吳昊 季長青 吳建東

2011年7月，我們有幸來到石家莊鹿泉市，參加第九屆全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐活動的網(wǎng)絡(luò)教研團隊賽項的決賽。經(jīng)過充滿挑戰(zhàn)與競爭的三天，我們最終獲得了網(wǎng)絡(luò)教研團隊賽項初中物理組一等獎，并通過附加賽環(huán)節(jié)奪得恩歐希教育信息化發(fā)明創(chuàng)新獎。

本次決賽初中物理組的課題是人教版八年級上冊第二章《光現(xiàn)象》中的第五節(jié)《光的色散》。從決賽前的信息化原始教學(xué)設(shè)計，到現(xiàn)場對兄弟團隊信息化教學(xué)設(shè)計的評價；從完善自身團隊信息化教學(xué)設(shè)計與制作可視化陳述軟件，到問鼎“恩歐?！爆F(xiàn)場觀摩賽。我們?nèi)齻€人發(fā)揮各自優(yōu)勢，針對具體的任務(wù)展開了激烈的討論，從中深刻體會到團隊合作和尊重集體智慧才是成功的必要條件，也明白了激辯是提高大腦高級思維的有效方式之一。

● 激辯碰撞出思維的火花——教學(xué)設(shè)計片段對比

片段一：引入新課

原始設(shè)計：

問題1：前面我們學(xué)習(xí)了光的三種傳播規(guī)律，還記得嗎？

（投影多幅照片）問題2：能告訴我這些圖片分別是由哪些物理規(guī)律形成的？

（投影彩虹圖片）問題3：圖片中色彩斑斕的是什么？

問題4：哪位勇敢的同學(xué)能對彩虹提出一個有意義的關(guān)于光的物理問題？

問題5：哪位聰明的同學(xué)能幫忙解答呢？

思辨與升華：

【吳昊】由彩虹引入色散現(xiàn)象，正好順應(yīng)了新課程標(biāo)準中“從生活走向物理”的理念。這樣的引入雖樸實但不做作，直奔主題，簡潔明了，這也是教材的內(nèi)容安排。我們是否應(yīng)該直接引入而舍去復(fù)習(xí)引入部分？

【季長青】縱覽整章內(nèi)容，不難看出人教版教材對本節(jié)安排的目的。第1節(jié)提出光的直線傳播，第二、第三節(jié)是光的反射與生活中的應(yīng)用，第四、第五節(jié)安排的是光的折射與色散現(xiàn)象。那么從教材安排的角度來看，第五節(jié)內(nèi)容應(yīng)該是第四節(jié)內(nèi)容的補充，側(cè)重于應(yīng)用。而且在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前光的三種傳播方式都已經(jīng)學(xué)習(xí)過，在課前增加了近兩分鐘的復(fù)習(xí)，也是遵循維果茨基提出來的最近發(fā)展區(qū)理論。

【吳建東】復(fù)習(xí)引入部分可以點明本節(jié)課有“承上”的作用，舍去這部分教學(xué)也行，但無法體現(xiàn)教學(xué)的整體性和連續(xù)性。

【季長青】我們通常所說的直線傳播、反射、折射都說明是現(xiàn)象，而原設(shè)計中提出的是“三種傳播規(guī)律”是否欠妥？

【吳昊】改用現(xiàn)象或方式是否穩(wěn)妥一些？

【吳建東】問題4讓學(xué)生提出“色散”問題是否過于開放？難度和跨度太大不宜達到預(yù)期的效果，應(yīng)該重新考慮和更改。

【季長青】原設(shè)計中不少提問過于簡單或意義不太大，應(yīng)簡化問題，提煉問題，提高問題的有效性，優(yōu)化教學(xué)效率。

【吳昊】直接引入彩虹，直接提出問題，讓學(xué)生思考?，F(xiàn)在有很多學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)知道“色散”這個名詞。

