【摘要】本研究主要基于學(xué)情、科學(xué)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成等問題，從初中科學(xué)教材到真實(shí)生活中的科學(xué)問題、從科學(xué)原理到實(shí)踐應(yīng)用、從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到探索性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的“三真”設(shè)計(jì)策略及實(shí)踐。學(xué)生在項(xiàng)目中進(jìn)行多學(xué)科整合真實(shí)的深度的學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，更新教師教學(xué)觀、激發(fā)創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目教學(xué)? 真探究? 科學(xué)史

【中圖分類號(hào)】G63 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）39-0146-02

科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是將科學(xué)知識(shí)、科學(xué)探究方法、科學(xué)態(tài)度、解決問題的方法、科學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系及規(guī)范融合于同一過程，以學(xué)生為中心，深挖學(xué)生的潛能，促使他們進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué)依據(jù)課標(biāo)和生活實(shí)際與初中學(xué)生的年齡特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)有趣的項(xiàng)目情境，提供一個(gè)開放的項(xiàng)目學(xué)習(xí)空間，在自己親身調(diào)研、設(shè)計(jì)、動(dòng)手做的過程中去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、應(yīng)用知識(shí)、提升科學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

一、研究緣起

項(xiàng)目學(xué)習(xí)通過組織學(xué)生主動(dòng)、深層次參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，知識(shí)在項(xiàng)目中呈現(xiàn)，以激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需要;同時(shí)在一定的真實(shí)情景中學(xué)習(xí)，容易喚醒已有相關(guān)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)等，同化當(dāng)前學(xué)習(xí)到的新知識(shí)，進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)并促進(jìn)知識(shí)向核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化[1]。本文主要以浙教版七年級(jí)上冊(cè)《平面鏡成像》為例進(jìn)行基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐。

（一）問題的提出

平面鏡成像是光的直線傳播和光的反射知識(shí)的應(yīng)用，在內(nèi)容上承上啟下。研究方法和思路可以舉一反三，為凸透鏡成像的研究奠定基礎(chǔ)。平面鏡在實(shí)際生活中隨處可見，在小學(xué)科學(xué)中也已有部分認(rèn)識(shí)，學(xué)生已具備一定的感性知識(shí)，但平面鏡成像規(guī)律及“像”這個(gè)概念還是第一次比較完整地進(jìn)行研究。同時(shí)初一學(xué)生還處在具體形象思維階段，通過生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)平面鏡的認(rèn)識(shí)是淺顯的，甚至是錯(cuò)誤的。

1.學(xué)情：實(shí)像還是虛像？近大遠(yuǎn)小還是等大？

初中科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)往往為了某一概念或是某一規(guī)律的教學(xué)而設(shè)計(jì)的，很少為學(xué)生的常見問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生真實(shí)問題的關(guān)注比較少。由于受經(jīng)驗(yàn)中“像”的影響，平面鏡所成像中虛象概念的建立是學(xué)生的一個(gè)難點(diǎn)。在平面鏡成像規(guī)律中同一物體與平面鏡的距離改變時(shí)，像的大小變化問題在學(xué)生的潛概念中是“近的時(shí)候大，遠(yuǎn)的時(shí)候小”，學(xué)生對(duì)像的大小與物體到平面鏡的距離遠(yuǎn)近沒有關(guān)系難以理解。

如某同學(xué)從遠(yuǎn)處靠近全身鏡，鏡中像的大小與像和人之間的距離的變化情況如何？經(jīng)統(tǒng)計(jì)，65%的學(xué)生以為“像變大，而像、人之間的距離在變小;只有28%的學(xué)生認(rèn)為像大小是不變的，像和人之間的距離在變小。這種錯(cuò)覺主要是來自當(dāng)人走向平面鏡時(shí)視覺上像在“變大”。其實(shí)人眼觀察到像的大小不僅與物體的實(shí)際大小有關(guān)，且還與視角有關(guān)。

2.教學(xué)：重課本知識(shí)，輕知識(shí)的運(yùn)用

由于時(shí)間等原因的限制，教學(xué)中往往以書本上的知識(shí)概念為主，忽略了現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用，結(jié)果導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣缺失。初中科學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)緊密聯(lián)系，但教材中的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、有固定答案的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，還有部分自主探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)常常陷入“偽探究”中。長(zhǎng)期“照方抓藥”式的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與“偽探究”讓學(xué)生感到枯燥無味、失去了對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。利用知識(shí)分析、解決實(shí)際問題的能力還相對(duì)較弱，因此從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中總結(jié)出平面鏡成像規(guī)律，解釋、解決一些實(shí)際問題以及做光路圖的知識(shí)是本節(jié)難點(diǎn)。

