張 飛

（江蘇省外國語學(xué)校，江蘇 蘇州 215104）

問題情境就是將問題或疑難蘊(yùn)含于特定的場合（環(huán)境）之中，當(dāng)學(xué)生面臨這種特定場景時，根據(jù)已有的知識或經(jīng)驗(yàn)不能加以解釋，導(dǎo)致認(rèn)知失衡，從而產(chǎn)生困惑，且又急于消除這種困惑的一種心理狀態(tài).在這一特定的問題情景中，學(xué)生對前認(rèn)知中的成分進(jìn)行加工、補(bǔ)充、修正和重組，形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)又將成為下次學(xué)習(xí)的前認(rèn)知.學(xué)生的學(xué)習(xí)就是這種不斷重構(gòu)自己前認(rèn)知的過程.在認(rèn)知重構(gòu)的過程中，物理問題情境呈現(xiàn)方式不同，會使學(xué)生的思維方式和思考速度等顯示出不同的狀態(tài).因而課堂教學(xué)中，教師應(yīng)遵循思維發(fā)展規(guī)律，遵從科學(xué)家科學(xué)研究的原生過程，基于物理學(xué)家的思維活動特征，整合教學(xué)資源優(yōu)化設(shè)置問題情景，以濃縮方式，在有限的時間和空間內(nèi)，讓學(xué)生重蹈物理概念建立、物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)、物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計等物理知識構(gòu)建中的那些最關(guān)鍵的步子，讓學(xué)生重演物理知識的發(fā)生、形成和發(fā)展過程，讓思想在學(xué)生的頭腦里產(chǎn)生出來，教師只是充當(dāng)學(xué)生的“思想助產(chǎn)婆”，使學(xué)習(xí)成為學(xué)生的“亞研究”、“再創(chuàng)造”的過程.這將不僅有助于學(xué)生加深對物理知識本質(zhì)的理解，而且也為激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)，明確思維指向，喚醒學(xué)生思維提供認(rèn)知起點(diǎn)，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維方式，提供了極好的情境體驗(yàn)的素材.

1 開發(fā)生活資源，在追問原始問題的根源處喚醒思維

蘇赫姆林斯基認(rèn)為：“讓學(xué)生體驗(yàn)到一種自己在親身參與掌握知識的情感，乃是喚起少年特有的對知識的興趣的重要條件.當(dāng)一個人不僅在認(rèn)識世界，而且在認(rèn)識自我的時候，就能形成興趣.沒有這種自我肯定的體驗(yàn)，就不可能有對知識的真正的興趣.”現(xiàn)代物理教學(xué)呼喚科學(xué)世界向生活世界的回歸，強(qiáng)調(diào)問題情境的原始性，追尋問題情境的自然性、真實(shí)性.緊密聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，結(jié)合學(xué)生熟悉的生活情境，激發(fā)豐富學(xué)生的生活體驗(yàn)，回歸到學(xué)生的認(rèn)知原點(diǎn)，從教學(xué)活動（學(xué)生原有的知識和經(jīng)驗(yàn)）的起點(diǎn)出發(fā)，為學(xué)生的思維發(fā)展創(chuàng)造一個最佳的原始問題情境，在原始問題產(chǎn)生的根源處喚醒思維，引導(dǎo)學(xué)生展開分析、綜合、比較、抽象、概括、判斷等思維活動，深化思維，活化思維，促使學(xué)生思維向縱深發(fā)展，讓學(xué)生經(jīng)歷了思維的過程，培養(yǎng)學(xué)生的思維興趣，逐步形成質(zhì)疑、反思的科學(xué)思維習(xí)慣，訓(xùn)煉深刻、靈活、批判、敏捷和創(chuàng)新的思維品質(zhì).

教學(xué)片段1：波的獨(dú)立性.

