缺乏已有感性经验时,情境的再造与渲染至关重要．高中物理可以回归生活世界或借助实验创设真实的问题情境,也可以借助其它手段对现实情境再现,如视频、图片、语言或文字描述等,甚至还可以是借助计算机创设的虚拟情境．

2.2 交互的具身体验

交互的具身体验是深度学习发生的催化剂,目前由于课时的限制,一些课堂教学教师代替或缩短了学生对知识感悟、体验的过程,从具身学习角度而言,体验方式、体验内容、体验结果决定认知方式、认知内容与认知结果,教师应根据教学内容,创设多种能引发具身效应产生的情境,大大增强或者延长感受、体验的环节,使学生能够产生身心融入的具身学习．

2.3 意义的自主建构

意义的自主建构是深度学习发生的关键环节,引导学生将自已的感知、体验与自己的生活背景或已有的经验建立联系,促进学生自主地、能动地建构新知识,把握知识背后的思想方法、逻辑、意义和价值．新知识建立的过程也是新意义生成的过程,只有生成新意义的学习才是有深度的学习．

2.4 批判的自我反思

批判的自我反思是深度学习的核心标志,教学中引导学生对自己体验的方式、内容和结果进行总结、反思、评价和批判,不仅能促进学生理清知识的内在结构和逻辑,更好地把握学科思想方法,并且批判性的自我反思也是提升高阶思维能力和思维品质的有效途径．

2.5 真实的问题解决

真实的问题解决是深度学习发生的判断准则,物理学与生活息息相关,生活中许多复杂的实际问题都可以作为教学材料,在物理知识学习过程中,引导和鼓励学生在体验和理解的基础上,综合运用多种知识和方法解决实际问题,提升学生综合应用跨学科知识解决问题的能力,并且促进深度学习从课内延伸到课外．

3 指向深度学习的高中物理思维型课堂构建

3.1 指向深度学习的思维型课堂物理概念教学模型

指向深度学习的思维型课堂物理概念教学过程、教师主要活动和学生主要活动如表1所示.

表1 高中物理概念教学模型

首先,通过设置生动的实验或视频、图片等情境,唤醒学生已有的前概念;其次,通过设置系列活动让学生体验感知物理概念的形成过程;再次,在“同化”或“顺应”的基础上建立科学概念;从次,通过批判的自我反思内化物理概念,深度把握物理概念的内涵和外延;最后,应用物理概念解决生活中的实际问题．

3.2 指向深度学习的思维型课堂物理规律教学模型

指向深度学习的思维型课堂物理规律教学过程、教师主要活动和学生主要活动如表2所示.

表2 高中物理规律教学模型

首先,通过实验情景或逻辑推理激发认知冲突;其次,通过自主或合作探究亲历物理规律的建立过程;再次,总结归纳得出物理规律;从次,反思物理规律的建立过程探寻物理规律的适用范围;最后,应用物理规律解决实际问题．

3.3 指向深度学习的思维型课堂物理习题教学模型

指向深度学习的思维型课堂物理习题教学过程、教师主要活动和学生主要活动如表3所示.

表3 高中物理习题教学模型

续表

首先,通过实验或视频、图片等情境引出研究的主题;其次,让学生独立解决物理习题,然后让个别学生展示交流,同伴间相互学习;再次,还原物理习题,联系生活实际情境,生成意义;从次,对习题解决的过程进行相互评价和自我反思,形成程序性知识和元认知知识;最后,应用所学知识和方法解决实际问题．

3.4 指向深度学习的思维型课堂实验探究教学模型

指向深度学习的思维型课堂实验探究教学过程、教师主要活动和学生主要活动如表4所示.

表4 高中物理实验探究教学模型

首先,通过生活情境或现象等情境引出实验探究的主题;其次,让学生设计实验方案,组装实验装置并动手操作进行数据测量;再次,分析实验数据寻找证据;从次,对实验的结论进行论证,并进行实验误差分析;最后,应用实验所得结论解决实际问题．

本文通过构建指向深度学习的高中物理思维课堂教学范式,并细化到物理概念、物理规律、物理习题和实验探究教学中．指向深度学习的高中物理思维课堂教学倡导思维品质提升、实际问题解决等以“学”为中心的教学过程.这能有效引导学生从被动的信息加工者变为主动的实际问题解决者;教师从知识的拥有者与传递者变为知识创生和多维意义实现的引领者与合作者,从而实现教与学方式的深度变革,为物理学科核心素养的落地生根、《普通高中物理课程标准(2017年版)》的实施寻找到一条创新且行之有效的路径与策略．