鄒偉忠

摘 要：本文以蘇科版“凸透鏡成像的規(guī)律”一課為例，闡釋了多輪認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，即按照“初識(shí)新課知識(shí)結(jié)構(gòu)→檢視原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)→打破原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)→建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)→鞏固新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)”的教學(xué)流程，對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與探討，希望能為初中物理的有效教學(xué)提供一些有益的啟示。

關(guān)鍵詞：多輪認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???? 文章編號(hào)：1992-7711（2020）19-077-2

多輪認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義理論和概念圖理念。其基本程序是：初識(shí)新課知識(shí)結(jié)構(gòu)——檢視原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)——打破原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)——建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)——鞏固新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。筆者在多年教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，一些學(xué)生學(xué)到凸透鏡成像規(guī)律就感到困難，對(duì)于如何突破這一難點(diǎn)，有效的方法就是要重視多輪認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式在教學(xué)中的應(yīng)用。

一、多輪認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

依據(jù)多輪認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式的基本程序，下面筆者以蘇科版八年級(jí)上冊(cè)第四章第三節(jié)《凸透鏡成像的規(guī)律》教學(xué)為例，談?wù)劸唧w的操作建議：

1.初識(shí)新課知識(shí)結(jié)構(gòu)

《凸透鏡成像的規(guī)律》是學(xué)生學(xué)習(xí)了《光的折射》和《透鏡》之后前兩節(jié)知識(shí)的延伸，是繼續(xù)學(xué)習(xí)《照相機(jī)與眼球視力的矯正》和《望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡》的重要基礎(chǔ)。由于凸透鏡成像的規(guī)律比較復(fù)雜，一直是初中物理教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，以往的教材多數(shù)是先直接讓學(xué)生把物體放在二倍焦距以外做幾次實(shí)驗(yàn)，然后看光屏上什么樣的像，并分析像距的范圍;再把物體放在二倍焦距處、二倍焦距和一倍焦距之間、焦點(diǎn)處，最后把物體放在焦點(diǎn)以?xún)?nèi)觀(guān)察看到的像，并分析像距的范圍?，F(xiàn)在蘇科版教材先是通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)得到凸透鏡可以成倒立縮小和倒立放大的實(shí)像，然后再來(lái)分別研究成某種性質(zhì)的像時(shí)物距和像距滿(mǎn)足什么條件。所以教材通過(guò)現(xiàn)象去分析現(xiàn)象產(chǎn)生的條件更能體現(xiàn)知識(shí)的形成過(guò)程，更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

2.檢視原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)

初二的學(xué)生通過(guò)前三章的學(xué)習(xí)已經(jīng)初步掌握了科學(xué)探究的基本要素：提出問(wèn)題，猜想與假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和制訂計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，分析與論證，評(píng)估，交流與合作。初二的學(xué)生在日常生活中，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到凸透鏡可以作為放大鏡使用，成一個(gè)正立放大的像，但對(duì)于凸透鏡能成倒立放大的實(shí)像和倒立縮小的實(shí)像了解不多。如果學(xué)生課上發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不同時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望，渴望獲得其中的奧妙之所在。

3.打破原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)

為了打破原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)，本課可以組織學(xué)生自己完成下面三個(gè)實(shí)驗(yàn)：

（1）透過(guò)透鏡觀(guān)察近處課本上的字。

（2）伸直手臂，透過(guò)凸透鏡看窗外建筑。

（3）把凸透鏡正對(duì)窗外建筑，后面放一張白紙，適當(dāng)調(diào)節(jié)白紙到凸透鏡的距離，從凸透鏡一側(cè)觀(guān)察白紙，也能看到建筑的像。大家做一做。

實(shí)驗(yàn)（1）初二學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已經(jīng)知道凸透鏡可以作為放大鏡使用。實(shí)驗(yàn)（2）學(xué)生看到倒立縮小的像，實(shí)驗(yàn)（3）學(xué)生在紙上看到了倒立縮小的像。關(guān)于凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，學(xué)生了解不多。通過(guò)以上活動(dòng)學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的不足的已暴露：凸透鏡既能成正立放大的像，也能成倒立縮小的像。據(jù)此引導(dǎo)學(xué)生思考：同一個(gè)凸透鏡，為什么有時(shí)成放大的像，有時(shí)成縮小的像？這可能與什么因素有關(guān)？學(xué)生在體驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出猜想和假設(shè)。

4.建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

（1）實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像，建立感性認(rèn)識(shí)

在完成猜想的基礎(chǔ)上，請(qǐng)學(xué)生完成以下實(shí)驗(yàn)與記錄：

當(dāng)物距小于焦距時(shí)，移動(dòng)光屏，在光屏上能看到像嗎？此時(shí)通過(guò)凸透鏡觀(guān)察物體，你能看到像嗎？看到了物體怎樣的像？將光屏置于看到的像的位置，你能直接在光屏上看到像嗎？

上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，每組學(xué)生均會(huì)獲得相關(guān)信息，得到一些感性認(rèn)識(shí)，但這些認(rèn)識(shí)是散亂的、不完整的。此時(shí)教師可引導(dǎo)學(xué)生對(duì)成像情形進(jìn)行比較、梳理，使結(jié)論條理化，為下一步教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