圖1

生活情境導(dǎo)入：播放2014年4月22日上海新聞報到丹麥Derek Muller打造了瘋狂的火焰波形成錄像，當(dāng)音樂響起時，火焰隨著音樂燃起熄滅，用真正的火焰來表示音樂波形，如圖1所示，看上去真是奇觀.激發(fā)興趣，引發(fā)問題：他究竟是怎么做到讓火焰伴隨音樂起舞的呢？（音樂聲波相遇引起的氣壓變化影響可燃性氣體的排放量變化，從而使得火焰的高度和顏色產(chǎn)生差異，創(chuàng)造出這種讓人嘖嘖稱奇的效果.）波相遇時，會出現(xiàn)什么樣的物理現(xiàn)象？（用生活新聞創(chuàng)設(shè)原始問題情境，引發(fā)沖突，激起質(zhì)疑.）

追問1：（當(dāng)學(xué)生心生疑問時，追問）在日常生活中是否見過兩列波相遇的情況？（學(xué)生舉例：a.教室里幾個同學(xué)同時在說話，每個人發(fā)出的聲波在空氣中傳播時相遇；b.下雨天，雨滴落到水塘中就會形成一圈一圈的水波，這些波同時在水中傳播并相遇…….）（了解學(xué)生認(rèn)知起點(diǎn)，在問題產(chǎn)生的根源處喚醒思維.）

追問2：播放雨滴落在水面的錄像，要求學(xué)生邊看邊思考：兩列水波相遇后，是否與小球相碰一樣，會改變原來的運(yùn)動狀態(tài)？（學(xué)生通過觀察，發(fā)現(xiàn)水波相遇后繼續(xù)一圈一圈的向外傳播，此時教師指出兩列波相遇，跟小球相碰不一樣，小球相碰后運(yùn)動狀態(tài)會改變，而兩列波相遇，它們能彼此穿過，穿過后波的形狀和傳播的情形都不變，保持各自的運(yùn)動狀態(tài)繼續(xù)傳播，彼此都不受影響，如圖2所示，這種現(xiàn)象表明波具有獨(dú)立傳播性.）

圖2

追問3：得出了水波具有獨(dú)立傳播性后，現(xiàn)在你們是否還能舉出其他的例子，說明波具有獨(dú)立傳播的性質(zhì).（提示：日常生活中除了水波，你能聯(lián)系生活舉例說明還有什么波具有獨(dú)立傳播的性質(zhì)嗎？）（緊密聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，結(jié)合學(xué)生熟悉的生活情境，激發(fā)豐富學(xué)生的生活體驗(yàn)，回歸到學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)，播放音樂會多種樂器演奏錄像，如圖3所示，讓學(xué)生體驗(yàn)區(qū)分不同樂器樂音，讓學(xué)生經(jīng)歷了比較與判斷、抽象與概括、喚起直覺、誘發(fā)靈感、構(gòu)建圖景等思維的過程.）

追問4：我們剛才觀察了兩列波相遇彼此穿過，保持原來的波形繼續(xù)傳播，那么在它們相遇時的重疊區(qū)域又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？你們平時注意過嗎？（引導(dǎo)學(xué)生回歸上述生活現(xiàn)象，進(jìn)行分析、綜合、比較、抽象、概括、判斷，并科學(xué)推理、猜想結(jié)果，然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.）

圖3

反思：學(xué)生思維的喚醒、意識形成、習(xí)慣的收獲都很難通過集中灌輸來建立，當(dāng)下的學(xué)生所缺的“解決實(shí)際問題的能力”，本質(zhì)上缺的是把原始問題變成合適的物理問題的能力.其原因是學(xué)生經(jīng)常面對的所謂實(shí)際問題，大多是理想化的物理習(xí)題，實(shí)際情景只是附加的背景而已.要改變這一現(xiàn)狀，就要求課堂教學(xué)回歸至認(rèn)知起點(diǎn)——從現(xiàn)象出發(fā)，盡可能開發(fā)生活資源，向?qū)W生提供原始的材料，在追問原始問題的根源處喚醒思維，讓學(xué)生在各種體驗(yàn)性活動中，打破思維平衡，通過結(jié)合日常生活與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建新知識與已有的觀念間的非任意的和實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系，并基于自己的知識和自己的努力思考去“想通”問題，教師只是充當(dāng)學(xué)生的“思想助產(chǎn)婆”，思維方向指引者，這樣做也是與現(xiàn)代教學(xué)理念及教材提供課程資源相吻合的（教科書中提供的大量物理情景和學(xué)習(xí)資料，以及“思考與討論”、“說一說”、做一做，如通過照片估算照相機(jī)的曝光時間，實(shí)踐活動如制作飛鏢、搖繩發(fā)電等都是依托生活資源提供情境的原始材料）.這也將有利于實(shí)踐意識的形成，學(xué)習(xí)方式的改變，思維習(xí)慣的養(yǎng)成，做到播種行為，收獲習(xí)慣.

