指向深度學習的中學物理混合式教學

高遠靜　盧煒杰

［摘 要］在中學物理教學中實施混合式教學可以取長補短，滿足學生多樣化的學習需求，使中學物理教學優質高效。同時，以深度學習理論來指引混合式教學的開展，可以克服技術主義傾向，使教學改革回歸理性。實施指向深度學習的混合式物理教學，可以采用選取恰當的交互形式、選擇適宜的教學模式以及創建教學設計流程和細目表三個方面的策略。

［關鍵詞］深度學習；混合式教學；中學物理

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）27-0004-04

［基金項目］本文系廣州市教育科學規劃2021年度青年專項課題“指向深度學習的混合式教學在高中物理新課程中的實踐研究”（項目編號：202113704）的研究成果。

近幾年，借著全面開展線上教學的契機，我國基礎教育迎來了教學方式的大變革，從傳統的線下教學變為融合線上教學和線下教學的混合式教學?；旌鲜浇虒W包括但不限于不同教學方式、不同教學環境、各種教學手段、各種教學資源、不同教學媒介的整合。不管是采用哪種整合方式，都要回歸理性，要使信息技術服務于教師的教，使教師的教服務于學生的學，使學生的學促進其自身發展。目前關于混合式教學的研究從大學課程逐漸滲入中學物理課程，也已經從資源整合與技術應用層面的研究轉向提升教學有效性與促進學生深度學習的研究。

一、混合式教學符合中學物理的教學需求

近三年來，我們教學經歷了線上教學與線下教學的交替，也在實踐摸索中逐步熟悉了相關教學平臺的使用，逐步了解了線上教學的特點，而采用的教學方式也由傳統的線下教學變為混合式教學。線上教學相較于線下教學具有以下突出優勢：

（1）可以實時保存課程內容并推送給學生，使學生在進行復習時不受時空限制，能夠滿足學生的個性化需求。

（2）能為學生提供開放的平臺和多元的學習環境，使學生擁有更大的自由度和更廣闊的知識探索空間。

（3）可以使優秀教師的教學思想在更大的范圍進行傳播，大大提高了優質教學資源的流動性。

（4）教師可以利用平臺收集學生的學習數據，從而進行量化分析與評價。

（5）借助人機交互可幫助部分學生克服社交恐懼，使他們的交流更為活躍。

雖然線上教學相較于線下教學有突出的優勢，但是單一的線上教學在中學物理實際教學中依然有較多的局限。中學物理具有抽象性、實踐性、應用性等特點。實驗是中學物理教學的生命線，線上虛擬實驗并不能完全替代學生真實的動手實驗過程。因此，融合線上教學與線下教學的混合式教學更符合中學物理的教學需求，能保證中學物理教學的有效開展，促進學生深度學習。

二、深度學習理論對混合式教學的指引

有研究者對中學生線上學習的成績數據進行分析，發現成績優異的學生的線上學習效果較好，而成績中等的學生的線上學習效果并不理想［1］。從心理學的角度看，學生學習結果的差異與其在學習過程中獲取和加工信息的認知行為有關。1976年，瑞典教授馬飛龍和羅杰·塞里歐在《學習的本質：結果和過程》一書中首次提出了“深度學習”與“淺層學習”這兩個相對概念。此后關于深度學習就有了較多的基于教育技術學的研究成果。

我國學者也進行了大量關于深度學習的研究。有學者認為，從處理教師、學生、知識等教學核心要素間的關系的角度來看，深度學習具有五個特征：（1）以聯想的、結構的方式去學習，實現個體經驗與人類知識相互轉化；（2）學生能主動參與活動，激發內心體驗；（3）對學習對象進行深度加工，抓住知識本質從而推出變式；（4）在活動中模擬社會實踐進行知識遷移與應用；（5）引導學生形成正確的價值觀，有根據地對事物進行評價［2］。

那么，在混合式教學背景下，如果沒有提前設計好課程，或者是在教學實施過程中沒有把控好每一個環節，教師和學生就容易從“混合”走向“混亂”。要想充分發揮混合式教學的優勢，切實提高混合式教學的質量，就要克服技術主義傾向，以促進學生深度學習為教學目標去設計教學內容與教學活動，在知識的價值轉化、意義達成及學生核心素養的發展上下功夫。

三、指向深度學習的中學物理混合式教學的實施策略

（一）選取恰當的交互形式

混合式教學手段的多樣性決定了混合式教學實踐的復雜性。教師在設計混合式物理教學之前，首先要熟悉所使用的教學平臺的功能以及特點，結合教學內容以及教學活動特征，選取恰當的交互形式。

中學物理線上教學的困難在于交互降維。相較于師生、生生交互，人機交互不僅眼神、神態、動作、語音等信息交互會減少，而且缺乏中學物理實驗的真實體驗，學生在獲取新知識的過程中對物理現象的觀察不充分，導致對概念的理解不深刻，大腦思考的活躍度不足，從而停留在淺層學習上。但是，如果把人機交互僅是作為拋磚引玉的手段，促進學生與知識進行深層次“交互”，那么就可以取得事半功倍的效果。

例如，為了探究單擺的周期是否與質量有關，教師提前自制一組擺長相同、質量不同的單擺教具，然后錄制有關放大和放慢單擺的運動過程的視頻，最后把錄制好的視頻通過線上教學平臺分享給學生。這個實驗視頻因為與學生的認知相沖突，激起了學生極大的操作興趣，學生紛紛在線下尋找器材自制學具、設計實驗進行探究和驗證，并在線上進行實驗結果的分享與探討，由此觸發學生的深度思考，學生思考物理現象背后的規律和原理，主動推導單擺的周期公式?？梢?，選取恰當的交互形式開展教學活動，可以促發學生的深度學習行為。

