徐良明

(慈溪陽(yáng)光實(shí)驗(yàn)學(xué)校，浙江 慈溪 315300)

寧波市2019年中考科學(xué)試卷的第13題帶給師生很多遺憾,教師說(shuō)這道類似的題就在前不久的復(fù)習(xí)題中講解過(guò),學(xué)生甚至說(shuō),在以前的練習(xí)題中做到過(guò),盡管如此,但不可否定的事實(shí)就是這道題的得分率不高,正確率僅為 30.23%．為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的狀況?先讓我們一起來(lái)看看原題．

1 原題呈現(xiàn)

圖1 圓柱形玻璃杯

(2019年寧波中考科學(xué)試卷第13題)如圖1所示,在“用凸透鏡觀察周圍的景物”活動(dòng)中,小科將印有綠色環(huán)保標(biāo)志的紙固定在墻上,再將一只裝有水的圓柱形玻璃杯移到標(biāo)志的正前方,然后改變玻璃杯與標(biāo)志之間的距離．小科站立時(shí)透過(guò)玻璃杯和水觀察．下列圖像中,不可能看到的是

答案: (C).

2 原題溯源

源1:在《寧波市2019年初中學(xué)業(yè)水平考試說(shuō)明·科學(xué)》《例卷》中的第10題就是教師說(shuō)的剛剛講到過(guò)的試題．

圖2 箭頭變化圖

(科學(xué)例卷第10題)圖2是透過(guò)空的玻璃杯觀察到杯后白紙上的箭頭,逐漸向杯中加入半杯水,水靜止時(shí)觀察到箭頭發(fā)生了變化,如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是

(A) 甲、乙都是光的反射形成的實(shí)像.

(B) 甲、乙都是光的折射形成的虛像.

(C) 甲是光的折射形成的實(shí)像,乙是光的折射形成的虛像.

(D) 甲是光的折射形成的虛像,乙是光的折射形成的實(shí)像.

答案： (D).

源2:在8下實(shí)驗(yàn)活動(dòng)練習(xí)冊(cè),活動(dòng)15中的鞏固與反饋的第1題就是學(xué)生說(shuō)的練習(xí)過(guò)的習(xí)題．

(鞏固與反饋第1題)如圖3所示,小科將盛滿水的圓柱形透明玻璃杯貼近書本,透過(guò)玻璃杯觀看書上的鸚鵡圖片(圓圈中的鸚鵡圖與書本中的鸚鵡圖實(shí)際大小相等),他所看到的虛像可能是

圖3 活動(dòng)示意圖

答案： (A).

3 試題分析

科學(xué)教材8下第27頁(yè)圖 2.3.3用“凸透鏡”觀察周圍景物的活動(dòng)中,第2個(gè)活動(dòng)就是這樣的一個(gè)系列實(shí)驗(yàn)．原文如下:手拿一只玻璃杯,透過(guò)玻璃看自己的手指;然后,往杯中注水近滿,再看看自己的手指;再把杯子放在桌上,前后移動(dòng)手指的位置．你是否發(fā)現(xiàn)一些未注意到的現(xiàn)象?

看到這個(gè)活動(dòng),我們是否有這樣的感覺,源1的第10題就是該活動(dòng)考查的的原始版,而源2的第1題是該活動(dòng)考查的改良版(早見于2009年江蘇中考物理試卷),其相似性最接近于2019年的中考題．從教學(xué)時(shí)間上分析,最早,我們會(huì)按照教材要求開展小活動(dòng),讓學(xué)生親身體驗(yàn)一下手指的成像情況;然后,我們會(huì)根據(jù)教學(xué)需要來(lái)完成實(shí)驗(yàn)手冊(cè)上的練習(xí)(這一環(huán)節(jié)是寧波大市教研室指定的“必做動(dòng)作”,并且還會(huì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢查實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的完成情況.);最后臨近中考,我們會(huì)利用考綱試題來(lái)進(jìn)行第二或第三輪的復(fù)習(xí)．三次練習(xí),竟然收不到好的效果,問(wèn)題出在哪兒?一是沒有按教材來(lái)開展活動(dòng);二是沒有按規(guī)定要求完成實(shí)驗(yàn)手冊(cè);三是沒有厘清“注水圓柱形玻璃杯”和凸透鏡的區(qū)別.筆者認(rèn)為第三點(diǎn)才是問(wèn)題的關(guān)鍵,多數(shù)師生沒有重視教材中“凸透鏡”上的雙引號(hào).