2 開發(fā)實(shí)驗(yàn)資源，在追尋知識發(fā)生的過程中喚醒思維

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，在物理教學(xué)中，物理概念的建立、每個物理定律的發(fā)現(xiàn)，都有堅實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ)、重要內(nèi)容、重要方法和重要手段，讓學(xué)生重演物理知識的發(fā)生過程，離不開觀察實(shí)驗(yàn)，觀察和實(shí)驗(yàn)是獲取物理思維材料的重要途徑.各種物理實(shí)驗(yàn)以其直觀性、形象性為學(xué)生提供了豐富的感性材料，使其充滿著趣味性、思維性、挑戰(zhàn)性、探索性和創(chuàng)造性，利用實(shí)驗(yàn)的魅力創(chuàng)設(shè)問題情境，能讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出和實(shí)驗(yàn)誤差分析，使學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)的觀察、研究和分析去思考問題、探索問題，從而喚醒思維，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)發(fā)散思維和收斂思維.

教學(xué)片段2：波的疊加.

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)景1：水波實(shí)驗(yàn).如圖4所示（學(xué)生猜想波相遇時的重疊區(qū)域又會出現(xiàn)的現(xiàn)象后，引導(dǎo)學(xué)生參與做大水槽中水波實(shí)驗(yàn)），在大水槽中演示波的疊加現(xiàn)象.演示時分4個步驟：第1次演示如何在水槽中制造水波，即搖動刮板；第2次演示如何產(chǎn)生單個脈沖波，即一個來回迅速抖動刮板；第3次，第4次請兩位學(xué)生在兩邊同時產(chǎn)生單個脈沖波的疊加，但兩次觀察的側(cè)重點(diǎn)不同，一次注意峰峰相遇，另一次注意谷谷相遇.（學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)歸納得出：峰峰相遇，新的波峰變高了；谷谷相遇，新的波谷變低了）（豐富感性材料，引導(dǎo)分類比較，抽象概括，激發(fā)興趣，指導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，提問并猜想）

提問并猜想：如果恰好一邊是波峰傳過來，另一邊是波谷傳過來，它們相遇會怎么樣？（猜想后，在水槽制造水波恰好一邊是波峰傳播過來，另一邊是波谷傳播過來，觀察相遇現(xiàn)象，平了.）

圖4

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)景2：繩波實(shí)驗(yàn)（如圖5所示）.（為了進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論，學(xué)生分組用彈簧繩做實(shí)驗(yàn)，注意同時產(chǎn)生相向的兩列波，最好控制在1～2周期觀察情況.）

圖5

教學(xué)片段3：波的干涉條件.

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)景：（實(shí)驗(yàn)裝置介紹：在同一振片上引出兩個振源，因此就可以在水面上形成兩列頻率相同的水波.如圖6）兩列相同波相遇時，在它們重疊的區(qū)域里會發(fā)生什么現(xiàn)象？（同步演示圖6實(shí)驗(yàn)）

問題1：觀察方形水槽中兩列相同水波相遇的重疊區(qū)域出現(xiàn)的圖樣，與雨滴形成的疊加圖樣的錄像相比較，找出相同及不同之處，特別是找出不同的特征.

