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摘 要：深度学习是一种理解性学习，教师在概念教学中将新知与旧知有效建构在一起从而更新学习者原有认知结构，使得学生达到巩固旧知、突破新知、实现新知与旧知共同作用的教学目标，达到帮助学习者理解所学知识的目的.本文以“力臂概念”引入为例，浅谈如何有效建构概念，实现深度学习下由知识本位向能力素养转变的有效过程.
关键词：深度学习;概念教学;有效建构
中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）02-0040-02
作者简介：洪松（1971-），男，福建福州人，大专，中学一级教师，研究方向：初中物理教学与研究.
深度学习（deeper learning）是一种理解性学习，是学习者将新知与旧知有效建构在一起从而更新学习者原有认知结构，并会对遇到的新情境提出科学解决策略的学习[1]，进而使得学生达到巩固旧知、突破新知、实现新知与旧知共同作用的教学目标，达到帮助学习者理解所学知识的目的.与深度学习相反的是浅层学习（surface learning），是一种以学生被动地、单一地接受碎片化知识与技能的学习方式，是一种重复简单化认识书本知识，谈不上加深理解与创新能力，将深度学习下的知识简单短路，是造成学生出现高分低能的原因，更是应试教育的典型缩影.
1 深度学习的特征
教师应当深入理解深度学习的特征，贯彻落实在物理教学过程中培养学生“物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任”四方面的核心素养，是实现由“知识本位转向素养中心”的关键之一，是引导学生实现深度学习的本质所在.基于此，笔者从弄清概念之间的联系、在教师指引下设计指导、自主科学探究等方面探讨深度学习的特征，如图1所示，笔者将深度学习与浅层学习在横向与纵向上进行对比，可以明显发现：（1）在物理观念方面：相对于浅层学习下的学生接受学习、被动学习、只会运用公式解题而言，深度学习对学生的合作学习能力、运用高阶思维对碎片化知识系统加工、创新或智慧的产生、发现新问题等方面有较强的指导作用;（2）在科学思维方面：深度学习是学生在运用高阶思维对碎片化知识进行科学加工的基础上，积极且主动地建构知识，实现对建构知识的有效迁移及物理在生活与社会中解决实际问题，进而实现深度学习下激发学生认知冲突的有效策略;（3）在实验探究方面：美国实用主义教育家杜威认为，教育的过程就是经验的不断改造过程，一切都来源于经验，“行”先于“知”[2]，正如物理教育家朱正元教授所说“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的教育思想，即深度学习下学生可以充分利用生活中器材进行简单实验，并对实验进行拓展与创新，发现新问题，得出新结论;（4）在科学态度与责任方面：对比深度学习与浅层学习（如图1所示），可以发现深度学习的优点在于充分调动学生学习积极性与主动性、发展学生解决问题能力与创造力、体验探究实验的乐趣，促使探究实验下学生的外部动机向学习兴趣下的内部动机转化.
2 深度学习下概念教学思路
物理概念是关于客观事物共同的属性及本质在人们头脑中的科学反映，是在观察与理解的基础上运用多种思维方法，去其真伪等非本质因素，抓住某一类物理现象的共同本质特征，进行抽象形成概念.在形成概念的过程中，教师通过引导学生进行深度学习能够促进概念的科学建构，避免大量“伪概念”或“假建构”的存在，进而避免口口声声喊素质教育，背地却死记硬背概念的现象.如图2所示，是教师在促进学生深度学习下概念教学的基本思路.
在深度学习下概念教学的具体思路上，教师创设情境是引导学生进行深度学习的基础，是连接学生知识转换的桥梁，从而使学生能对学习过的某一知识作出推论和预测，进而能够解释与此相关的物理现象.在此过程中学生不仅实现认知冲突下的概念形成，更重要的是享受认知冲突过程带来的乐趣，具有迁移能力，能够运用科学探究方式得出物理概念，以及综合物理学科中不同板块知识来解决变式问题，最终发展学生解决问题能力与提升创造能力.
3 深度学习下概念教学的案例分析
在“杠杆”教学中不可避免地要涉及力臂的概念，力臂更是探究杠杆平衡条件的一个重要概念，由于力臂概念比较抽象，教师如何通过引导学生深度学习的方式创设情境激起学生认知上的冲突，从而帮助学生有效建构力臂概念.如图3所示，是传统的课堂教学中教师通过作图的方式对力臂概念一带而过，这是单纯的数学中作垂直问题，严重脱离了物理教学的本质，然后让学生通过大量杠杆作图来训练力臂的画法，这是典型的应试教育，是将复杂概念建构的教学过程给“短路”.
3.1 实验原理
利用建构思想，结合力的三要素引入力臂概念.
3.2 实验效果
通过认知冲突将抽象的力臂概念形象化.
3.3 实验器材
多本书、两只圆珠笔.
