（物理論文）碰撞·進階·融通-基于“問題鏈”設(shè)計的深度學(xué)習(xí)探究 論文

碰撞·進階·融通——基于“問題鏈”設(shè)計的深度學(xué)習(xí)探究【摘要】中考物理復(fù)習(xí)作為中考準備環(huán)節(jié)之一，其策略運更著眼于學(xué)生的高階思維品質(zhì)提升和實際問題解決的能力培養(yǎng)。深度種備受關(guān)注的學(xué)習(xí)方式，有助于幫助學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中，主動建構(gòu)知究問題本質(zhì)，建立高水平的物理創(chuàng)新思維。【關(guān)鍵詞】深度學(xué)習(xí)中考物理復(fù)習(xí)電表改裝一、深度學(xué)習(xí)的基本內(nèi)涵人工智能時代的當下，傳統(tǒng)的被動接受式學(xué)習(xí)方式已不能適展變化的需求，深度學(xué)習(xí)相關(guān)理論已成為當下教育教學(xué)改革地理想選習(xí)概念于20世紀70年代由美國學(xué)者馬頓Marton和薩喬Saljo在《學(xué)習(xí)的本質(zhì)區(qū)別－１：成果和過程》一文中提出，它是一種相對于淺層學(xué)習(xí)的學(xué)[1]有理解學(xué)習(xí)、內(nèi)容整合、自主建構(gòu)和遷移運用等特征。筆教學(xué)經(jīng)驗，從實踐中認為，“深度學(xué)習(xí)”旨展將所學(xué)的知識和技能用于解決實際問題，實現(xiàn)以發(fā)展學(xué)生的批判性能力，合作精神和交往技能的認識策略和學(xué)習(xí)需求。[2]在近五年安徽省中考物理試“電表改裝”和電表內(nèi)阻問題始終是高頻熱點，為此，筆者結(jié)合近期本市開展的中考實驗培訓(xùn)課中的實驗之一——測算小燈泡的電功率，在真實的教學(xué)情境中，在學(xué)生已有的知識儲備的基礎(chǔ)上，設(shè)置遞進式的驅(qū)動問題，引導(dǎo)學(xué)生逐步了解電表改裝和電質(zhì)，備戰(zhàn)中考同時，更期望在實際教學(xué)中引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生對知識的理解養(yǎng)其進階思維和創(chuàng)新能力，提高學(xué)習(xí)遷移和解決問題的能力，真正形學(xué)習(xí)。二、指向深度學(xué)習(xí)的“問題鏈”設(shè)計中考物理復(fù)習(xí)時要在理解的基礎(chǔ)上，將零散的知識點，通過知識的重組與架構(gòu)，形成整體性的意義脈絡(luò)。而“問”的設(shè)計，無疑成為架設(shè)深度學(xué)習(xí)理復(fù)習(xí)之間的橋梁，并給了學(xué)生充分施展思維的機會與路徑，并形成方法。此次中考物理實驗培訓(xùn)中，在測算小燈泡的電功率的實驗的過由學(xué)生回顧本實驗的基本理論和過程并畫出電路圖（如圖1）：（圖1）1．基于問題提出，激發(fā)思維碰撞師：在實驗過程中，如果電壓表損壞了，實驗?zāi)芊裢瓿?？生：由電路圖結(jié)合實驗原理P=UI缺少電壓值，不能完成。師：如果多給了一個已知阻值大小的定值電阻和電流表，能否完成？生：......師：那換種思路，我們來回憶一下歐姆定律及其變形表達式，再試試看？生：I=U/R，U=IR，R=U/I。師：由上面三個公式之一，可將一個電流表和定值電阻組合起來就相當于一個電壓表，你們知道是如何組合的嗎？原理是什么嗎？生：由公式U=IR知：如果將一個電流表和一個定值電阻串聯(lián)起一個電壓表，電流表的示數(shù)與定值電阻的乘積可表示電壓。師：在你們地回答中，其實無形中完成了電壓表的改裝問題，由一個電流表和定值電阻串聯(lián)而成。學(xué)生了解了此原理過后，為了將此個例推廣到普遍的結(jié)論教置問題：如果將一個靈敏電流計（滿偏電流為I內(nèi)阻為R學(xué)生在學(xué)習(xí)電動機和g，g發(fā)電機是了解過此儀器）改n倍時的表達式。教師可提R供如下的相關(guān)基礎(chǔ)信息供學(xué)生參考：.小量程的電流表G（表頭）的三個主要參數(shù)①內(nèi)阻R：小量程電流表G的電阻；②滿偏電流I：小量程電流表G指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流；③滿偏電壓U：小量程電流表G通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓；通過問題的合理提出和有效引導(dǎo)，學(xué)生自然會利用歐姆定律串聯(lián)電路的分壓原理表達出合理結(jié)果，最后教師可將結(jié)果展示如下：問題1的設(shè)置是通過具體的情境進階到抽象普遍的結(jié)論都是建立在學(xué)生已有的知識儲備下進行的，借此不僅能幫助學(xué)生復(fù)習(xí)和回顧初中階段最重要的電學(xué)定律--歐姆定律，更重要的是在逐步解決多種問題的過程中，初步打開學(xué)生思維空間，提升學(xué)生學(xué)習(xí)、遷移能力。