演示實(shí)驗(yàn)1：適當(dāng)調(diào)節(jié)頻率旋鈕，（引導(dǎo)觀察方形水槽中兩列相同水波相遇的重疊區(qū)域出現(xiàn)的圖樣，觀察、分析、抽象、概括，并與教師提供的雨滴形成的疊加圖樣的錄像相比較，找出相同及不同之處，特別是找出不同的特征；觀察后小組內(nèi)部交流，用語言描述水槽中圖樣的特征.）探究產(chǎn)生干涉波的條件（實(shí)驗(yàn)同時播放雨滳錄像）.

問題2：如何描述疊加區(qū)域圖樣的特征？（教師引領(lǐng)學(xué)生觀察比較實(shí)驗(yàn)與雨滴形成的疊加圖樣，如圖7所示，并共同探討，抽象、概括出圖樣特征：圖樣穩(wěn)定，位置固定，間隔分布.）

圖6

圖7

問題3：兩列相同水波相遇時，在它們重疊的區(qū)域里出現(xiàn)的位置固定，間隔分布的穩(wěn)定圖樣，是否是波的共性？有無推廣價值？（問題創(chuàng)景，引領(lǐng)反思，引發(fā)學(xué)生批判性、發(fā)散性思維）

分組實(shí)驗(yàn)2：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn).觀察繩波干涉實(shí)驗(yàn)（用兩個打點(diǎn)計時器同時振動傳播相向繩波演示）.［繩波的疊加實(shí)驗(yàn)（在常規(guī)情況下）幾乎不能做成功，而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，受駐波實(shí)驗(yàn)的啟示（一列波在向前傳播的途中遇到障礙物或者兩種介質(zhì)的界面時，行進(jìn)波和反射波相遇疊加就會形成駐波.可以認(rèn)為駐波是一種特殊的干涉現(xiàn)象），將反射波改為起振波源（如圖8所示），用兩個電磁打點(diǎn)計時器產(chǎn)生相干波，并使兩相干波在同一直線弦繩上沿相反方向傳播時疊加，將會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象.］（引導(dǎo)學(xué)生觀察，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，與演示實(shí)驗(yàn)1水波實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較，概括抽象描述現(xiàn)象特征，促進(jìn)培養(yǎng)收斂思維.）

圖8

問題4：如何表述頻率相同的兩列波相遇疊加區(qū)域圖樣的特征？（頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動減弱，而且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域相互隔開的現(xiàn)象叫做波的干涉.干涉是波特有的現(xiàn)象.）（引導(dǎo)學(xué)生合作交流，抽象概括得出結(jié)論，培養(yǎng)抽象思維.）

引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑5：兩列頻率不同的波相遇疊加是否也會形成這樣特殊的疊加圖樣？（不會）（激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑，給學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的機(jī)會，使學(xué)生既會“學(xué)”又會“問”，必將引領(lǐng)學(xué)生主動思維，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)與解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生思維習(xí)慣.）

圖9

實(shí)驗(yàn)3：用兩個頻率可調(diào)的振子作為振源，（如圖9所示）借助投影儀觀察兩列不同頻率水波在空間的疊加情況.（在原有水波實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上做一些改進(jìn)，使頻率f1＞f2，然后緩慢調(diào)低頻率f1逐漸減小至f2，然后繼續(xù)減小f1.學(xué)生縱觀整個過程的波紋圖樣變化現(xiàn)象，得出印證結(jié)論.）（學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)探究學(xué)習(xí)，既培養(yǎng)敢于質(zhì)疑的良好思維習(xí)慣，又實(shí)現(xiàn)了“變學(xué)為思”、“變學(xué)為悟”，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的功能）

圖10

拓展實(shí)驗(yàn)4：如圖10所示，演示聲波的干涉，兩只喇叭輸入同一頻率的音頻訊號產(chǎn)生干涉，讓學(xué)生聽其“聲”，觀其“形”.（拓展實(shí)驗(yàn)提供豐富的感性材料，使學(xué)生認(rèn)知充滿著趣味性、思維性、挑戰(zhàn)性、探索性和創(chuàng)造性.有條件還可進(jìn)一步猜想：撤去一只喇叭，還會有干涉現(xiàn)象嗎？演示：結(jié)果仍有干涉現(xiàn)象，這是為什么？……喚醒學(xué)生思維的深刻性.）