圖中“注水的圓柱形玻璃杯”能否完全等同于凸透鏡呢?學(xué)生必須依據(jù)“凸透鏡的概念”來(lái)解決這一問(wèn)題,從厚薄分析產(chǎn)生的結(jié)論是:試題中的玻璃杯豎直方向是“玻璃”,水平方向才是凸透鏡,因而(C)中上下顛倒的情況是不會(huì)發(fā)生．教材中的實(shí)驗(yàn)做過(guò)了,教師也分析了,但為什么第13題學(xué)生的得分率還是很低,原因就是因?yàn)閷W(xué)生不能很好分析出“裝水的圓柱形玻璃杯”是一個(gè)較特殊的凸透鏡.只有在分析出“橫向是凸透鏡”這一前提下,才能依據(jù)凸透鏡成像規(guī)律來(lái)分析解答．

這道試題對(duì)我們進(jìn)行概念及規(guī)律的復(fù)習(xí)教學(xué)起到了一個(gè)很好的警示作用.

4 教學(xué)啟示

4.1 概念復(fù)習(xí)要拓展外延

圖4 凸透鏡

李政道說(shuō),學(xué)習(xí)物理的首要問(wèn)題就是要弄清物理學(xué)中的基本概念．在新課教學(xué)中,我們往往較多關(guān)注概念的內(nèi)涵而忽視概念的外延．在凸透鏡概念教學(xué)中,我們往往先出示一枚凸透鏡,讓學(xué)生觀察其特點(diǎn),然后再出示圖4中各類凸透鏡,再讓學(xué)生歸納出凸透鏡的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),即“中間厚邊緣薄”,再據(jù)此給凸透鏡一個(gè)定義．但在復(fù)習(xí)教學(xué)中,我們要有意識(shí)地去拓展概念的外延．比如,在碰到源1或源2習(xí)題時(shí),只要有“概念外延”的意識(shí),我們就會(huì)追問(wèn),“注滿水的玻璃杯可以看成是凸透鏡嗎?”在這樣的疑問(wèn)下,我們就會(huì)用“中間厚邊緣薄”的本質(zhì)特點(diǎn)去思考“注滿水的玻璃杯”和“凸透鏡”之間的區(qū)別！我們就會(huì)利用身邊的材料進(jìn)行設(shè)計(jì)來(lái)完成圖5中的甲、乙、丙3者的結(jié)構(gòu)比較(乙裝置僅是由甲裝置旋轉(zhuǎn)得到),并用它們?nèi)ビ^察同一位置的同一物體來(lái)證實(shí)我們的猜想,只有這樣我們才會(huì)去關(guān)注3者成像的差異:甲成像左右顛倒、乙成像上下顛倒、丙成像下下左右均顛倒．也只有這樣我們才有可能豐富對(duì)凸透鏡的認(rèn)識(shí).

圖5 注滿水的玻璃杯和凸透鏡比較

4.2 規(guī)律復(fù)習(xí)要場(chǎng)景遷移

對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的復(fù)習(xí),大多是熟能生巧,但常用的就兩種方法:一是記住凸透鏡成像規(guī)律表,記關(guān)鍵位置,多數(shù)學(xué)生記不好;二就是教會(huì)學(xué)生作圖,通過(guò)作圖來(lái)理解成像規(guī)律,好用但煩瑣.這道中考試題給我們一個(gè)啟示:我們能否利用圖5中的甲、乙來(lái)探究圓柱透鏡的成像特點(diǎn)呢?也就是說(shuō),我們可以讓學(xué)生利用已有的“規(guī)律”知識(shí)來(lái)指導(dǎo)學(xué)生完成甲乙兩個(gè)圓柱透鏡的成像探究,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)成像規(guī)律知識(shí)的復(fù)習(xí).這類似于用研究反射定律的方法來(lái)研究光的折射規(guī)律一樣,是一種方法上的遷移.