2．基于問題推入，激發(fā)思維進階中學(xué)生的思維的獨創(chuàng)性較強，他們能不斷提出新的假設(shè)，理論。在問1的基礎(chǔ)上，他們自然不會停留于此。自然而然地會想到電流表的改裝問題。因此，教師順勢設(shè)置驅(qū)動問題：我們能不能將一個靈敏電流計（I內(nèi)阻為R）改裝成較大量程的電流表？師：剛才我們完成了電壓表的改裝，實際上用的是串聯(lián)電路的分壓原理，那么我們在電學(xué)中還學(xué)習(xí)了什么基本原理？生：并聯(lián)的分流原理。師：通過并聯(lián)的分流原理，那我們能不能將靈敏電流計并聯(lián)一個定值電阻以實現(xiàn)擴大量程的作用了？生：可以實現(xiàn)。教師在此基礎(chǔ)上可繼續(xù)設(shè)置符合學(xué)生思維的進階性問題：（1）回憶寫出并聯(lián)電路分流原理的表達式。（2）畫出靈敏電流計并聯(lián)定值電阻的電路圖。（3）根據(jù)歐姆定律列出電流表量程擴大n倍時R的表達式。問題的設(shè)置起點低，層層遞進，完全符合學(xué)生的認知能力和學(xué)生留有充分地討論和思考時間，最后加以總結(jié)得到結(jié)論如下：科學(xué)歸納是從個別事物的考察中抽象出一般規(guī)律，然后概括到同類事物上，并判定這種規(guī)律是同類對象的共同規(guī)律的推理方法。歸納法在物理復(fù)重要的作用，因此在問題1和問題2的基礎(chǔ)上，可以歸納出兩類電表改裝的普遍方法如下：①由靈敏電流計改裝成較大量程的電壓表可串聯(lián)一個大電阻，且串聯(lián)的電阻越大，改裝后的量程就越大。②由靈敏電流計改裝成較大量程的電流表可并聯(lián)一個小電阻，且并聯(lián)的電阻越小，改裝后的量程就越大。3．基于問題解決，激發(fā)思維融通在完成了電表改裝問題后，顛覆了學(xué)生最初學(xué)習(xí)簡單電路時對--即電壓表相當于斷路，電流表相當于導(dǎo)線。進而促進了學(xué)生重新架構(gòu)電壓表觀念，加深了對電流表和電壓表的本質(zhì)認識。在完成電流表和電壓表的深度學(xué)習(xí)后，教師可進一步設(shè)計驅(qū)流表和電壓表的內(nèi)阻，在此實驗中，小燈泡的電功率測量過程中會存統(tǒng)誤差？由于誤差的存在會導(dǎo)致電功率的測量值偏大還是偏??？在此教學(xué)情境中，可根據(jù)學(xué)生的認知能力設(shè)計由淺入深的幾師的逐步引導(dǎo)，直到學(xué)生能基本獨立地解決問題。而在學(xué)生通過解決中，體驗到學(xué)習(xí)物理帶來的獲得感和成就感，無形中也提升了學(xué)生解力。具體的問題應(yīng)遵循由簡單到困難的遞進1）實驗原理是什（2）此設(shè)計原理電壓表和電流表分別測的是什么電壓和電流？（3）此實驗的電功率的測量值偏大還是偏??？（4）此電路圖適合的范圍是什么？學(xué)生在驅(qū)動問題的指引下，由實驗的原理P=UI再結(jié)合電路圖發(fā)的是小燈泡的電壓，而由于電壓表的分流導(dǎo)致電流表測的卻是電壓表總電流，結(jié)合原理公式P=UI知：電功率的測量值大于真實值。問題（4）的設(shè)置具有一定的深度和難度，但在學(xué)生已經(jīng)熟練和深度了解電表內(nèi)阻的合歐姆定律推導(dǎo)結(jié)論也是在學(xué)生的能力的范圍之內(nèi)。筆者試圖以測算小燈泡的電功率為起點，精心設(shè)計進階的問在交流，質(zhì)疑，思考中解決問題充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。完成了頻考點“電表改”和“電表內(nèi)阻”的復(fù)習(xí)，同時，更重要的是提升了學(xué)生推理，獨立思考的能力和習(xí)慣，為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。三、中考物理復(fù)習(xí)中深度學(xué)習(xí)的深度認識初中物理復(fù)習(xí)課側(cè)重于將已學(xué)過的碎片化的知識和已接近遺忘的知識提煉成一個系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)，形成科學(xué)化、體系化，深度學(xué)習(xí)作為提高物理復(fù)習(xí)有效性存在一定的價值意義。但“我們應(yīng)學(xué)習(xí)過程，關(guān)注深度學(xué)習(xí)發(fā)生的內(nèi)在機理與外在條件，運用綜合化、[3]策略，促發(fā)學(xué)生深度”據(jù)此，教師在進行問題設(shè)為主線，進行宏觀把控和微觀指導(dǎo)，在具體的教學(xué)情境中，以”呈現(xiàn)知識之間的關(guān)聯(lián)，推動學(xué)生深入理解物理概念的內(nèi)涵和外延，并運用概題，進而落實真實問題地解決，真正地落實復(fù)