以深度学习为基础的高中物理教学策略探索

以深度学习为基础的高中物理教学策略探索

董娉娉

山东省烟台第四中学 山东省烟台市264000

摘要：文章旨在探索以深度学习为基础的高中物理教学策略。通过开展项目式学习，学生在解决实际问题中深入理解物理原理，培养解决问题的能力和团队协作精神。利用信息技术手段，如虚拟实验和多媒体资源，拓展学科体验，使抽象概念更为生动。同时，根据学生兴趣和水平提供个性化学习支持，差异化教学任务，培养学生在特定领域的专长。

关键词：深度学习；高中物理；教学策略

引言：

随着社会科技的不断进步，高中物理教育在传统教学模式下面临着挑战。为了激发学生对物理学科的兴趣、培养解决实际问题的能力，以及提高对物理原理的深度理解，深度学习成为一种备受关注的教学策略。本文旨在探讨深度学习为基础的高中物理教学策略，以达到提升学科体验、培养创新思维、促进学科专长的目的。

一、高中物理深度学习的意义

（一）提升学生对物理学科的浓厚兴趣

传统的物理教学往往以传授知识为主，容易让学生感到单调乏味，缺乏实际应用的场景。而通过深度学习，可以引入项目式学习，让学生在解决实际问题中感受到物理学的实用性，激发他们对知识的好奇心。这种情境化学习不仅使学科更具吸引力，还能培养学生主动学习的积极性，建立起对物理学的浓厚兴趣。

（二）培养学生解决实际问题的能力

传统物理教学中，学生常常只是被动接受知识，缺乏实际运用的机会。而通过项目式学习，学生参与解决真实问题的过程中，需要运用所学的物理知识，培养了他们解决实际问题的能力。这种实践性的学习方式有助于学生将理论知识与实际应用相结合，提高他们的问题解决能力，为未来的学科研究和职业发展奠定基础。

（三）增强学生的学科深度理解

通过深入学习和思考，学生能够更全面、更深刻地理解物理学原理。在项目式学习中，学生需要自主探究、合作解决问题，这使得他们在解决实际问题的过程中深入理解了物理学的基本原理。相较于传统的记忆式学习，深度学习更注重对知识的深度理解，帮助学生建立起系统的学科知识体系[1]。

（四）培养学生的团队协作精神

在项目式学习中，学生通常需要组成小组，共同解决一个项目。这种合作模式不仅促进了学生之间的交流和合作，还培养了团队协作的意识和能力。这对于他们未来在工作和社会中的合作与沟通能力具有重要意义。

二、在高中物理教学中开展深度学习的策略

（一）开展项目式学习，深入理解物理原理

项目式学习能够激发学生的学科兴趣。通过选择与学生实际生活和兴趣相关的项目，使学科内容更贴近学生的实际需求，激发了他们学习的主动性和热情。在解决项目中的问题过程中，学生更容易感受到物理学的实用性，从而增强了他们对学科的兴趣，使学习不再是一种单一的任务，而是一个充满挑战和创造性的过程[2]。在项目中，学生需要运用所学的物理知识，分析问题，提出解决方案，并将其付诸实践。

在人教版高中物理必修第一册《自由落体运动》的教学中，开展项目式学习的策略可以通过设计并引导学生实施一个“自由落体模拟项目”来深入理解物理原理。例如，在城市规划中，建筑物的高度对于自由落体物体的影响是一个重要考虑因素。学生任务是设计一个模拟程序，通过输入建筑物高度和重力加速度等参数，模拟自由落体过程，计算物体落地时间、速度等相关数据。这样的项目既涵盖了自由落体运动的基本原理，同时也将物理与实际问题相结合，激发学生学科兴趣。随后，学生需要以小组形式进行合作。每个小组分工合作，其中包括建模者、程序员、数据分析者等角色，各自负责模拟方程式的建立、程序编写和数据分析。这种分工合作的方式培养了学生的团队协作精神，使他们能够在协同工作中相互学习、相互协助。在项目的实施过程中，教师应提供相关支持。教师可以在项目开始前介绍自由落体运动的基本原理，指导学生如何建立模型方程式，并在实验中引导学生思考，解决可能遇到的问题。