3.目標(biāo)：重知識(shí)、技能的達(dá)成，輕素養(yǎng)的落實(shí)

科學(xué)教材關(guān)于平面鏡的內(nèi)容寥寥數(shù)語，在教學(xué)中要重視教材中潛在的情感、價(jià)值觀等素養(yǎng)因素的挖掘。新課程改革提出了學(xué)生核心素養(yǎng)教育模式，核心素養(yǎng)不只是具備知識(shí)與技能，更要求具備獲取知識(shí)和問題解決等能力。

（二）研究的意義

在實(shí)驗(yàn)過程中采用聯(lián)系實(shí)際生活將學(xué)生處在真實(shí)的情境中基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，以小組合作的形式，學(xué)生圍繞一個(gè)真實(shí)主題或問題，利用各種工具進(jìn)行調(diào)查研究、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)制作創(chuàng)造，展示研究成果。學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐、思考和探索中掌握知識(shí)、提升科學(xué)素養(yǎng)。

二、基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的“三真”設(shè)計(jì)策略與實(shí)踐

（一）真探究：基于學(xué)情的一探究“鏡”

真實(shí)探究是認(rèn)知內(nèi)化的過程，是淺層次學(xué)習(xí)到深層次探究的過程，由已有知識(shí)走向未知知識(shí)的過程，由知識(shí)建構(gòu)到技能再到核心素養(yǎng)逐步生成的過程，真實(shí)探究通過設(shè)置情景激發(fā)認(rèn)知沖突，設(shè)置針對(duì)性的任務(wù)進(jìn)行探究[1]。用小物鏡、潛望鏡、手機(jī)鏡子、醫(yī)生探鏡等生活中常見的鏡子引出課堂的主題，從生活中的鏡子用途說出鏡子改變光的路線、成像等作用。

1.活動(dòng)體驗(yàn)：倒立還是正立

學(xué)生活動(dòng)1：讓學(xué)生A在全身鏡前方舉起左手，再讓學(xué)生B在全身鏡的后方做學(xué)生A的像，觀察學(xué)生B需要正立還是倒立？舉起的是左手還是右手？

學(xué)生活動(dòng)2：每位學(xué)生觀察鐘表上的時(shí)刻，再觀察手表在鏡子里的時(shí)刻。

通過照鏡子觀察活動(dòng)，100%的學(xué)生都得出了物體在平面鏡里的像與物體“左右相反、正立”的成像規(guī)律。

2.從現(xiàn)象到本質(zhì)：實(shí)像還是虛像

為突破平面鏡成“虛像”這一難點(diǎn)，進(jìn)行了如下教學(xué)設(shè)計(jì)：

（1）學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生照鏡子，另一學(xué)生用白紙代替光屏接收人在平面鏡中的像。平面鏡所成的像在光屏上接收不到，是虛像。學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)“虛像”的概念。

（2）魔術(shù)實(shí)驗(yàn)：將一塊玻璃板豎立在水平桌面上，在玻璃板前豎放一支蠟燭，在玻璃板后放一只裝滿水的玻璃杯，點(diǎn)燃蠟燭，從點(diǎn)燃的蠟燭這一側(cè)向玻璃板觀察。學(xué)生觀察到“蠟燭在水中燃燒”，學(xué)生在震撼中突破了虛像的難點(diǎn)。

3.深度探究：關(guān)注學(xué)生生成性問題

（1）暴露疑惑。在教室豎立安放全身鏡，從遠(yuǎn)處靠近鏡子，學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己在平面鏡中的像越來越大，暴露學(xué)生心中疑惑：鏡中像的大小和人到鏡子的距離有關(guān)嗎？順勢(shì)讓學(xué)生進(jìn)行猜想、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生用玻璃板代替鏡面，讓玻璃與刻度尺垂直，用兩支相同的蠟燭放在刻度尺上，點(diǎn)燃蠟燭A，移動(dòng)蠟燭B，直到從玻璃前觀察蠟燭B也好像點(diǎn)著似的為止，實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄物距和像距。改變蠟燭A到玻璃板的距離模擬人逐步向鏡面移近，觀察像的大小是否與蠟燭B仍然重合？ 學(xué)生從像與蠟燭B仍然能夠重合，證明像和物體大小相等與物體到鏡面距離遠(yuǎn)近無關(guān)。當(dāng)人靠近鏡子時(shí)，像與人之間的距離變小了，但人觀察物體的視角變大，看到的像感覺也變大。