（2）分析透鏡成像，完善感性認(rèn)識(shí)

在學(xué)生再次試驗(yàn)獲得充分感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，教師再次提出問(wèn)題：物體成像有多種情形，看似復(fù)雜，有沒(méi)有規(guī)律可循呢？請(qǐng)同學(xué)們從記錄的信息中尋找成像的規(guī)律，完成下表。

5.鞏固新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立起來(lái)后，需要及時(shí)鞏固。本課可以通過(guò)以下三種方式進(jìn)行鞏固。

①利用多媒體模擬演示進(jìn)行鞏固?？梢岳脛?dòng)畫(huà)來(lái)演示凸透鏡成像的情況（播放動(dòng)畫(huà)，重復(fù)成像的規(guī)律），同時(shí)一起分析解釋開(kāi)始上課時(shí)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。多媒體動(dòng)畫(huà)的使用旨在帶給學(xué)生直觀(guān)的、系統(tǒng)的關(guān)于凸透鏡成像像隨物距變化的規(guī)律特點(diǎn)。

②課堂學(xué)習(xí)過(guò)程反思鞏固。教師可以提出以下問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)前，關(guān)于像的性質(zhì)，你有哪些猜想？提出猜想的依據(jù)是什么？（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，你們做的最成功的地方在哪里？哪些地方做的不夠好，原因是什么？（3）你認(rèn)為采用什么方法可以較好地描述和記憶凸透鏡成像規(guī)律？

③課后體驗(yàn)鞏固。課后，老師可以請(qǐng)同學(xué)利用裝水的玻璃杯來(lái)觀(guān)察玻璃杯后的不同物體，看看都有哪些發(fā)現(xiàn)，又產(chǎn)生了哪些疑問(wèn)？

學(xué)生的課后體驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)凸透鏡成像的規(guī)律，這樣學(xué)生會(huì)對(duì)凸透鏡成像規(guī)律有更清晰的認(rèn)識(shí)，同時(shí)又能給學(xué)生提供很大的探究空間，學(xué)生還能通過(guò)觀(guān)察到所成像的不同，引發(fā)思考和再次探究的欲望。

二、多輪認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式對(duì)物理教學(xué)的啟示

1.應(yīng)凸顯重要規(guī)律的教學(xué)

應(yīng)用多輪認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，促進(jìn)重要規(guī)律的自主建構(gòu)應(yīng)成為課堂教學(xué)的重要目標(biāo)，因此，要求教師在開(kāi)始規(guī)律教學(xué)之前，認(rèn)真研讀課程標(biāo)準(zhǔn)和教材，分析并羅列出所學(xué)規(guī)律中包含的基本要素，以及材料之間存在的內(nèi)在聯(lián)系、課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)規(guī)律的教學(xué)要求等，使教師對(duì)所教規(guī)律的教學(xué)內(nèi)容清晰，同時(shí)在制定教學(xué)目標(biāo)的過(guò)程中，教師需要思考所學(xué)規(guī)律與學(xué)生原有知識(shí)的聯(lián)系，對(duì)所學(xué)規(guī)律進(jìn)行細(xì)化，根據(jù)目標(biāo)精選恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，這些內(nèi)容可以是文本、圖片、演示，也可以是探究活動(dòng)，目的都是為了學(xué)生對(duì)新規(guī)律的深層理解。

2.應(yīng)重視學(xué)生的有意義學(xué)習(xí)

在多元認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式的實(shí)施流程中，教師應(yīng)重視學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)，再用適當(dāng)?shù)那榫炒蚱茖W(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望，從而積極、主動(dòng)地進(jìn)行意義建構(gòu)，并從中掌握學(xué)習(xí)方法，促進(jìn)學(xué)生的有意義學(xué)習(xí)。

3應(yīng)重視認(rèn)知結(jié)構(gòu)的鞏固

新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立起來(lái)以后，教師可以充分利用信息技術(shù)來(lái)進(jìn)行鞏固，可以通過(guò)變式訓(xùn)練來(lái)進(jìn)行鞏固或在新的情境中運(yùn)用新建立的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來(lái)解決新問(wèn)題進(jìn)行鞏固。

總之，在多輪認(rèn)知結(jié)構(gòu)教學(xué)模式的實(shí)施流程中，應(yīng)重視學(xué)生相關(guān)的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)，再用合理的方法打破學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使學(xué)生產(chǎn)生不滿(mǎn)足感，從而積極、主動(dòng)地進(jìn)行意義建構(gòu)，讓其鞏固新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而高效而有針對(duì)性地學(xué)習(xí)新知識(shí)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]陶本友.探討凸透鏡成像的教學(xué)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2012（05）.

[2]蘇科版初中物理教材編寫(xiě)組.8年級(jí)上冊(cè)物理教師教學(xué)用書(shū)[M].江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2018.

注：本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《基于物理核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)“單元設(shè)計(jì)”》（批準(zhǔn)號(hào)Rc/2016/07）研究成果

（作者單位：無(wú)錫市后宅中學(xué)，江蘇 無(wú)錫214145）