（二）利用信息技术手段，增加学生的学科体验

传统的物理教学常受限于实验设备和实验条件，难以展示一些复杂抽象的物理现象。通过利用虚拟实验和模拟软件，学生可以在电脑屏幕上进行更多类型的实验，观察不同条件下的物理现象，从而拓展了实验的广度和深度[3]。这种丰富多彩的学科体验有助于激发学生对物理学科的兴趣，使学习变得更加生动有趣。

在人教版高中物理必修第一册《重力与弹力》的教学中，通过利用信息技术手段，可以设计一个“虚拟实验与模拟项目”，以增加学生的学科体验。可以借助虚拟实验软件，设计模拟实验，让学生通过计算机模拟实验场景，观察和测量与重力和弹力相关的物理现象。比如，通过虚拟实验，学生可以调整物体的质量、引入不同的弹簧常数，观察弹簧振子的运动情况，并实时获取相关的数据。这种虚拟实验不仅能够展示实验现象，还能让学生通过调整参数，深入理解重力和弹力之间的关系。通过模拟软件，设计物理现象的三维动画，使学生更直观地理解抽象的物理概念。例如，通过三维模拟，展示物体受到弹力作用时的弹簧形变和振动过程，让学生可以清晰地观察和理解弹簧振子的运动规律。这种形象化的呈现方式有助于提高学生对物理概念的理解深度，使学科内容更为具体生动。在虚拟实验和模拟项目中，学生可以通过计算机模拟实际物理实验，观察和记录实验过程，获取实验数据。这种方式不仅减轻了实验设备和场地的限制，还能够让学生在模拟环境中随时调整实验参数，进行多次实验，从而更全面地掌握实验现象与理论知识的联系。

（三）根据学生的兴趣和水平，提供个性化的学习支持

个性化学习支持有助于满足学生不同的学科水平和需求。通过兴趣调查和水平评估，教育者可以了解学生的学科基础和潜在问题。针对不同水平的学生，可以提供差异化的教学内容和任务，使每位学生在适宜的难度和深度下学习，更好地理解和掌握物理知识[4]。

在人教版高中物理必修第二册《圆周运动》的教学中，为了开展深度学习，可以通过个性化学习支持的策略，根据学生的兴趣和水平提供差异化的学习体验。在《圆周运动》这一单元开始前，进行一个简短而趣味性的调查，了解学生对运动、速度、力等概念的兴趣点。有些学生可能对运动中的技术、体育竞技感兴趣，而另一些可能对天文学、星座的运动更感兴趣。通过这样的调查，可以更好地定制教学内容，使学科内容更贴近学生的实际兴趣，激发他们对学科的热情。根据学生的兴趣点，为他们提供多样化的学习资源。对于对运动感兴趣的学生，可以引导他们通过模拟软件或者虚拟实验来探究圆周运动中速度、加速度的变化规律；对于对天文学感兴趣的学生，可以结合星座运动，进行天文观测和相关实验。这种个性化的资源支持使学生更主动地探索知识，更深入地理解圆周运动的原理。根据学生的水平和能力差异，设计不同难度和深度的学习任务。对于学科基础较为薄弱的学生，可以提供一些较为直观的实例，让他们从具体的例子出发，逐步理解圆周运动的相关概念。对于学科水平较高的学生，可以设置一些深度探究的问题，鼓励他们进行独立思考和研究，深化对圆周运动理论的理解。

三、结束语

综上所述，采用项目式学习、信息技术手段和个性化支持等策略，有助于提升学生对物理学科的兴趣，培养实际问题解决能力，以及深化对物理原理的理解。这些策略为教师提供了丰富而灵活的手段，能够更好地满足学生多样化的学习需求。同时，通过学科体验的拓展和个性化支持的提供，学生在深度学习中不仅能够更好地理解物理知识，还能培养创新思维，形成自己的学科专长。因此，以深度学习为基础的教学策略在高中物理教育中具有重要的意义。

参考文献：

[1]赵克林.核心素养视角下的高中物理力学教学研究[J].广西物理,2022,43(04):110-112.

[2]马新平.深度学习视域下高中物理教学优化策略[J].高考,2022,(33):51-53.

[3]陈建发.指向学科核心素养的高中物理深度教学策略研究[J].高考,2022,(30):43-45.

[4]帅永兵.深度学习理念下的高中物理教学研究[J].中学课程辅导,2022,(24):60-62.