最終設(shè)計：

（投影多幅照片）問題1：說出圖片中的光現(xiàn)象分別是由光的三種傳播方式中的哪一種方式形成的？

（投影彩虹圖片）問題2：彩虹很美，為什么會出現(xiàn)彩色的光帶？

片段二：太陽光色散

原始設(shè)計：

問題1：你能運用手邊的儀器，找到彩色的光嗎？

提供多個器材（LED手電筒、裝有水的玻璃杯、三棱鏡、白紙、光盤、斜放有平面鏡的水槽、小罐空氣清新劑、肥皂水、吸管），學(xué)生自己尋找彩虹。參考實驗：①光經(jīng)過三棱鏡；②光經(jīng)過裝水的玻璃杯；③觀察調(diào)整角度的光盤；④光照射在水槽中斜放的平面鏡上；⑤觀察肥皂水泡；⑥光照射噴出的空氣清新劑。

問題2：你能從這些實驗中找到什么規(guī)律嗎？

思辨與升華：

【吳建東】現(xiàn)在提倡開放性實驗，讓學(xué)生在多個器材中有所選擇的實驗，既鍛煉了思維又提高了動手能力。

【季長青】問題的難度是否大了些？而且實驗器材太多，學(xué)生們在課堂幾分鐘的時間內(nèi)能完成嗎？教學(xué)設(shè)計不能僅停留在理論上，重要的是實踐，是課堂，是效果，是可操作性。教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計應(yīng)該突出要解決的問題。

【吳昊】本教學(xué)環(huán)節(jié)的目的是得到太陽光色散成多種色光的現(xiàn)象和抽象出“三棱鏡”模型。是否可以讓學(xué)生們直接動手完成兩個基本實驗，引導(dǎo)他們得到現(xiàn)象與模型。

【吳建東】應(yīng)該讓學(xué)生用自己的語言描述現(xiàn)象，鍛煉他們的語言表達能力，這一項能力也是初二學(xué)生的弱項。

【季長青】操作兩個實驗，正好再強化一下“對比法”和“類比法”的物理思維方法，讓他們再次體驗科學(xué)的物理思維方法在物理實驗中的應(yīng)用。

【吳昊】可以通過問題來引起學(xué)生們進一步對三棱鏡模型的注意。比如：光通過三棱鏡色散成多種色光，誰更偏向三棱鏡的底部？

最終設(shè)計：

分組實驗，完成三棱鏡色散光和水三棱鏡色散光實驗。

問題1：你們能不能用自己的語言把實驗的現(xiàn)象描述出來？

問題2：大家都看到了人造彩虹，請類比我們所做的兩個光的色散實驗，你們能解開其中的奧秘嗎？

問題3：在利用三棱鏡觀察光的色散現(xiàn)象中，有的同學(xué)認為紅光一定在上面，紫光一定在下面，你們認為呢？

片段三：光的三原色

原始設(shè)計：

問題1：我們知道自然界中有各種各樣的色光，我們要想在電視熒屏上顯示自然界的畫面，必須要使屏幕能呈現(xiàn)出各種各樣的色光來，你知道電視屏幕是怎樣實現(xiàn)的嗎？（教師演示放大鏡下的電視屏幕，用多媒體放大現(xiàn)象）

問題2：你們發(fā)現(xiàn)到了什么？

問題3：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，用紅、綠、藍三色光可以混合成多種色光，于是我們把這三種色光叫做什么？

思辨與升華：

【季長青】物理是實驗的學(xué)科，新課程提出，要讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究的過程，讓學(xué)生在探究中體會到物理的樂趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。我認為應(yīng)該修改教師演示實驗，或增加學(xué)生動手實驗。

【吳建東】教師演示應(yīng)該是迫不得已的選擇，盡量選擇學(xué)生動手實驗，也是體現(xiàn)以學(xué)生為本的理念。

【吳昊】學(xué)生們動手的實驗應(yīng)該貼近他們的生活，通過感受自己動手完成的探究過程，設(shè)計與他們平時生活經(jīng)驗有強烈對比的實驗現(xiàn)象，幫助他們的理解和記憶，有可能會終身難忘的。

