毛永良
(江陰市青陽初級中學 江蘇 無錫 214401 )
教材是重要的教學資源,而插圖是教材的重要組成.新課程改革倡導“用教材教”,即要用活教材,要對教材進行二次開發(fā),實現(xiàn)對教材素材的充分利用和深度融合.這就需要教學要用好教材中文字表述、插圖等.由于插圖生動形象符合初中學生的認知規(guī)律,用好教材插圖物理課堂會更貼近學生的最近發(fā)展區(qū),學生會更愿意學習物理.挖掘教材插圖所蘊含的豐富教育教學價值,可以更好地培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),為學生長遠發(fā)展奠定基礎.建議教師將初中主流6個版本教材都備齊,教學中借鑒、融合使用各版本教材的插圖.
插圖是教材的第二語言,是對文字表達的重要補充,是教材的重要組成部分.物理學科知識高度濃縮、比較抽象,利用插圖可以更生動地輔助構建物理情境,更形象地表述物理知識,從而降低學習者的理解難度.這一點對初中物理尤為重要,初中八、九年級的學生思維還處在形象思維向抽象思維過渡的時期,思考問題、認識事物還以形象思維為主導,過多的文字表述會顯得晦澀難懂,學生的學習難度會加大.學生在學習過程中遇到的障礙會增多.多采用插圖學生對要學習的物理知識會更加喜聞樂見,也會更加愿意學習.畢竟生動形象的插圖會讓初中物理教材不再枯燥乏味,文字加豐富插圖的表現(xiàn)形式更符合初中學生的學習心理特點和認知規(guī)律.有了豐富的插圖學生更愿意去閱讀物理教材,學生學習物理知識的興趣更濃厚,學習動力更強勁,且更持久.基于上述考慮,教材的編者都想方設法豐富教材插圖,利用插圖將學生喜聞樂見的情境、素材與物理知識融合,編入教材,以此提高教材的可讀性,增強教材的趣味性,從而更好地為廣大師生服務,提高物理教學的實效.
教師在教學中要充分挖掘教材的教育教學價值,利用好教材中的素材,對教材進行深度研究,進行二次開發(fā),實現(xiàn)新課程標準倡導的“用教材教”.基礎教育新課程改革以來,針對教學過分依賴教材的弊端,提出了“用教材教”的理念,認為“用教材教”還是“教教材”乃是區(qū)分新舊教學的分水嶺[1].“教教材”者常常把教材、教參作為教學的唯一,教材就是權威,教師只是教材的忠實傳授者,是被動執(zhí)行教材的教書匠.“用教材教”則是把教材作為一個參考、一個借鑒、一個思路,要求教師根據(jù)學生的實際需要或更改、或調序、或增減,創(chuàng)造性地使用教材.可惜教師還是穿著新課標這雙新鞋,走舊教學的老路.要實現(xiàn)“用教材教”、實現(xiàn)對教材的二次開發(fā)就必須用好教材中的插圖,深挖教材插圖的價值.
批判性思維是學生的高階思維,是新思維的前提,具有批判性思維可以促使學生遇到問題的時候能夠想到獨特的解決方法.培養(yǎng)學生的批判思維是初中物理課程的使命,2011版新課程標準要求“養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度,不迷信權威,勇于創(chuàng)新,有判斷大眾傳媒信息是否符合科學規(guī)律的初步意識”[2].為了達成這樣的目標,教師可以利用對教材插圖“吹毛求疵”,培養(yǎng)學生敢于質疑的精神,教會學生能夠質疑批判的方法.教材插圖雖然精挑細選,但是智者千慮必有一失,在眾多的插圖中會有極少數(shù)存在不科學之處,或存在爭議.帶領學生對這些插圖進行“商榷”,可以幫助學生樹立不迷信權威的意識,并在分析過程中讓學生習得批判質疑的方法.
