周敏 吳琴琴 周義

摘 要：微課作為信息技術(shù)和教育教學(xué)深入發(fā)展的產(chǎn)物，它短小精悍和不懼時(shí)空限制的特點(diǎn)為培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決能力提供新思路.文章總結(jié)學(xué)生對(duì)“平面鏡成像”內(nèi)容的相關(guān)問(wèn)題，基于問(wèn)題解決教學(xué)模式設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)和年齡特征的教學(xué)過(guò)程，運(yùn)用自制平面鏡成像演示儀制作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、生動(dòng)講解和動(dòng)畫(huà)的微課，旨在幫助學(xué)生理解相關(guān)問(wèn)題，提高問(wèn)題解決能力.

關(guān)鍵詞：微課;教學(xué)設(shè)計(jì);問(wèn)題解決;平面鏡成像

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B ? ? 文章編號(hào)：1008-4134（2021）16-0063-03

作者簡(jiǎn)介：周敏（1999-），女，湖南湘鄉(xiāng)人，碩士研究生，研究方向：中學(xué)物理教學(xué)研究.

通訊作者：吳琴琴（1979-），女，湖南常德人，博士，副教授，研究方向：物理實(shí)驗(yàn)與物理教學(xué)法研究;

周義（1977-），男，湖南岳陽(yáng)人，中學(xué)一級(jí)教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué).

疫情期間，在國(guó)家 “停課不停學(xué)”的偉大號(hào)召下，如“空中課堂”等線上教學(xué)活動(dòng)相繼展開(kāi).如今，疫情形勢(shì)逐漸明朗，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)中的常見(jiàn)問(wèn)題，筆者有了新的思考：微課作為課堂教學(xué)的一種重要輔助手段，既能在傳統(tǒng)課堂中發(fā)揮作用，也能拓寬學(xué)生課后的學(xué)習(xí)途徑.通過(guò)這種線上線下相結(jié)合的教學(xué)方式，將促進(jìn)學(xué)生的選擇性學(xué)習(xí)和知識(shí)建構(gòu)，使學(xué)生能運(yùn)用已有的知識(shí)體系解決更多場(chǎng)景下的問(wèn)題.這與問(wèn)題解決教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)的“讓學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)去探索問(wèn)題解決方式，提高綜合應(yīng)用能力”的目標(biāo)不謀而合.因此，筆者基于“提出問(wèn)題—分析問(wèn)題—解決問(wèn)題”的問(wèn)題解決教學(xué)模式制作微課，既符合當(dāng)前教育信息化的特點(diǎn)，滿足學(xué)生網(wǎng)絡(luò)化移動(dòng)學(xué)習(xí)的需要;也符合新課程標(biāo)準(zhǔn)要求的四維教學(xué)目標(biāo)，旨在激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究精神，提升其問(wèn)題解決能力.

1 問(wèn)題的提出和分析

“平面鏡成像”是教科版初中物理教材中的一個(gè)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn).筆者在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程后，仍無(wú)法很好地解決相關(guān)理論問(wèn)題.經(jīng)過(guò)調(diào)查和分析，其成因主要有以下幾方面：（1）實(shí)驗(yàn)步驟不清.學(xué)生雖然在課堂上親歷整個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程，但知識(shí)的遺忘在習(xí)得時(shí)就已經(jīng)開(kāi)始，學(xué)生卻無(wú)法復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)情境以加強(qiáng)記憶.或者在課堂上做實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生可能出現(xiàn)錯(cuò)誤但未及時(shí)糾正，這都會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)出現(xiàn)困難.（2）實(shí)驗(yàn)原理模糊.學(xué)生在課堂上做實(shí)驗(yàn)時(shí)更重于觀察現(xiàn)象，而對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解并不透徹.特別是在班級(jí)授課制下的傳統(tǒng)課堂，教師難以照顧到每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，有需要“加餐”的學(xué)生也無(wú)從吸取“養(yǎng)分”.由于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息多而雜，學(xué)生在課后尋求的答案，其正確性也難以保證.（3）前概念根深蒂固.學(xué)生對(duì)于平面鏡的生活體驗(yàn)就是照鏡子，教師也多會(huì)作為例子進(jìn)行教學(xué).但學(xué)生會(huì)有“靠近鏡子，鏡子里的自己越大”的印象，從而導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)“離鏡子越近，像越大”的錯(cuò)誤前概念.

2 問(wèn)題的解決途徑

針對(duì)以上問(wèn)題，筆者進(jìn)行如下微課教學(xué)設(shè)計(jì).