3.4 实验过程
创设情境：教师按照如图4所示的方式将多本书放在课桌上，将两只铅笔以十字交叉的形式放置，这时教师用力向下压上面铅笔的一端，可以观察到书一端被轻轻抬起，这时保持手压的铅笔静止不动，处于平衡状态，此时可以将手压的铅笔看成杠杆，支点O在两只铅笔的交叉点.
概念建构：现分析手压的铅笔（杠杆），手压铅笔有向下的力，书本对铅笔也有向下的作用力，力的教学过程中已经学习力的三要素，即力的大小、方向、作用点，又因为铅笔处于平衡状态，即作用在铅笔上的两个力大小相等、方向相反，在同一条直线上.
知识转换：现从力的三要素角度分析作用在杠杆上的两个力的关系.力的大小：用手指直接轻轻抬起书的一端，比较此时抬起书的力与通过铅笔抬起书的力是否相等，可以发现两个力大小不等;力的方向：手压铅笔的力与书对铅笔的作用力方向全部向下;手压铅笔的力与书本对铅笔的作用力方向也不在同一直线上.
3.5 力臂引入
认知冲突：作用在杠杆上保持平衡的兩个力与二力平衡的条件相违背，难道之前学习的二力平衡的条件错误吗？不是的，因为作用在杠杆上力使杠杆保持平衡的情况，不仅与力、支点有关，还与另一个无形的因素有关，这就是支点到力的作用线的垂直距离，即力臂L大小（形成概念），进而教师引入动力臂L1（支点到动力作用线的距离）与阻力臂L2（支点到阻力作用线的距离）的概念.
教师采用将力臂概念与力的三要素相结合有效引导学生建构知识的教学方式，学生将会深入理解力臂概念，激发学生能结合认知冲突，实现深度学习下由知识本位向能力素养转变的有效过程.
实验巩固：以活塞式抽水机为例，如图5所示，学生自主参与画出杠杆的五要素.
实验拓展：以体育课上托铅球活动为例，如图6所示，学生在课堂上自主模拟托铅球，画出杠杆模型的五要素，进一步加深对力臂概念的理解.
4 结束语
以上是笔者对深度学习下概念教学的有效建构的基本过程，深度学习不能简单地理解为有难度的学习，更不是将简单概念复杂化的学习，而是教师在教学过程中要符合学生的认知规律，用建构的思想促进学生对新知的理解以及对旧知的巩固，从而达到深度学习下概念教学的有效建构.
参考文献：
[1]罗金友.运用深度学习理论 促进深度学习——初中物理课堂教学策略初探[J].中学物理，2020，38（16）：56-58.
[2]田美.深度学习下激起学生认知冲突的有效策略——以“杠杆中力臂的引入”为例[J].中学物理，2020，38（06）：4-6.
（收稿日期：2020-10-07）
关键词：深度学习;概念教学;有效建构
中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）02-0040-02
作者简介：洪松（1971-），男，福建福州人，大专，中学一级教师，研究方向：初中物理教学与研究.
深度学习（deeper learning）是一种理解性学习，是学习者将新知与旧知有效建构在一起从而更新学习者原有认知结构，并会对遇到的新情境提出科学解决策略的学习[1]，进而使得学生达到巩固旧知、突破新知、实现新知与旧知共同作用的教学目标，达到帮助学习者理解所学知识的目的.与深度学习相反的是浅层学习（surface learning），是一种以学生被动地、单一地接受碎片化知识与技能的学习方式，是一种重复简单化认识书本知识，谈不上加深理解与创新能力，将深度学习下的知识简单短路，是造成学生出现高分低能的原因，更是应试教育的典型缩影.
1 深度学习的特征
教师应当深入理解深度学习的特征，贯彻落实在物理教学过程中培养学生“物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任”四方面的核心素养，是实现由“知识本位转向素养中心”的关键之一，是引导学生实现深度学习的本质所在.基于此，笔者从弄清概念之间的联系、在教师指引下设计指导、自主科学探究等方面探讨深度学习的特征，如图1所示，笔者将深度学习与浅层学习在横向与纵向上进行对比，可以明显发现：（1）在物理观念方面：相对于浅层学习下的学生接受学习、被动学习、只会运用公式解题而言，深度学习对学生的合作学习能力、运用高阶思维对碎片化知识系统加工、创新或智慧的产生、发现新问题等方面有较强的指导作用;（2）在科学思维方面：深度学习是学生在运用高阶思维对碎片化知识进行科学加工的基础上，积极且主动地建构知识，实现对建构知识的有效迁移及物理在生活与社会中解决实际问题，进而实现深度学习下激发学生认知冲突的有效策略;（3）在实验探究方面：美国实用主义教育家杜威认为，教育的过程就是经验的不断改造过程，一切都来源于经验，“行”先于“知”[2]，正如物理教育家朱正元教授所说“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的教育思想，即深度学习下学生可以充分利用生活中器材进行简单实验，并对实验进行拓展与创新，发现新问题，得出新结论;（4）在科学态度与责任方面：对比深度学习与浅层学习（如图1所示），可以发现深度学习的优点在于充分调动学生学习积极性与主动性、发展学生解决问题能力与创造力、体验探究实验的乐趣，促使探究实验下学生的外部动机向学习兴趣下的内部动机转化.