例如,在教科版第八章“力與運動”第2節(jié)“力的平衡”導入新課時,創(chuàng)設生活情境:兩個小孩才能提起一桶水,一個大人就能提起,如圖1所示[3].在圖1中,兩個小孩提水桶的力方向不應該是豎直向上的,而應該是斜向上,這一點學生在生活中有了真實體驗.教學中利用學生已有的經(jīng)驗、體驗與教材插圖的矛盾,創(chuàng)設認知沖突,引起學生疑問,實現(xiàn)對教材插圖的質疑批判.具體可以先讓兩個學生上臺合作提起一桶水,然后說出感受:自己受到斜向下的拉力,提水的力是斜向上的.然后,再讓學生觀察圖1,讓學生發(fā)現(xiàn)其中的不妥之處.教師引導學生層層升入剖析插圖中不科學之處:第一,插圖比例不對,小孩與媽媽的身高基本一樣;第二,F(xiàn)1和F2方向應該是斜向上;第三,學完本節(jié)內容后還可以引導學生發(fā)現(xiàn)表示F1>F2>F,3個力線段長度比例不對.
圖1 教科版第八章第2節(jié)“力的平衡”插圖
突破重難點是課堂教學的核心任務,是判斷一節(jié)課是否成功的標準,它關系到一節(jié)課教學效果優(yōu)劣,也是學生經(jīng)過這一節(jié)課之后的重要收獲.通過重難點的突破,學生能夠更好地掌握知識,并在構建知識過程中掌握物理方法.突破了教學重難點,學生才能搞懂弄通知識點,才能掌握知識的本質及知識背后的邏輯,這樣學生才能實現(xiàn)知識、方法的遷移.為了實現(xiàn)教學重難點的突破,教師經(jīng)常會采用實驗、聯(lián)系生活實際、回顧舊知識等方法幫助學生搭建腳手架,但是對一些比較抽象的情境,利用好教材的插圖也可以破解學生學習困難,稀釋了高度濃縮的物理概念、物理規(guī)律,可以有效化解學生的學習難度,讓學生可以更輕松達成學習目標——掌握知識、提升思維、習得方法,提高了學生學習效率,培養(yǎng)學生物理學習自我效能感,促進學生物理學習的良性循環(huán).
例如,在學習重力時,學生知道重力的方向是豎直向下,也容易在紙上畫出豎直向下,但是在生活中豎直向下究竟是一個什么方向,還是有不少學生不清楚,不理解.如果學生不能準確理解豎直向下究竟指向何方,即使學生會做題,會畫出物體所受重力的分析圖,也談不上掌握了知識.教學中先利用蘇科版重力一節(jié)的圖8-18(本文圖2)[4],判斷出小球重力方向,并畫出垂直于斜面的方向,以此讓學生清楚“微觀”層面的豎直向下是怎樣的方向,并能區(qū)分垂直向下和豎直向下.然后,讓學生觀察人教版重力一節(jié)圖7.3-5(本文圖3)[5],讓學生清楚在“宏觀”層面,“下”在哪里,豎直向下指向何處.
物理實驗探究是激發(fā)學生學習興趣的重要手段.初中學生對比較形象且與生活聯(lián)系密切的事物和情境興趣濃厚.實驗是物理學的魅力所在,可以形象地將物理情境、物理現(xiàn)象展示出來.初中八、九年級的學生剛開始學習物理,知識儲備有限,思維水平不高,思考問題還主要以形象思維為主.利用好實驗探究活動可以給學生展示物理的魅力,從而激發(fā)學生的學習興趣.實驗要達到預期教學效果,就需要有較好的觀測效果,但是教學中有些實驗受制于學生觀察視角、實驗物品大小等因素.利用插圖開發(fā)觀測效果更好的實驗,可以取得更好的教學效果.
例如,在演示慣性實驗時,利用滬科版第七章章末的“實踐與總結”的實踐活動圖7-27(本文圖4)的啟發(fā)[6],開發(fā)出更有觀測性的實驗.利用教室的講臺、水杯、桌布將實驗物品“放大”,保證更多的學生都可以清晰地觀察到實驗效果.
加強物理與生活的聯(lián)系,是落實新課標理念.一方面,可以起到激發(fā)學生的學習興趣,拉近物理與生活、物理與學生之間距離的作用;其次,物理課堂密切聯(lián)系生活可以培養(yǎng)學生的實踐能力.物理學習要求學生既動腦又動手,要求學生有較強的動手能力.教材插圖中很多素材情境都源于生活,學生非常熟悉,用好教材插圖可以密切物理和生活的聯(lián)系,讓學生知道物理學習不僅是為了考試,更是為了解決生活中的實際問題.
例如,在蘇科版第十章第5節(jié)“物體的浮與沉”課后練習第6題制作潛水艇模型,如圖5所示[4].這一模型所用的材料塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管等都容易找到,將學生分組,讓他們分工合作,指導學生自己制作一個潛水艇模型,并讓他們在課堂上展示,比較哪各小組上浮下沉效果最好,且做得最美觀.