2.1 以趣激疑——呈現(xiàn)有趣情景引發(fā)疑問(wèn)（時(shí)長(zhǎng)：1min）

播放加菲貓電影中的一個(gè)片斷，展示片斷中不符合鏡像特點(diǎn)的圖片（如圖 1所示），從而引出平面鏡成像有什么特點(diǎn)？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)播放一段貼近學(xué)生年齡特征的加菲貓動(dòng)畫(huà)片斷，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和注意力.并呈現(xiàn)與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)相悖的圖片，引發(fā)學(xué)生思考，自然引出對(duì)平面鏡成像特點(diǎn)的探究，使學(xué)生樂(lè)于思考、樂(lè)于學(xué)習(xí)、樂(lè)于探究.

2.2 實(shí)驗(yàn)探究——觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)特點(diǎn)（時(shí)長(zhǎng)：2min）

在水平桌面上放置一個(gè)棋盤(pán)，棋盤(pán)中央豎直放置一塊玻璃板.將一枚棋子放在玻璃板前，可以看到它在玻璃板后成的像.改變棋子的位置時(shí)，其鏡像也移動(dòng).試著從鏡前拿走棋子，其像也隨著消失.如何比較物與像的大小關(guān)系？另取一枚相同的棋子，在玻璃板后面移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)它與前面那枚棋子的像能完全重合，由此得出平面鏡成像特點(diǎn)1：像與物大小相等（如圖 2REF_Ref68448745＼h所示）.

用標(biāo)簽記下此時(shí)物與像的位置，并改變物體到鏡面的距離，重復(fù)實(shí)驗(yàn)（如圖 3REF_Ref68448781＼h所示）.通過(guò)數(shù)對(duì)應(yīng)棋盤(pán)格數(shù)，可以總結(jié)出平面鏡成像特點(diǎn)2：像與物到平面鏡距離相等;以及平面鏡成像特點(diǎn)3：像與物的連線與平面鏡垂直.

我們用光屏能否承接像來(lái)區(qū)分實(shí)像和虛像.在實(shí)驗(yàn)中，將光屏放在像的位置，發(fā)現(xiàn)光屏上沒(méi)有像（如圖 4REF_Ref68448815＼h所示），說(shuō)明平面鏡所成的像為虛像.從而得出平面鏡成像特點(diǎn)4：平面鏡所成像是虛像.

最后總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

設(shè)計(jì)意圖：用生活中常見(jiàn)物體自制平面鏡成像演示儀并完成科學(xué)探究，使學(xué)生在輕松的氛圍下經(jīng)歷科學(xué)思維的形成過(guò)程，習(xí)得科學(xué)方法——等效替代法.教師通過(guò)合乎邏輯的動(dòng)畫(huà)引導(dǎo)，一步步引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，培養(yǎng)學(xué)生觀察和歸納總結(jié)的能力.

2.3 運(yùn)用結(jié)論——基于成像特點(diǎn)分步畫(huà)圖（時(shí)長(zhǎng)：47s）

首先，指出規(guī)范作圖的要求：由于平面鏡所成像是虛像，故像應(yīng)用虛線表示.作圖中如要作輔助線，也應(yīng)用虛線表示.接著，伴隨手勢(shì)動(dòng)畫(huà)，模擬學(xué)生作圖過(guò)程（如圖 5REF_Ref68448861＼h所示）：先根據(jù)“像與物連線垂直于平面鏡”的特點(diǎn)，從A端向平面鏡作一條垂線，再根據(jù)“像與物到平面鏡距離相等”的特點(diǎn)找到像的位置，記為A′.再用同樣的方法找到B的像的位置B′.最后用虛線連接A′B′，就得到AB的像.

設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和實(shí)際解題情境出發(fā)，在動(dòng)畫(huà)模擬學(xué)生作圖過(guò)程中，讓學(xué)生能夠身臨其境地完成問(wèn)題解決過(guò)程.通過(guò)教師分步講解作圖步驟，貼合學(xué)生知識(shí)建構(gòu)特點(diǎn)，易于掌握科學(xué)內(nèi)容.同時(shí)通過(guò)規(guī)范作圖的引導(dǎo)，使學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)心的解題習(xí)慣和態(tài)度.

2.4 解決問(wèn)題——解決實(shí)驗(yàn)衍生疑難問(wèn)題（時(shí)長(zhǎng)：3min34s）

問(wèn)題一：為什么平面鏡成的是虛像？

分析和解決問(wèn)題：物體發(fā)出的光遇到平面鏡，會(huì)發(fā)生光的反射現(xiàn)象，反射光線進(jìn)入人眼中.但人眼始終認(rèn)為“光沿直線傳播”，故而看到的是反射光線反向延長(zhǎng)線在平面鏡后方形成的交點(diǎn)（如圖 6REF_Ref68448895＼h所示）.