混合式教學增加了人機交互的路徑，也拓寬了師生、生生的交互空間，使學生與知識的“交互”變得多樣化，同時使學生的學習評價得以可視化。物理教學媒介不僅有黑板，還有實驗教具與學具、數字化網絡平臺、智慧投影平臺等。筆者基于崔光佐的課堂交互體系結構，提出中學物理混合式教學的交互體系結構（如圖1）。

（二）選擇適宜的教學模式

目前關于混合式教學的研究涉及各式各樣的教學模式，但沒有哪一種教學模式被公認是最佳的。深度學習理論早期是隨著慕課MOOC和翻轉課堂教學技術一起引入我國的。有學者在大學的教學研究中以慕課為例，提出線下教學與線上自主學習相結合的混合式教學模式（如圖2）［3］。這是目前在大學中進行混合式教學的主流教學模式，也是以慕課在課前和課后的技術應用為核心來展開的一種教學模式。

上述教學模式基于臺式機資源，具有一定的局限性，而當學生擁有手持平板，信息技術融入教與學的日常，線上和線下再也無明確區分時，指向深度學習的混合式教學更符合現實教學需求，更有利于落實培養學生學科核心素養的教學目標。

以融入科大訊飛智慧平臺的混合式教學為例。在教學粵教版必修第一冊第三章第四節“力的合成”這節課時，由于合力與分力并不是簡單的代數關系，因此學生需要突破一維力分析的局限，對任意方向的兩個分力的各種共點力情況進行作圖分析和歸納總結，才能得出遵循平行四邊形定則的規律?，F實教學中知識容量大、學生實驗操作煩瑣，在有限的課堂時間內學生無法單獨完成多組實驗、當堂歸納得出結論，所以選擇小組合作教學模式，再利用科大訊飛智慧平臺的小組互動分享功能，把全班學生分成若干小組，讓各小組分別進行實驗探究，對于每個小組的實驗結果可以用平板拍照、實時共享上傳，教師則可以直接在平板上查看和投屏點評。這種以小組合作為核心的混合式教學，既能保證每一個學生都參與實驗探究，又能讓學生借助集體的力量在有限的課堂時間內得出實驗結論。學生對物理規律的學習和認知是主動的，學生在小組合作時經歷了元認知調節和批評性思維的過程，而對實驗結果的歸納總結激發了學生進行信息整合、意義聯系的思維，這些都是深度學習理論所提倡的教學過程和學習特征。

混合式教學并沒有規定某一種教學模式，只要是以促進學生深度學習為目的，能從教學內容的特點、學生學習能力的提升、教學難點的突破、教學過程的把控、教學目標的實現這些方面去考慮，能有達成教學目標的，就是指向深度學習的混合式教學所提倡的教學模式。把課堂打造成手持平板支持下的智慧課堂，除了可使教學過程可視化、實時反饋精確量化、學習評價可持續性，還能優化課堂教學、促使學生進行深度學習。

（三）創建教學設計流程和細目表

教師在設計中學物理混合式教學時，首先要研讀物理課程標準，明確教學目標，選取適宜的教學模式，在各個環節中把教學目標具體細化；其次，從課前、課中到課后，選取恰當的交互形式，準備教學資源，設計教學活動，落實教學內容，并且考慮學習的關聯與延續，系統、完整地進行教學設計；最后把課堂教學與各種教學技術手段相融合，組織規劃課前、課中與課后的智慧課堂平臺的操作環節，并且提前做好智慧課堂平臺的授課設置與教學資源的上傳準備，確?；旌鲜浇虒W“混而不亂”，平穩有序地推進教學過程。指向深度學習的混合式教學的設計流程如圖3所示。

在具體設計中學物理混合式教學時，教師可以促進學生深度學習為目的，創建教學設計細目表，以厘清教學脈絡以及做好充分的授課準備。指向深度學習的混合式教學設計細目表的表頭欄包含深度學習目標、教學方式及交互形式、深度學習過程與活動、教學資源準備、智慧平臺準備。而指向深度學習的混合式教學具有延展性，既有課前的預先學習以激發外顯學習行為，也有課后的拓展學習以應用學習成果解決問題。因此，在進行物理概念和物理規律的教學設計時，一般可以分為四個教學階段：激發外顯學習行為階段、促進認知加工過程階段、學習結果的概念轉變階段、應用與解決問題階段。下面以“力的合成”這節課的“學習結果的概念轉變階段”為例，創建指向深度學習的混合式教學設計細目表（見表1）。

四、教學實踐反思

社會經濟的發展加快了教育信息化的進程，在這背景下教學方式發生了大變革，混合式教學逐步走入了中學課堂，未來會成為常態教學方式。本文根據中學物理教學需求以及線上教學的突出優勢，提出在中學物理教學中實施混合式教學的主張。在中學物理教學中實施混合式教學可以取長補短，滿足學生多樣化的學習需求，使中學物理教學優質高效。同時，以深度學習理論來指引混合式教學的開展，可以克服技術主義傾向，使教學改革回歸理性。在實施指向深度學習的中學物理混合式教學時，教師應選取恰當的交互形式、選擇適宜的教學模式以及創建教學設計流程和細目表，以充分發揮混合式教學的優勢。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 萬欣欣，孫越東，李春密.“后疫情”時期中學物理混合式教學實踐探索：以內蒙古師范大學附屬中學為例［J］.物理教學，2020（12）：20-25，37.

［2］? 劉月霞，郭華.深度學習：走向核心素養［M］.北京：教育科學出版社，2018：45-62.

［3］? 劉紫玉.個性化視角下大學混合式教學模式研究［M］.北京：知識產權出版社，2021：81.

（責任編輯? ? 黃春香）