反思：利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，學(xué)生在沖突的實(shí)驗(yàn)情景中產(chǎn)生問題，并借助實(shí)驗(yàn)觀察而獲取的物理思維材料，并使學(xué)生更全面地考察問題，多角度地思考問題，多方面地聯(lián)想，抽象概括實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的共性，比較判斷并揭示現(xiàn)象之間的多種聯(lián)系，想象事物變化的多種可能，尋找解決問題的多種途徑.引導(dǎo)學(xué)生在問題情境中將“問題串”變成“知識串”，達(dá)到知識的建構(gòu)，方法的滲透，有助于培養(yǎng)學(xué)生的開放、發(fā)散思維；將物理教學(xué)根植于“做中學(xué)”.讓學(xué)生思考問題時，能始終做到有理有據(jù)，使推理過程環(huán)環(huán)相扣，合乎邏輯，不以想像代替分析，不以直覺代替推理，有助于深化學(xué)生理性的嚴(yán)密思維；基于實(shí)驗(yàn)解決問題，使學(xué)生能夠善于透過紛繁復(fù)雜的現(xiàn)象，把握事物的本質(zhì)，善于進(jìn)行抽象概括，抓住問題的核心，揭示隱含的問題情境信息，善于根據(jù)事物的初態(tài)預(yù)見事物的發(fā)展，有助于深化學(xué)生理性的深刻思維，深化學(xué)生理性思維的培養(yǎng).

3 開發(fā)虛擬資源，在情景資源的優(yōu)化整合中喚醒思維

從物理課堂教學(xué)的進(jìn)程來看，學(xué)生在思考問題形成物理思維時，往往是既要用大腦的右半球進(jìn)行形象思維，又要用大腦的左半球去進(jìn)行抽象思維.物理概念形成、物理規(guī)律探究、物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析都是形象思維與抽象思維的互補(bǔ)結(jié)合，共同作用的結(jié)果（當(dāng)兩種思維“互補(bǔ)”最完美之際，也就是問題解決之時）.物理教學(xué)中，如何優(yōu)化整合問題情境資源，為大腦提供豐富的形象思維與抽象思維的素材，讓學(xué)生體驗(yàn)并喚醒思維呢？信息技術(shù)憑借其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)平臺，函數(shù)計算功能、圖形顯示功能和動畫功能，為物理課程資源深度的整合提供支撐，信息技術(shù)不僅可向?qū)W生提供圖形、圖像、動畫、聲音和色彩等豐富的感性的具體形象材料，還可以用二維或三維的圖像、實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)分析及動畫模擬等虛擬資源，以動態(tài)方式呈現(xiàn)物理圖景的過程，向?qū)W生提供豐富多彩的理性的科學(xué)素材，為優(yōu)化教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生思維的主動性，激活學(xué)生的創(chuàng)造性思維創(chuàng)設(shè)良好的資源環(huán)境.

教學(xué)片段4：波的疊加與獨(dú)立的理解.

虛擬創(chuàng)景：根據(jù)學(xué)生大腦中已有的對繩波（也可通過圖景展示，如圖11所示，引發(fā)學(xué)生想象再現(xiàn)其表象）的表象，用flash展示繩波疊加（如圖12所示）虛擬動畫（尊重真實(shí)依據(jù)及教師對繩波疊加的理解模擬制作，目的是提供形象素材，展示思維表象的動態(tài)過程，幫助學(xué)生進(jìn)行思維抽象），分兩次演示分析：第1次整個過程演示一遍，在學(xué)生頭腦中建立整體概念（兩個波峰相向傳播→相遇了→分離了）；第2次慢鏡頭演示并定格，從定量的角度，結(jié)合運(yùn)動合成的知識研究相遇區(qū)域中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動.（我們看到波峰與波峰相遇開始出現(xiàn)重疊區(qū)域，形成新的波形的幅度比原來大，在相遇過程中波形較原來變化了，然后分離保持原來的波形繼續(xù)傳播.）