【季長青】彩屏手機和電視熒屏相似，貼近學(xué)生們的生活。

【吳昊】水滴相當(dāng)于放大鏡，也貼近學(xué)生們的生活。

【吳建東】不錯，用牙簽沾水到彩屏手機屏幕白色區(qū)域，通過水珠觀察手機屏幕。

【季長青】是否需要在學(xué)生動手探究之后，再運用多媒體來直觀地總結(jié)色光混合的原理、總結(jié)光的三原色？

最終設(shè)計：

教師演示放大鏡下的電視屏幕，用多媒體放大現(xiàn)象。

問題：我們?nèi)绻梅糯箸R仔細觀察彩色電視機屏幕，就會發(fā)現(xiàn)絢麗多彩的畫面其實只有三種顏色，彩屏手機與彩色電視機的屏幕非常相似，現(xiàn)在讓我們將水滴放大觀察一下，你們看到了哪三種顏色，這說明了什么？

學(xué)生分組實驗:水滴下的彩屏手機圖像。用自己的語言總結(jié)實驗現(xiàn)象。教師再運用動畫模擬屏幕顯色原理做總結(jié)。

● 一小時的頭腦風(fēng)暴——問鼎“恩歐希教育信息化發(fā)明創(chuàng)新獎”

22日下午，網(wǎng)絡(luò)教研團隊賽項爭奪“恩歐希教育信息化發(fā)明創(chuàng)新獎”現(xiàn)場。

【評委】下面我宣布比賽規(guī)則。每一組用一個小時的時間在除去本組的教學(xué)設(shè)計之外的所有組設(shè)計中，尋找出你認為最精彩的設(shè)計片段，說明理由；并尋找出你認為最值得修改的設(shè)計片段，也說明理由；最后把你們的想法制作成可視化的陳述文件。一個小時后選出一名選手來參與陳述，其他兩位選手則準備陳述后的答辯。

思辨片段一：

【吳昊】這個教學(xué)設(shè)計的流程分三個部分，很新穎，也很實用，能很好地將信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)相整合，思路很好，尤其是課前網(wǎng)上自主探究環(huán)節(jié)（如圖1）。

【吳建東】利用博客平臺和動感課堂激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，潛移默化地讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來為學(xué)習(xí)服務(wù)，我喜歡。

【季長青】更重要的是利用論壇及在線答疑功能，既能實現(xiàn)學(xué)生們之間的討論，又能讓教師解答學(xué)生們的問題。體現(xiàn)了小組協(xié)作學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)的理念，也能培養(yǎng)學(xué)生們相互協(xié)作、互相幫助的精神。設(shè)計很妙，很好。

【吳建東】而且這樣的設(shè)計充分提高課前預(yù)習(xí)的效果，誰預(yù)習(xí)誰沒預(yù)習(xí)、誰真思考誰馬虎，教師在家就能監(jiān)控，不錯。

【吳昊】這樣也正好體現(xiàn)了新課標(biāo)中“以學(xué)生為本”和發(fā)展學(xué)生終身學(xué)習(xí)的理念。

【季長青】經(jīng)過比較，還是這個設(shè)計片段最精彩了，那就定它了。

思辨片段二：

【吳昊】你們看，這個教學(xué)設(shè)計整篇都是測試，沒一個學(xué)生探究的實驗，也沒一個教師演示的實驗。課前先是預(yù)習(xí)測試，然后課中是習(xí)題講解，最后是課后測試。看來這篇設(shè)計應(yīng)該是最需要修改的設(shè)計了，我們可以選擇這篇。

【季長青】剛才評委說明的是選擇一個“最值得”修改的設(shè)計片段，而它通篇體現(xiàn)的是應(yīng)試教育的思想，它確實需要修改，但不是“最值得”修改的。

【吳建東】“最值得”修改的設(shè)計片段，應(yīng)該考慮到花最少的工作量達到最優(yōu)化的效果。如果對這篇設(shè)計進行修改，應(yīng)該會從頭改到尾，那就失去了修改的目的了。