問(wèn)題二：像的大小是否會(huì)隨物到平面鏡距離改變而改變？

分析問(wèn)題：利用實(shí)驗(yàn)?zāi)M圖進(jìn)行演示（如圖 7REF_Ref68448915＼h所示）.發(fā)現(xiàn)無(wú)論物體怎么移動(dòng)，像的大小都不變.那為何在生活中會(huì)有離鏡子越近，像越大這樣的錯(cuò)覺(jué)？

解決問(wèn)題：這是由于人眼睛的視角變化所引起（如圖 8REF_Ref68448941＼h所示）.當(dāng)距物體較遠(yuǎn)時(shí)，視角較小，故而看到的物體會(huì)比較小，而距物體較近時(shí)，視角變大，故而看到的物體就像放大了一般.

問(wèn)題三：為何用玻璃板？

分析問(wèn)題：將玻璃板換成鏡子，鏡子也能成像.但用替代的棋子在鏡子后面移動(dòng)時(shí)，因?yàn)殓R子不透明，所以無(wú)法確定像的位置（如圖 9REF_Ref68448985＼h所示）.

解決問(wèn)題：正是利用玻璃板既能透光，又能反射成像的性質(zhì)，使它既能成像又便于觀察像的位置.

問(wèn)題四：無(wú)色玻璃板和茶色玻璃板，成像有什么區(qū)別？

分析和解決問(wèn)題：出示無(wú)色玻璃板和茶色玻璃板的成像圖片（如圖 10REF_Ref68449007＼h所示），可以發(fā)現(xiàn)茶色玻璃板成像更清晰.

問(wèn)題五：玻璃板為何要豎直放置？

分析和解決問(wèn)題：將玻璃板傾斜一定角度，發(fā)現(xiàn)玻璃板后方棋子與前方棋子所成的像不再重合（如圖 11REF_Ref68449040＼h所示），這樣就不便于確定像的位置.

問(wèn)題六：為什么通過(guò)玻璃板會(huì)成兩個(gè)像？

分析問(wèn)題：通過(guò)光路圖動(dòng)畫(huà)分析成因.當(dāng)光射向玻璃板時(shí)，會(huì)在玻璃板前表面發(fā)生反射形成一個(gè)虛像.但由于玻璃板能夠“半透半反”，故一部分光線從空氣經(jīng)折射進(jìn)入玻璃板后，會(huì)在后表面再次反射形成一個(gè)像，所以玻璃板會(huì)成兩個(gè)像.

解決問(wèn)題：為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用薄玻璃板，使玻璃板前后表面反射所成的兩個(gè)像接近重合，便于確定像的位置.此外，還可采用在靠物一側(cè)表面鍍膜的方法，既能增大靠近物一側(cè)表面的反射，使這一面成的像更清晰，又能利用透光性，找到像的位置.整體效果如圖 12REF_Ref68449069＼h所示.

問(wèn)題七：若想增大像的亮度，有什么方法？

分析和解決問(wèn)題：調(diào)暗燈光，使實(shí)驗(yàn)環(huán)境變暗，發(fā)現(xiàn)成像更清晰.用激發(fā)照射在物體上，也會(huì)同樣有效（如圖 13REF_Ref68449097＼h所示）.

問(wèn)題八：擋住玻璃板背面，還能否看到棋子的像？

分析和解決問(wèn)題：將紙板與玻璃板夾緊，發(fā)現(xiàn)仍然可以成像（如圖 14REF_Ref68449124＼h所示），故玻璃板不透明并不影響成像.

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)總結(jié)學(xué)生常見(jiàn)問(wèn)題并有針對(duì)性地解決問(wèn)題，讓學(xué)生在問(wèn)題中學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和核心素養(yǎng).通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索，把學(xué)生“想做卻不能做”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表示出來(lái)，

讓學(xué)生在探究過(guò)程中掌握知識(shí)和解決問(wèn)題，養(yǎng)成“實(shí)踐見(jiàn)真理”的科學(xué)態(tài)度和獲得解決問(wèn)題的成就感.

制作的微課可通過(guò)掃描圖 15REF_Ref68449140＼h二維碼觀看.

3 結(jié)語(yǔ)

筆者從學(xué)生的問(wèn)題出發(fā)，以解決問(wèn)題理論為理論指導(dǎo)，結(jié)合當(dāng)前微課應(yīng)用于教育教學(xué)的廣泛可行性，制作一節(jié)關(guān)于“平面鏡成像”內(nèi)容的微課.回顧微課教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程，從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、提煉問(wèn)題到分析解決問(wèn)題，希望能給予一線教育者一些制作微課的啟發(fā).源于問(wèn)題而解決問(wèn)題，是筆者制作微課的初心.教師也應(yīng)重視學(xué)生的疑惑與問(wèn)題，并滿足學(xué)生解決問(wèn)題的需求，從而提高其問(wèn)題解決能力.

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（收稿日期：2021-04-22）