（2）關(guān)注生成。關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中生成的問題，有一小組學(xué)生發(fā)現(xiàn)在玻璃板的同一側(cè)，同一個(gè)蠟燭有兩個(gè)像，也就是平時(shí)俗稱的“雙影”，適時(shí)啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合光學(xué)知識(shí)分析原因，原倆玻璃板的兩個(gè)面都會(huì)反射成像，因此觀察到了兩個(gè)“像”。學(xué)生順勢(shì)提出該實(shí)驗(yàn)中的玻璃板選擇應(yīng)為薄玻璃板。又有一小組的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中玻璃板沒有與刻度尺垂直放置，發(fā)現(xiàn)像成在了上方，要拿起蠟燭B才可以與像重合。讓學(xué)生分析原因并思考：汽車前方的擋風(fēng)玻璃做成傾斜的原因。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，并得以討論聯(lián)系進(jìn)行深度探究，在解決學(xué)生生成性問題同時(shí)調(diào)動(dòng)了課堂的氣氛。

（3）融入方法。同時(shí)實(shí)驗(yàn)中融入科學(xué)方法的教學(xué)。等效替代法探究平面鏡的成像特點(diǎn)，用能透光的玻璃板替代平面鏡，用蠟燭B替代像觀察像與物的大小關(guān)系。知識(shí)的構(gòu)建來源于實(shí)驗(yàn)。本節(jié)課由淺入深地設(shè)計(jì)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)，然后由學(xué)生自己概括得出平面鏡成像規(guī)律。概念和規(guī)律的獲得建立在扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，得出的規(guī)律印象是深刻的。

（二）真領(lǐng)悟：基于科學(xué)史的情感升華

科學(xué)教學(xué)應(yīng)注重科學(xué)史的教育，呈現(xiàn)歷史，一方面我們可以了解科學(xué)家思考問題的方法，另一方面可以學(xué)習(xí)和借鑒是如何對(duì)現(xiàn)有的結(jié)論產(chǎn)生質(zhì)疑的，這也讓學(xué)生明白了質(zhì)疑和批判精神也是要建立在一定的事實(shí)依據(jù)之上的。基于科學(xué)史的教學(xué)應(yīng)以問題的發(fā)展和解決作為線索，以思維導(dǎo)圖的形式展開深度學(xué)習(xí)，走進(jìn)科學(xué)家的思維世界。在教學(xué)的最后環(huán)節(jié)以鏡子的發(fā)展史為主線來挖掘歷史背后的內(nèi)在聯(lián)系將知識(shí)串聯(lián)起來。從歷史的閱讀完成文獻(xiàn)的閱讀，關(guān)注鏡子前世今生背后的原因，引導(dǎo)學(xué)生從銅鏡反光不好，水銀有毒，銀貴等鏡子替代的歷史總結(jié)出鏡子的材料選擇要注意反光性、安全性、成本等因素。以“反應(yīng)科技的發(fā)展，想不想自己做鏡子？”問題引發(fā)學(xué)生一探究竟的想法，繼而讓學(xué)生對(duì)未來的鏡子進(jìn)行設(shè)計(jì)與設(shè)想。最后讓學(xué)生小組合作進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)。課程的最后以“以銅為鏡，可以正衣冠;以古為鏡，可以知興替;以人為鏡，可以明得失”將鏡概念提升，將這節(jié)課的情感和價(jià)值觀進(jìn)行了升華。

三、結(jié)束語

基于科學(xué)教學(xué)目標(biāo)，從初中科學(xué)教材到真實(shí)生活中的科學(xué)問題、從科學(xué)原理到實(shí)踐應(yīng)用、從驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到探索性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)，是根據(jù)學(xué)生已有的科學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，基于生活中的真實(shí)問題，提出探究問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行探究、設(shè)計(jì)與制作。主要采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式，包括先學(xué)習(xí)后進(jìn)行項(xiàng)目和在項(xiàng)目中學(xué)，進(jìn)行多學(xué)科整合的真實(shí)的深度學(xué)習(xí)。

13～14歲年齡的學(xué)生具有好動(dòng)的特點(diǎn)，他們希望通過動(dòng)手來表達(dá)自己的抽象思維，基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)制作滿足了這個(gè)年齡段孩子們的需求。在潛望鏡的制作探究中，以趣味來激發(fā)興趣，在舞臺(tái)模型制作中增強(qiáng)動(dòng)手能力，提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。更新教師教學(xué)觀，由學(xué)科本位到學(xué)生立場(chǎng)、由知識(shí)取向到素養(yǎng)取向、由應(yīng)對(duì)考試到應(yīng)對(duì)時(shí)代的轉(zhuǎn)變，并指引著教師進(jìn)行跨界研究，讓學(xué)生在做中學(xué)，不僅提高科學(xué)教學(xué)效率，還可以轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式與教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]李雪玲.“探究項(xiàng)目”有助科學(xué)學(xué)科高階思維培養(yǎng)[J].教育，2021，2（總第638期）：78-79.