姜玉梅 曹芝翎

(揚州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 揚州 225002)

生活情景是指生活中具體的、直觀的現(xiàn)象或活動．情境是在情景的基礎(chǔ)上包括環(huán)境、個體等各種因素之間相互聯(lián)系而形成的一種氛圍．物理情境是人們將復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理狀態(tài)和物理過程,經(jīng)過充分的想象、分析、判斷并應(yīng)用圖示、圖像、語言符號所做出的一種形象化描述．[1]

對于生活情景在物理課堂教學(xué)中的運用研究中,有許多研究者專注于創(chuàng)設(shè)生活情境進行物理規(guī)律、實驗、習題等的教學(xué),例如文獻[2]提出要利用生活問題、學(xué)生的錯誤經(jīng)驗和好奇心來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境進行教學(xué);也有直接創(chuàng)設(shè)物理情境進行教學(xué),例如文獻[3]提出教師要在課前圍繞教學(xué)內(nèi)容設(shè)計相關(guān)物理情境;文獻[4]則倡導(dǎo)用生活情景類比物理新知從而進行教學(xué)．而筆者注意到物理課堂首先需要利用生活情景來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境引發(fā)學(xué)生的興趣與思考,而在進行新知的教學(xué)時需要將生活情景與物理新知聯(lián)系起來,建立科學(xué)的物理情境．因此,筆者更注重利用一個生活情景來創(chuàng)設(shè)生活教學(xué)情境,再合理地通過物理手段將生活情境轉(zhuǎn)移到物理情境,最后再回到生活情景．

對于“光的折射”這一節(jié)內(nèi)容中光的折射光路圖這一知識點,筆者選用了“叉魚”這一生活情景創(chuàng)設(shè)物理課堂情境進行教學(xué),讓學(xué)生通過觀察、動手實驗來發(fā)現(xiàn)問題，從而促進學(xué)生折射光路圖的學(xué)習,具體的教學(xué)設(shè)計如下.

1 情境創(chuàng)設(shè)——提出問題

問題是思維的開端,引發(fā)思維其中一個重要的環(huán)節(jié)就是發(fā)現(xiàn)問題．創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境是讓學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題的重要途徑．

“叉魚”是一個生活情景,學(xué)生不一定直接有在水中叉魚的生活經(jīng)驗,可能認為在水中叉魚和在空氣中摸魚一樣．通過游戲式實驗創(chuàng)設(shè)“叉魚”生活情景,讓學(xué)生嘗試通過一根在空氣中不透明圓管邊緣尋找水槽水中的塑料魚頭,瞄準后即固定圓管,隨后讓學(xué)生在圓管內(nèi)用一根鐵絲沿圓管邊緣充當魚叉來叉魚(見圖1)．學(xué)生們通過觀察,發(fā)現(xiàn)鐵絲不能叉到魚,由此展開思考,提出問題“為什么通過圓管看到魚頭卻叉不到魚頭?”,由此教師自然而然地告知學(xué)生是因為光不是在同一介質(zhì)中傳播,而是在兩種介質(zhì)中傳播,從而引出課題“光的折射”．在此之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習了光的反射,因此會對光的折射有一種陌生的熟悉感．緊接著教師進一步提出問題“那么光的折射到底是怎么回事?”再次引發(fā)學(xué)生思考,從而進行下一階段的教學(xué)．

圖1 鐵絲“叉魚”實驗

通過這樣一個簡單的游戲式實驗,創(chuàng)設(shè)了“叉魚”這一生活情景,讓學(xué)生原本的“想當然”與實際結(jié)果發(fā)生碰撞,從而引發(fā)思考．而教師在此基礎(chǔ)上通過問題的引導(dǎo),能讓學(xué)生迅速把握住教學(xué)的脈搏,引起學(xué)生強烈的興趣和好奇心,為后續(xù)的探究進行鋪墊,同時通過游戲式實驗也培養(yǎng)了學(xué)生主動觀察、發(fā)現(xiàn)問題的能力．

2 情境轉(zhuǎn)移——新知教學(xué)

生活化的教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)是為了幫助學(xué)生更好地進行新知的學(xué)習,但是對于新知的教學(xué)還是要建立在更加科學(xué)的物理情境之中,因此必須要將“叉魚”生活情景轉(zhuǎn)移到光的折射的物理情境．