圖11

圖12

問題1：為什么會形成這樣的現(xiàn)象呢？（引導(dǎo)學(xué)生思考解決問題方法，更深一步從定量的角度來研究波在傳播過程中質(zhì)點(diǎn)是如何運(yùn)動，同時繼續(xù)演示出現(xiàn)原波形.）

問題2：我們看到左右兩邊的波峰都在向中心傳播，那么波在傳播過程中，這些質(zhì)點(diǎn)有沒有隨著波遷移？（沒有）

問題3：質(zhì)點(diǎn)如何運(yùn)動的？（質(zhì)點(diǎn)上下振動）

問題4：（動畫展示）兩列波都傳到這兒，現(xiàn)在它們相遇了，出現(xiàn)了重疊區(qū)域，兩列波都要引起質(zhì)點(diǎn)振動，質(zhì)點(diǎn)的位移是多少呢？（選擇其中一個質(zhì)點(diǎn)來看一看，紅色波峰引起這點(diǎn)振動的位移是紅色箭頭所示，綠色波谷引起這點(diǎn)振動的位移是綠色箭頭所示，它們彼此沒有影響.）按照已經(jīng)學(xué)過的運(yùn)動合成知識，形成新的波形，這個質(zhì)點(diǎn)的位移與原來波峰、波谷引起該點(diǎn)的振動的位移有什么關(guān)系？（按照運(yùn)動合成的知識可知，應(yīng)該是兩個位移的矢量和.）（通過虛擬展示，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩列波相遇時，它們重疊的區(qū)域介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)是同時參與了這兩列波引起的振動，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這兩列波單獨(dú)傳播時引起的位移的矢量和，根據(jù)形象表象，經(jīng)過分析、比較、抽象、概括得出波的疊加.進(jìn)而想象出，如果是幾列波相遇也是這樣，峰峰相遇、谷谷相遇，引起質(zhì)點(diǎn)的振動都是相長的，峰谷相遇引起質(zhì)點(diǎn)的振動是相消的.）

教學(xué)片段5：波的干涉的理解.

圖13

圖14

問題1：為什么兩列相同的波相遇疊加會形成這樣特殊的疊加圖樣？［對“波的干涉”概念的形成是很抽象的，在做完干涉實(shí)驗(yàn)之后，應(yīng)用Flash動畫虛擬展示水波（如圖13所示）物理情境，增加感知素材；PPT設(shè)計（如圖14所示）動畫虛擬展示繩波的物理情境：左右兩列波長相等的簡諧波相向傳播，在相遇區(qū)域內(nèi)兩波邊線上取一個波長中的所有質(zhì)點(diǎn)作為研究對象，觀察并描述這些點(diǎn)的運(yùn)動情景.通過觀察相同質(zhì)點(diǎn)的振動情況，學(xué)生自主歸納：（1）相遇區(qū)域內(nèi)的所有質(zhì)點(diǎn)都在自己的平衡位置附近振動；（2）各質(zhì)點(diǎn)振動的頻率相同但振幅不同，質(zhì)點(diǎn)振幅超過原振幅的區(qū)域?yàn)檎駝蛹訌?qiáng)區(qū)，質(zhì)點(diǎn)振幅小于原振幅的區(qū)域?yàn)檎駝拥臏p弱區(qū)；（3）振動加強(qiáng)區(qū)是一個區(qū)域，其中心位置的質(zhì)點(diǎn)振幅最大，振動最強(qiáng)；振動減弱區(qū)也是一個區(qū)域，其中心位置的質(zhì)點(diǎn)振幅最小、振動最弱，振動的加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互間隔；（4）如果兩列波頻率相同，圖景如圖15所示.這樣，學(xué)生就描述了干涉現(xiàn)象，自己抽象并理解了“波的干涉”以及“相干條件”的概念，并在概念形成過程中自覺糾正錯誤認(rèn)識.］

