原始物理问题：促进深度学习的有效支架
摘要：原始物理问题能够很好地促进深度学习，与深度学习具有内在的逻辑一致性。探讨了原始物理问题与深度学习的关系，提出了运用原始物理问题促进深度学习的４条教学策略：“情境—图文”转换策略、“抽象—数化”相彰策略、“探究—建模”顺进策略、“提问—评价”反视策略，以现行人教版“抛体运动的规律”教学为例对此做了详细阐释，最后基于课堂实践提出了３条教学建议。
关键词：原始物理问题；深度学习；物理课堂教学
中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148（2024）9-0033-5
随着教学理念的迭代升级以及素养目标引领下教学改革的深入推进，培养学生的必备品格和关键能力是落实物理学科核心素养的重要内容，追求有深度的课堂教学是每一位物理教师应有的教学观，促进深度学习体现学生的主体性地位是全体物理教育工作者的基本共识。为改善传统物理习题教学理论“重技巧轻思维”“重应试轻素养”等不良研究倾向，邢红军、赵凯华等提出了原始物理问题教学理论［１］，该理论重思维与理解、重能力与迁移、重创造与实践的风格与深度学习的基本特征——注重批判理解、强调信息整合、注重迁移运用、着意情感投入，具有内在逻辑一致性，该理论为促进深度学习打开了研究之窗。
１原始物理问题与深度学习的关系
原始物理问题是指自然界和社会生产生活中真实存在的，蕴藏着物理概念、规律且未被处理为物理教学问题的物理事实或现象［２］，具有真实性、生态型、稳定性、迁移性、开放性等特点［３］，原始物理问题教学是指运用原始物理问题旨在转变学生认知方式，培养学生物理关键能力，发展物理能力水平，促进学生思维从无序到有序、它组织到自组织转变的教学［４］。
根据自组织表征理论，原始物理问题表征包括外部表征（定向表征、抽象表征、图像表征）和内部表征（赋值表征、物理表征、方法表征、数学表征）两大方面［５］，为更好地贴合课堂教学，完全可以将其化为呈现客观物理现象、抽取原始物理问题、建构理想物理模型、解决原始物理问题、评价问题解决过程五个环节，教学中两者相互参照。
深度学习是指在理解的基础上，学习者能够批判地学习新思想和事实，并将它们融入原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能够将已有的知识迁移到新的情境中，作出决策和解决问题的学习［６］。其特征是联想与结构、活动与体验、本质与变式、迁移与应用、价值与评价五个方面［７］，从深度学习的视角剖析原始物理问题教学，发现原始物理问题教学具备深度学习的基本特征，是实现深度学习的重要方式［８］，为深度学习的发生提供了教学载体。
爱因斯坦认为，“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”其对原始物理问题外部表征的启发意义在于学生需要整个调动已有经验，发挥联想，把客观现象进行有序化、文字化和图像化，进而提出有教育价值的原始物理问题。值得注意的是当下提出的原始物理问题还是粗糙的，具有现象描述—问题指向的无序性。本阶段主要体现的是深度学习的联想与结构化特征，“联想”表达的是思维的多维性、多向性，“结构”表达的是思维对原始物理问题的系统性理解。把原始物理问题抽象为精细物理问题或者转化为物理习题，并准确地用物理术语设置已知量和未知量，需要通过物理现象看本质，把握物理问题的实质，弄清楚已知量、未知量和中间量之间的基本联系。在综合考虑形式逻辑、知识逻辑、语义理解、设问变式等命题因素的基础上，理解物理习题、物理问题、原始物理问题之间的关系。原始物理问题的内部表征要求学生准确把握问题本质，理解知识间的基本联系，在思维活动中体验物理科学研究方法，建立物理模型、综合运用数学、物理知识解构物理习题和重构思维状态，在课堂活动中体验科学知识的运用过程，形成会迁移、能迁移、善迁移的物理能力，通过思维监控解释、评价自我学习过程，认识原始物理问题对认知结构建构的价值，达到思维活化的深度学习状态，最终推进物理问题解决，如图１所示。
２运用原始物理问题促进深度学习的教学策略
２．１用“情境—图文”转换策略促进思维联想，发展认知结构
“联想与结构”处理的是人类认识成果（知识）与学生个体经验的相互转化问题，它们不是对立的，人类知识融入个体认知结构是以经验为前提的。原始物理问题的“未加工性”意味着它非常“粗糙”，甚至是杂乱无章的，学生需要借助语言文字、画图、图像等形象化的手段描述它们，如果要准确地刻画客观物理现象，需要以先在经验为基础大胆想象、联想，运用类比的方法“套取”认知结构中的已有知识，借此接触和理解客观现象，这是知识由外而内流涌的第一必然性。
教学案例：现行人教版“抛体运动的规律”教学片断。
活