圖5 蘇科版第十章第5節(jié)制作潛水艇模型插圖
再如,人教版九年級“電壓”一節(jié),導入新課時配了水果電池的插圖,如圖6所示.教學中指導學生尋找器材自制水果電池,可以培養(yǎng)學生的學習積極性和學生的動手實踐能力.
圖6 人教版九年級“電壓”一節(jié)中的水果電池插圖
實驗探究是聚焦學生學習注意力的重要策略.實驗探究往往有很多有趣的現(xiàn)象,有些實驗現(xiàn)象甚至出乎意料,這可以極大調動學生“胃口”,使得他們集中注意到新知識學習中,聚焦學生的學習注意力,為順利掌握新知識奠定基礎.在開發(fā)實驗探究活動時,可以借鑒教材插圖進行開發(fā),有時甚至可以開發(fā)出令學生覺得意料之外的實驗現(xiàn)象,從而能夠更好地吸引學生的學習注意力.
例如,蘇科版第十章第3節(jié)“氣體壓強”課后練習第4題的插圖,如圖7所示[4],就可以開發(fā)成一個現(xiàn)象明顯、結果出人意料的演示實驗.本實驗所需器材漏斗、乒乓球都容易找到,操作簡單,但是現(xiàn)象明顯,結果意外,能夠取得較好的教學效果.
圖7 蘇科版第十章第3節(jié)課后練習題插圖
教材上很多實驗探究的插圖,所用的器材多數(shù)取材容易,大多為生活中的常見物品,教學中將這些插圖中的實驗落到實處,不僅可以展示物理課堂的魅力,激發(fā)學生興趣,還可以起到很好的教學效果.教師要克服惰性,要主動尋找實驗所需材料,主動按照插圖的提示設計實驗,甚至改進實驗.例如人教版八年級上冊第60頁圖3.3-4的紙鍋燒水,八年級下冊第72頁圖11.4-3的碰鼻實驗.
習題中的一些插圖可以為開發(fā)實驗提供啟示.對這一類習題不要停留在理論分析的視角,而應該指導學生動手實踐,找來器材動腦動手實踐,探索其中的物理奧秘.例如,蘇科版第十章第3節(jié)“氣體壓強”課后練習第3題的插圖,如圖8所示[4],是一個覆杯實驗.讓學生按照插圖找來器材,并按題干的提示進行操作,對鞏固本節(jié)知識和提升學生的實踐能力都有很大幫助.
圖8 蘇科版第十章第3節(jié)課后練習題插圖
現(xiàn)在初中主流的物理教材有人教版、教科版、蘇科版、北師大版、滬科版、滬粵版等多個版本,每個版本教材編者不同,插圖不同,教學中借鑒其他版本教材的插圖不僅可以豐富教學資源,更可以開闊教師的視野.例如,使用人教版教材的教師可以在相應章節(jié)的教學借鑒前述蘇科版、教科版、滬科版的插圖.
有時一個插圖所構建的情境蘊含了不同的物理知識,對同一個插圖可以利用物理知識從不同的視角進行解讀,即可以根據(jù)需要跨章節(jié)使用插圖.例如,在馬德堡半球實驗的插圖可以用在壓強一節(jié)的教學中,也可以用來說明同一直線上力的合成.再如人教版八年級上冊70頁小孔成像的插圖,如圖9所示[7],可以稍加改進變成演示慣性的實驗.找來易拉罐、氣球、蠟燭等做成如圖10所示裝置,點燃蠟燭,小孔對準蠟燭,用手彈橡皮膜,發(fā)現(xiàn)蠟燭很快就會熄滅.
圖9 人教版八年級上冊小孔成像的插圖 圖10 稍加改進的教材插圖實驗裝置
引導學生圍繞插圖從實驗方案的完善與插圖科學性等方面展開討論,可以激活學生的思維,促進學生將感性經(jīng)驗升華為理性認知,且讓學生的思維水平得到發(fā)展,提升學生的科學素養(yǎng),為學生后續(xù)物理學科學習奠定基礎.例如,前述討論教科版中插圖(本文圖1)的科學性,在設計制作圖5所示的潛水艇時,同學之間圍繞材料選擇、設計方法的討論和完善都可以很好地提升學生的思維水平.