圖15

問題2：波的干涉圖樣的是如何分布的？有何規(guī)律可尋呢？（借助Flash用紅色的實(shí)線表示波峰，用藍(lán)色的虛線表示波谷，波源S1產(chǎn)生一列波，波源S2也產(chǎn)生一列波，當(dāng)S1、S2同時產(chǎn)生頻率相同的兩列波，就形成這樣一幅動態(tài)的平面疊加圖樣.讓學(xué)生利用前面疊加認(rèn)知，選點(diǎn)描述某一時刻該點(diǎn)的振動是加強(qiáng)的，那么它的振動始終是加強(qiáng)，如果某一時刻該點(diǎn)的振動是減弱的，那么它的振動始終是減弱.并推理某一區(qū)域的規(guī)律，描述疊加圖樣，并與觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較，抽象并深化理解 “波的干涉”以及“相干條件”的概念.促使學(xué)生形象思維與抽象思維的互動發(fā)展.）

反思：依托信息技術(shù)提供的虛擬資源，其素材內(nèi)容固然十分豐富，但它也存在運(yùn)用誤區(qū)，如用其模擬實(shí)驗(yàn)來替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)，它在情感態(tài)度價值觀方面就會產(chǎn)生負(fù)面的教育效果，學(xué)生失去了發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律時的振奮感，更沒有誤操作損壞器材甚至傷害人身的擔(dān)心，學(xué)生失去的是對自然和自然規(guī)律的敬畏.出于這些考慮，教學(xué)中真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)不可用虛擬實(shí)驗(yàn)替代.信息技術(shù)與物理課程的整合，只能從（1）輔助搜集和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，減少繁瑣的重復(fù)性的操作，提高實(shí)驗(yàn)效率（如DIS實(shí)驗(yàn)和Excel數(shù)據(jù)處理）；（2）為豐富思維素材，展示科學(xué)家思維、再現(xiàn)教師思維、喚醒學(xué)生思維提供輔助平臺（波疊加與干涉思維展示）；（3）為重復(fù)再現(xiàn)瞬間暫態(tài)過程，延遲思維過程，提供物理情境（動態(tài)平衡的過程展示）；（4）為拓展時間和空間，重復(fù)提供尊重事實(shí)而不可復(fù)制事實(shí)情景（如引入共振提供美國塔柯姆大橋共振被毀錄像）及難以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)（如太空實(shí)驗(yàn)）等方面著手開發(fā)優(yōu)化運(yùn)用虛擬資源，激發(fā)喚醒學(xué)生思維.

學(xué)習(xí)過程一般是從生動直觀開始的，通過觀察、實(shí)驗(yàn)和虛擬信息整合等過程，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)識是感性的、具體的，而當(dāng)學(xué)生了解了事物的本質(zhì)以后，認(rèn)識就變得理性并抽象.學(xué)生借助于邏輯推理，又輔助于形象變換，在兩種思維結(jié)合的同化和順應(yīng)中構(gòu)建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu).當(dāng)下的物理教學(xué)提倡優(yōu)化整合多元教學(xué)資源，構(gòu)筑“回歸生活”、“貼近生活”問題情境喚醒學(xué)生思維，誘發(fā)和驅(qū)動學(xué)生自主探究，在情境體驗(yàn)中追尋前人從事科學(xué)研究的足跡，了解科學(xué)的本質(zhì)并進(jìn)而形成正確的科學(xué)觀，促進(jìn)學(xué)生邏輯思維能力和非邏輯思維能力的發(fā)展.

1 張飛.用電磁打點(diǎn)計時器做波的干涉實(shí)驗(yàn)［J］.中學(xué)物理，2008（12）：33－33.

2 張延慶.物理教學(xué)中的形象思維與抽象思維［J］.物理教師，1983（6）：5－9.

3 陶洪.著名特級教師教學(xué)思想錄 中學(xué)物理卷［M］.南京：江蘇教育出版社，2012.