（物理论文）碰撞·进阶·融通-基于“问题链”设计的深度学习探究 论文

碰撞·进阶·融通——基于“问题链”设计的深度学习探究【摘要】中考物理复习作为中考准备环节之一，其策略运更着眼于学生的高阶思维品质提升和实际问题解决的能力培养。深度种备受关注的学习方式，有助于帮助学生在复习过程中，主动建构知究问题本质，建立高水平的物理创新思维。【关键词】深度学习中考物理复习电表改装一、深度学习的基本内涵人工智能时代的当下，传统的被动接受式学习方式已不能适展变化的需求，深度学习相关理论已成为当下教育教学改革地理想选习概念于20世纪70年代由美国学者马顿Marton和萨乔Saljo在《学习的本质区别－１：成果和过程》一文中提出，它是一种相对于浅层学习的学[1]有理解学习、内容整合、自主建构和迁移运用等特征。笔教学经验，从实践中认为，“深度学习”旨展将所学的知识和技能用于解决实际问题，实现以发展学生的批判性能力，合作精神和交往技能的认识策略和学习需求。[2]在近五年安徽省中考物理试“电表改装”和电表内阻问题始终是高频热点，为此，笔者结合近期本市开展的中考实验培训课中的实验之一——测算小灯泡的电功率，在真实的教学情境中，在学生已有的知识储备的基础上，设置递进式的驱动问题，引导学生逐步了解电表改装和电质，备战中考同时，更期望在实际教学中引导培养学生对知识的理解养其进阶思维和创新能力，提高学习迁移和解决问题的能力，真正形学习。二、指向深度学习的“问题链”设计中考物理复习时要在理解的基础上，将零散的知识点，通过知识的重组与架构，形成整体性的意义脉络。而“问”的设计，无疑成为架设深度学习理复习之间的桥梁，并给了学生充分施展思维的机会与路径，并形成方法。此次中考物理实验培训中，在测算小灯泡的电功率的实验的过由学生回顾本实验的基本理论和过程并画出电路图（如图1）：（图1）1．基于问题提出，激发思维碰撞师：在实验过程中，如果电压表损坏了，实验能否完成？生：由电路图结合实验原理P=UI缺少电压值，不能完成。师：如果多给了一个已知阻值大小的定值电阻和电流表，能否完成？生：......师：那换种思路，我们来回忆一下欧姆定律及其变形表达式，再试试看？生：I=U/R，U=IR，R=U/I。师：由上面三个公式之一，可将一个电流表和定值电阻组合起来就相当于一个电压表，你们知道是如何组合的吗？原理是什么吗？生：由公式U=IR知：如果将一个电流表和一个定值电阻串联起一个电压表，电流表的示数与定值电阻的乘积可表示电压。师：在你们地回答中，其实无形中完成了电压表的改装问题，由一个电流表和定值电阻串联而成。学生了解了此原理过后，为了将此个例推广到普遍的结论教置问题：如果将一个灵敏电流计（满偏电流为I内阻为R学生在学习电动机和g，g发电机是了解过此仪器）改n倍时的表达式。教师可提R供如下的相关基础信息供学生参考：.小量程的电流表G（表头）的三个主要参数①内阻R：小量程电流表G的电阻；②满偏电流I：小量程电流表G指针偏转到最大刻度时的电流；③满偏电压U：小量程电流表G通过满偏电流时，加在它两端的电压；通过问题的合理提出和有效引导，学生自然会利用欧姆定律串联电路的分压原理表达出合理结果，最后教师可将结果展示如下：问题1的设置是通过具体的情境进阶到抽象普遍的结论都是建立在学生已有的知识储备下进行的，借此不仅能帮助学生复习和回顾初中阶段最重要的电学定律--欧姆定律，更重要的是在逐步解决多种问题的过程中，初步打开学生思维空间，提升学生学习、迁移能力。2．基于问题推入，激发思维进阶中学生的思维的独创性较强，他们能不断提出新的假设，理论。在问1的基础上，他们自然不会停留于此。自然而然地会想到电流表的改装问题。因此，教师顺势设置驱动问题：我们能不能将一个灵敏电流计（I内阻为R）改装成较大量程的电流表？师：刚才我们完成了电压表的改装，实际上用的是串联电路的分压原理，那么我们在电学中还学习了什么基本原理？生：并联的分流原理。师：通过并联的分流原理，那我们能不能将灵敏电流计并联一个定值电阻以实现扩大量程的作用了？生：可以实现。教师在此基础上可继续设置符合学生思维的进阶性问题：（1）回忆写出并联电路分流原理的表达式。（2）画出灵敏电流计并联定值电阻的电路图。（3）根据欧姆定律列出电流表量程扩大n倍时R的表达式。问题的设置起点低，层层递进，完全符合学生的认知能力和学生留有充分地讨论和思考时间，最后加以总结得到结论如下：科学归纳是从个别事物的考察中抽象出一般规律，然后概括到同类事物上，并判定这种规律是同类对象的共同规律的推理方法。归纳法在物理复重要的作用，因此在问题1和问题2的基础上，可以归纳出两类电表改装的普遍方法如下：①由灵敏电流计改装成较大量程的电压表可串联一个大电阻，且串联的电阻越大，改装后的量程就越大。②由灵敏电流计改装成较大量程的电流表可并联一个小电阻，且并联的电阻越小，改装后的量程就越大。3．基于问题解决，激发思维融通在完成了电表改装问题后，颠覆了学生最初学习简单电路时对--即电压表相当于断路，电流表相当于导线。进而促进了学生重新架构电压表观念，加深了对电流表和电压表的本质认识。在完成电流表和电压表的深度学习后，教师可进一步设计驱流表和电压表的内阻，在此实验中，小灯泡的电功率测量过程中会存统误差？由于误差的存在会导致电功率的测量值偏大还是偏小？在此教学情境中，可根据学生的认知能力设计由浅入深的几师的逐步引导，直到学生能基本独立地解决问题。而在学生通过解决中，体验到学习物理带来的获得感和成就感，无形中也提升了学生解力。具体的问题应遵循由简单到困难的递进1）实验原理是什（2）此设计原理电压表和电流表分别测的是什么电压和电流？（3）此实验的电功率的测量值偏大还是偏小？（4）此电路图适合的范围是什么？学生在驱动问题的指引下，由实验的原理P=UI再结合电路图发的是小灯泡的电压，而由于电压表的分流导致电流表测的却是电压表总电流，结合原理公式P=UI知：电功率的测量值大于真实值。问题（4）的设置具有一定的深度和难度，但在学生已经熟练和深度了解电表内阻的合欧姆定律推导结论也是在学生的能力的范围之内。笔者试图以测算小灯泡的电功率为起点，精心设计进阶的问在交流，质疑，思考中解决问题充分体现了学生的主体地位。完成了频考点“电表改”和“电表内阻”的复习，同时，更重要的是提升了学生推理，独立思考的能力和习惯，为学生可持续发展奠定了坚实的基础。三、中考物理复习中深度学习的深度认识初中物理复习课侧重于将已学过的碎片化的知识和已接近遗忘的知识提炼成一个系统的知识网络，形成科学化、体系化，深度学习作为提高物理复习有效性存在一定的价值意义。但“我们应学习过程，关注深度学习发生的内在机理与外在条件，运用综合化、[3]策略，促发学生深度”据此，教师在进行问题设为主线，进行宏观把控和微观指导，在具体的教学情境中，以”呈现知识之间的关联，推动学生深入理解物理概念的内涵和外延，并运用概题，进而落实真实问题地解决，真正地落实复