2 深度学习下概念教学思路
物理概念是关于客观事物共同的属性及本质在人们头脑中的科学反映，是在观察与理解的基础上运用多种思维方法，去其真伪等非本质因素，抓住某一类物理现象的共同本质特征，进行抽象形成概念.在形成概念的过程中，教师通过引导学生进行深度学习能够促进概念的科学建构，避免大量“伪概念”或“假建构”的存在，进而避免口口声声喊素质教育，背地却死记硬背概念的现象.如图2所示，是教师在促进学生深度学习下概念教学的基本思路.
在深度学习下概念教学的具体思路上，教师创设情境是引导学生进行深度学习的基础，是连接学生知识转换的桥梁，从而使学生能对学习过的某一知识作出推论和预测，进而能够解释与此相关的物理现象.在此过程中学生不仅实现认知冲突下的概念形成，更重要的是享受认知冲突过程带来的乐趣，具有迁移能力，能够运用科学探究方式得出物理概念，以及综合物理学科中不同板块知识来解决变式问题，最终发展学生解决问题能力与提升创造能力.
3 深度学习下概念教学的案例分析
在“杠杆”教学中不可避免地要涉及力臂的概念，力臂更是探究杠杆平衡条件的一个重要概念，由于力臂概念比较抽象，教师如何通过引导学生深度学习的方式创设情境激起学生认知上的冲突，从而帮助学生有效建构力臂概念.如图3所示，是传统的课堂教学中教师通过作图的方式对力臂概念一带而过，这是单纯的数学中作垂直问题，严重脱离了物理教学的本质，然后让学生通过大量杠杆作图来训练力臂的画法，这是典型的应试教育，是将复杂概念建构的教学过程给“短路”.
3.1 实验原理
利用建构思想，结合力的三要素引入力臂概念.
3.2 实验效果
通过认知冲突将抽象的力臂概念形象化.
3.3 实验器材
多本书、两只圆珠笔.
3.4 实验过程
创设情境：教师按照如图4所示的方式将多本书放在课桌上，将两只铅笔以十字交叉的形式放置，这时教师用力向下压上面铅笔的一端，可以观察到书一端被轻轻抬起，这时保持手压的铅笔静止不动，处于平衡状态，此时可以将手压的铅笔看成杠杆，支点O在两只铅笔的交叉点.
概念建构：现分析手压的铅笔（杠杆），手压铅笔有向下的力，书本对铅笔也有向下的作用力，力的教学过程中已经学习力的三要素，即力的大小、方向、作用点，又因为铅笔处于平衡状态，即作用在铅笔上的两个力大小相等、方向相反，在同一条直线上.
知识转换：现从力的三要素角度分析作用在杠杆上的两个力的关系.力的大小：用手指直接轻轻抬起书的一端，比较此时抬起书的力与通过铅笔抬起书的力是否相等，可以发现两个力大小不等;力的方向：手压铅笔的力与书对铅笔的作用力方向全部向下;手压铅笔的力与书本对铅笔的作用力方向也不在同一直线上.
3.5 力臂引入
认知冲突：作用在杠杆上保持平衡的兩个力与二力平衡的条件相违背，难道之前学习的二力平衡的条件错误吗？不是的，因为作用在杠杆上力使杠杆保持平衡的情况，不仅与力、支点有关，还与另一个无形的因素有关，这就是支点到力的作用线的垂直距离，即力臂L大小（形成概念），进而教师引入动力臂L1（支点到动力作用线的距离）与阻力臂L2（支点到阻力作用线的距离）的概念.
教师采用将力臂概念与力的三要素相结合有效引导学生建构知识的教学方式，学生将会深入理解力臂概念，激发学生能结合认知冲突，实现深度学习下由知识本位向能力素养转变的有效过程.
实验巩固：以活塞式抽水机为例，如图5所示，学生自主参与画出杠杆的五要素.
实验拓展：以体育课上托铅球活动为例，如图6所示，学生在课堂上自主模拟托铅球，画出杠杆模型的五要素，进一步加深对力臂概念的理解.
4 结束语
以上是笔者对深度学习下概念教学的有效建构的基本过程，深度学习不能简单地理解为有难度的学习，更不是将简单概念复杂化的学习，而是教师在教学过程中要符合学生的认知规律，用建构的思想促进学生对新知的理解以及对旧知的巩固，从而达到深度学习下概念教学的有效建构.
参考文献：
[1]罗金友.运用深度学习理论 促进深度学习——初中物理课堂教学策略初探[J].中学物理，2020，38（16）：56-58.
[2]田美.深度学习下激起学生认知冲突的有效策略——以“杠杆中力臂的引入”为例[J].中学物理，2020，38（06）：4-6.
（收稿日期：2020-10-07）