學(xué)生可以拿出自己的圓柱形水杯或是透明的礦泉水瓶(推薦“百歲山”礦泉水瓶)來(lái)開展實(shí)驗(yàn)．學(xué)生會(huì)選擇4個(gè)區(qū)位來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),很快就找到圓柱透鏡甲的成像規(guī)律:當(dāng)物距小于焦距時(shí),成正立放大的虛像,是左右變大;當(dāng)物距大于焦距小于二倍焦距時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,是左右顛倒;當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí),成倒立、等大的實(shí)像,是左右顛倒;當(dāng)物體大于二倍焦距時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,是左右顛倒．

將圓柱透鏡乙的成像規(guī)律和圓柱透鏡甲的成像規(guī)律進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)不同之處就是乙成像是上下顛倒.

對(duì)知識(shí)的應(yīng)用是復(fù)習(xí)知識(shí)的最佳方法,場(chǎng)景遷移不僅對(duì)規(guī)律進(jìn)行了復(fù)習(xí)還提升了學(xué)生的探究力,讓學(xué)生有了新的發(fā)現(xiàn).

4.3 有效教學(xué)要用好教材

教材“凸透鏡”觀察周圍景物的活動(dòng)是安排在“凸透鏡成像的規(guī)律”這一知識(shí)模塊中,是在開展“探究凸透鏡成像特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)的前置系列體驗(yàn)活動(dòng),模塊還包含了以下兩個(gè)內(nèi)容.活動(dòng)1：在塑料卡片上鉆一個(gè)直徑約3 mm的孔,在孔上滴一滴水,拿著它放在紙上小字的上方,透過(guò)小孔觀察．你看到了什么現(xiàn)象?活動(dòng)3,用凸透鏡觀察書本上的字或畫,觀察窗外的景物,讓窗外的景物成像在墻上或屏上．記錄你觀察到的現(xiàn)象和由這些現(xiàn)象所提出的問(wèn)題,并與組內(nèi)同學(xué)交流．不難看出,教材編寫者意圖很明顯,就是期望通過(guò)系列活動(dòng)來(lái)增加學(xué)生對(duì)凸透鏡成像的初步感受,并對(duì)“差異性的記錄或感受”進(jìn)行討論交流,不僅可激發(fā)學(xué)生的探究欲望,還可為后續(xù)探究實(shí)驗(yàn)的猜想環(huán)節(jié)提供了親身感受．在課堂實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)活動(dòng)1和3能很好地實(shí)現(xiàn)編者意圖,但活動(dòng)2的結(jié)果不理想,原因就是活動(dòng)1和3的指向性很明確,活動(dòng)1指向一倍焦距以內(nèi)成像情況,活動(dòng)3指向一倍焦距以外的兩種情況．而活動(dòng)2會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果:前后移動(dòng)手指,手指被杯子擋得很少的同學(xué)發(fā)現(xiàn)手指反方向了;手指幾乎握住杯子的同學(xué)看不到反向現(xiàn)象;以上兩種情況均是正常握杯,也有同學(xué)讓手指和杯子同樣豎直方向,此時(shí)觀察到的現(xiàn)象是手掌左右互換,并且手掌有粗細(xì)變化．這些現(xiàn)象對(duì)教師接下來(lái)開展的探究教學(xué)沒有幫助.所以在教學(xué)中,多數(shù)教師課堂上只選擇活動(dòng)1和3讓學(xué)生熱熱身,而活動(dòng)2就此放棄,后面也沒有機(jī)會(huì)再?gòu)浹a(bǔ),這其實(shí)也是第13題失分的主要原因．

基于以上分析,我們可以把活動(dòng)2放至在單元復(fù)習(xí)課上,充分利用素材來(lái)開展概念和規(guī)律的復(fù)習(xí)教學(xué)．當(dāng)然,我們還可以對(duì)活動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖?讓活動(dòng)更好做,讓現(xiàn)象更明顯．比如我們可以按以下方式開展活動(dòng):先在兩張白紙上各畫兩個(gè)箭頭(圖6中的甲和丙);再用玻璃杯裝半杯水;將杯子放在白紙前,水面位置要調(diào)整在甲、丙圖兩箭頭的中間;先對(duì)甲進(jìn)行觀察(如圖乙);再按同樣的方法觀察丙;再分別將紙向后緩緩移動(dòng),觀察現(xiàn)象并記錄．這個(gè)方法方便、簡(jiǎn)潔、實(shí)用.

圖6 活動(dòng)3改進(jìn)示意圖

綜上所述,要取得好的教學(xué)效果,關(guān)鍵在于深入解讀教材意圖,用活教材中的素材.