經(jīng)過不斷的討論，我們最終選擇出了最值得修改的教學(xué)設(shè)計片段。

值得修改的原始教學(xué)設(shè)計片段：

學(xué)生從獲取知識和學(xué)習(xí)方法兩個方面談?wù)撌斋@和疑惑。利用思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生進行課堂小結(jié)（如圖2）。

思辨與升華：

【季長青】這個設(shè)計中的課堂小結(jié)使用了思維導(dǎo)圖的方式，但沒能深層體會思維導(dǎo)圖的含義。

【吳建東】嗯，不錯。它只是簡單地將本節(jié)課的幾個知識點做了羅列，沒能體現(xiàn)知識點之間的邏輯關(guān)系。與其說是運用了思維導(dǎo)圖的方式小結(jié)課堂，不如說僅是回顧了幾個知識點而已。對比前面的設(shè)計片段，還是這個片段“最值得”修改了。

【吳昊】對，就它了。思維導(dǎo)圖是一種很好的知識梳理和知識回顧的方法，在課堂小結(jié)或復(fù)習(xí)課中使用能起到事半功倍的效果。我們在教學(xué)中不能為了用技術(shù)而用技術(shù)，要從培養(yǎng)學(xué)生能力的角度來恰當(dāng)?shù)剡x擇合適的方法和技術(shù)。

【吳建東】這樣的使用，并不能培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。運用思維導(dǎo)圖的想法是好的，就是可惜了，沒能更深層地使用思維導(dǎo)圖。

【季長青】應(yīng)該在課堂小結(jié)前加上一個問題，來引導(dǎo)學(xué)生們自行歸納總結(jié)課堂知識。

【吳昊】讓學(xué)生們通過小結(jié)活動感受思維導(dǎo)圖的使用方法，這樣也能培養(yǎng)學(xué)生們的記憶力啊。

【季長青】對，我們要交給學(xué)生“漁”而非“魚”。

修改后的教學(xué)設(shè)計片段：

問題：同學(xué)們，你們能用自己的方式在紙上寫出或畫出本節(jié)課所學(xué)的所有知識點間的關(guān)系嗎？比如，用圖畫的方式，或表格的方式，用大括號也行啊。

展示幾個典型的學(xué)生作品并讓學(xué)生解釋后，展示教師的設(shè)計圖（如圖3）。

● 反思與感悟

【吳昊】通過參加網(wǎng)絡(luò)教研團隊賽項，深刻體會到了兩點。

1.能夠從別人的成功經(jīng)驗中取長補短，是教師個人專業(yè)成長中必不可少的技能之一。在評價兄弟團隊的教學(xué)設(shè)計賽程中，我們深深地被兄弟團隊設(shè)計中的動畫演示、視頻資料所吸引，“借鑒”是我們成功的重要因素之一；在閱讀了兄弟團隊對我們設(shè)計的評價后，虛心討論被指出的不足并合理地更改自己的設(shè)計，也是我們走向成功的重要一步。

2.參加本次全國性的團隊競賽，真實地體驗到團隊的和諧氛圍是多么的重要，集體的智慧要強于個人。尊重對手，尊重隊員，“三人行，必有我?guī)煛薄?/p>

【季長青】有幸參加網(wǎng)絡(luò)教研團隊賽項的決賽，通過對自身教學(xué)設(shè)計修改、定稿，對兄弟團隊的設(shè)計評價和現(xiàn)場答辯，歷經(jīng)三人的思辨和現(xiàn)場陳述，過程是艱辛和緊張的，但漸漸地從緊張和迷茫中領(lǐng)悟到網(wǎng)絡(luò)教研對提高教師自身專業(yè)素養(yǎng)和運用現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學(xué)相結(jié)合的能力有很大促進作用。