圖2 激光“叉魚”實驗

在學(xué)生思考“光的折射是怎么回事?”的同時,教師進一步追問:“有什么辦法可以讓我們看到光的折射路徑呢?”再一次引發(fā)學(xué)生思考．由于初二學(xué)生對于知識轉(zhuǎn)移的能力有所欠缺,因此,教師可以通過引導(dǎo),讓學(xué)生在已有知識的基礎(chǔ)上對問題進行猜想與討論,在經(jīng)過討論之后得出用激光代替鐵絲來叉魚,從而觀察光折射的路徑．學(xué)生再進行實驗(見圖2),學(xué)生們很明顯觀察到光線在經(jīng)過水和空氣的交界面時傳播方向發(fā)生了偏折,并最終“叉”到了魚頭．由此進行光的折射的定義以及折射光路圖的教學(xué)．在這一教學(xué)過程中,學(xué)生經(jīng)歷了“問題——猜想——計劃——實驗——結(jié)論”的科學(xué)探究過程,同時通過對實驗的操作與實驗現(xiàn)象的觀察,觸覺與視覺的結(jié)合,學(xué)生能很輕松地掌握光的折射定義以及有關(guān)折射光路圖的知識．

光的折射現(xiàn)象雖然很明顯,但是需要學(xué)生直接想象光的折射路徑還是有一定難度的,因此教師可以引導(dǎo)學(xué)生想象光從魚經(jīng)過水和空氣進入我們的眼睛,再通過光路可逆原理進行分析,得出可以利用激光來嘗試“叉魚”，合理且準確地將鐵絲叉魚這一生活情境轉(zhuǎn)變成激光“叉魚”這一物理情境,同時又沒有完全地將叉魚這一生活情景剝離，讓學(xué)生依然在愉悅的叉魚情境中,通過對激光光路的觀察來完成對新知的學(xué)習．

3 情景再現(xiàn)——解決問題

初中物理教學(xué)不僅要讓學(xué)生掌握物理知識,還要培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)物理知識解決實際生活問題的能力．因此,在新知教學(xué)之后,通過生活情景的再現(xiàn),幫助學(xué)生鞏固新知并解決生活問題．

圖3 光從魚到人眼的折射

在學(xué)生掌握了光的折射現(xiàn)象和折射光路圖,并簡單練習作光線經(jīng)過三棱鏡和玻璃磚的光路圖后,筆者設(shè)置了讓學(xué)生作圖解釋“為什么通過圓管看到魚頭卻叉不到魚頭?”以及“如何才能叉到魚頭?”兩個問題．要解決第1個問題,介于初二學(xué)生知識遷移能力不高,因此有一定的難度．讓學(xué)生作出光從魚頭到人眼的折射光路圖(見圖3)后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生回顧光反射成像的相關(guān)內(nèi)容,即通過鏡子看到的像是反射光線反向延長光線的交點，是虛像．由此可以得出:通過圓管看到的魚頭是折射光線反向延長光線的交點，是虛像(見圖3)．在畫出光路圖后,第2個問題也迎刃而解,要想叉到魚頭就應(yīng)該瞄準魚頭后的魚身．在此基礎(chǔ)上,回到課堂初始時的“叉魚”實驗,去掉不透明圓管,再一次讓學(xué)生嘗試用鐵絲叉魚,看是否能夠叉到魚．

通過這兩個問題的設(shè)置,一方面檢驗學(xué)生對光的折射光路圖的掌握情況;另一方面與所創(chuàng)設(shè)的生活情境相呼應(yīng),保證了教學(xué)的完整性．對于學(xué)生的長遠發(fā)展而言,通過讓學(xué)生將所學(xué)知識回歸到生活實際,提高學(xué)以致用的意識,增強對物理知識學(xué)習的興趣．

綜上所述,本文對于光的折射定義以及折射光路圖的教學(xué)緊緊圍繞“叉魚”這一生活情景展開,通過問題引導(dǎo)連接教學(xué)的各個部分,引發(fā)學(xué)生的主動思考．利用鐵絲“叉魚”這一實驗進行情境創(chuàng)設(shè),將生活引入物理課堂;再利用激光“叉魚”將生活情境轉(zhuǎn)移到適合新知教學(xué)的物理情境;最后將物理知識應(yīng)用于對叉魚的解釋,并實踐叉魚．這樣不僅幫助學(xué)生對新知的學(xué)習,同時在學(xué)生動手實驗的過程中培養(yǎng)學(xué)生觀察、探索,以及解決實際問題的能力．