我已從教多年，教育教學(xué)難免會形成定勢，很難有所突破，雖然也會適當(dāng)?shù)剡\用PPT、Photoshop、思維導(dǎo)圖等軟件輔助教學(xué)，但也都是膚淺的拿來主義，沒有深層次將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)軟件相結(jié)合。通過參加網(wǎng)絡(luò)教研團隊賽項，在團隊的個體之間的思維碰撞和相互提高中，我認識到現(xiàn)代教育可以很好地運用各種教學(xué)軟件輔助教學(xué)，突破教學(xué)的重、難點，模擬物理實驗，幫助學(xué)生建立立體思維，利用網(wǎng)絡(luò)突破時空，將教與學(xué)由課堂延伸到生活中，不斷更新理念，尋求開辟新的教育教學(xué)途徑和方式。歷經(jīng)比賽的全過程，我隱隱覺得，一種全新的教育教學(xué)理念正在比賽的帶動下逐漸形成，也讓作為現(xiàn)代社會的教師的我體會到“教無定法”、“學(xué)無止境”的另一層含義。

【吳建東】南京的初賽，我們頭腦中其實一片空白，可能較之其他隊伍，我們就是稍微多了一些準備，有幸代表南京到石家莊參加NOC活動的全國決賽。從第一次的一片空白到第二次的稍有經(jīng)驗，我們可謂走得一路艱辛。暑假里有過多天在學(xué)校從早忙到深夜的經(jīng)歷。雖然辛苦但很快樂，因為我們學(xué)習(xí)、收獲了許多。

參加了這次NOC活動，我深刻體會到了網(wǎng)絡(luò)的多彩，團隊的力量，教研的重要。首先，在網(wǎng)絡(luò)上，從教學(xué)設(shè)計的靈感到一些過渡細節(jié)的處理，可以汲取到他人的精華，聚百家之智慧，還有些素材的搜集、實驗的再現(xiàn)都離不開先進的信息技術(shù)。其次，團隊的力量是強大的，俗話說“三個臭皮匠賽過諸葛亮”，你一言我一語，每個人都說出自己的想法，最后凝結(jié)成的就是燦爛的智慧結(jié)晶。最后，教研活動在平時的教學(xué)活動中就經(jīng)常進行，它的重要性不言而喻，只不過傳統(tǒng)的教研活動受時間地點的局限性較大，特別像我們較為偏遠的學(xué)校更加深有體會，網(wǎng)絡(luò)教研這一新型的教研方式將會很好地克服傳統(tǒng)的局限性，更好地發(fā)揮教研活動的作用，使廣大教師團隊受益匪淺。

后記：網(wǎng)絡(luò)教研團隊比賽是艱苦的，讓我們感受到主辦方的深謀遠慮和用心良苦。在我國現(xiàn)階段信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合度不高的今天，如何才能提高信息技術(shù)在教育上的應(yīng)用？如何運用現(xiàn)代技術(shù)提高學(xué)生的高級思維而不是為了運用技術(shù)而用技術(shù)？如何能夠通過現(xiàn)代技術(shù)拓展教師的專業(yè)成長和促進團隊的協(xié)作？……這些都是我們現(xiàn)階段有待解決的問題。未來的教育，相信會因為大家的努力而更好。

《??！我想到了》專欄參考答案

兩種序列、一種圖形：將方法一中獲得序列中的“0”和“1”相互替換后，即得到方法二中的序列，方法一和方法二生成的序列均和斐波那契兔子序列（rabBIT sequence）有關(guān)，更詳細資料可參看往期文章《兔子序列的計算機實現(xiàn)》。

循環(huán)的素數(shù)：螺線形圖案中素數(shù)的分布情況（自然數(shù)3~4999）的符號串序列生成代碼（如圖1）。得到的分布圖案稱為烏拉姆螺旋，其中可以看出大量素數(shù)排列成整齊的線條(如圖2），這個規(guī)律是美籍波蘭數(shù)學(xué)家斯塔尼斯拉夫.烏拉姆（Stanislaw Ulam）于1963年發(fā)現(xiàn)的。