摘 要：初中學(xué)生的物理思維基本處于“具體運(yùn)算階段”，不依靠實(shí)物很難想象出日食與月食的形成過(guò)程，更難以理解其原理.筆者利用生活常見(jiàn)材料制作磁吸式日食與月食模型，在課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)日食與月食的真實(shí)情境，增強(qiáng)學(xué)生感知，再通過(guò)小組合作以及拓展性提問(wèn)的方式，突破學(xué)生思維障礙，促進(jìn)其認(rèn)知發(fā)展.

關(guān)鍵詞：磁吸式日食與月食模型;認(rèn)知水平;思維障礙

中圖分類號(hào)：G633.7???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B???? 文章編號(hào)：1008-4134（2021）20-0053-02

作者簡(jiǎn)介：顏羅麗（1995-），女，四川宜賓人，碩士，中學(xué)二級(jí)教師，研究方向：物理教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué).

1 日食與月食的教學(xué)困境

初中學(xué)生在生活中形成一些錯(cuò)誤的前概念，導(dǎo)致其思維具有膚淺性、片面性，他們的思維往往離不開(kāi)具體事物的支撐.在初中物理教科版教材“光源 光的傳播”這一節(jié)內(nèi)容中，日食與月食是“光沿直線傳播”的重要體現(xiàn)，由于受到認(rèn)知水平的限制，初中學(xué)生很難想象出日食與月食形成過(guò)程及原理，很多同學(xué)通過(guò)機(jī)械地記憶地球、月球和太陽(yáng)的位置從而區(qū)分日食和月食，當(dāng)再次遇到類似的情境時(shí)，依然不能很好區(qū)分，在這節(jié)課中，理解日食與月食的形成過(guò)程及原理也成為這節(jié)課的難點(diǎn).

2 磁吸式日食與月食模型制作過(guò)程

制作材料：超輕黏土（藍(lán)、白、黃）、圓形磁鐵、手電筒、雙面膠.

制作步驟：（1）利用超輕黏土制作月球模型，制作時(shí)盡可能還原月球的樣貌，將磁鐵粘在月球模型上，使其可以吸附在白板上;

（2）利用超輕黏土制作地球模型，制作時(shí)盡可能還原地球的樣貌，為了減輕地球的重量，使其可以牢固吸附在白板上，利用圓形物件將地球做成空心，將磁鐵粘在地球模型上;

（3）為了增強(qiáng)學(xué)生的代入感，利用超輕黏土制作一個(gè)“小王子”，讓學(xué)生把自己想象成站在地球上的小王子;（4）利用手電筒發(fā)出的光模擬太陽(yáng)光，將磁鐵粘在手電筒上，使手電筒可以吸附在白板上.

3 利用磁吸式日食與月食模型突破學(xué)生思維障礙

3.1 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，增強(qiáng)學(xué)生感知

教師展示磁吸式日食與月食模型，請(qǐng)同學(xué)們思考日食是如何形成的，教師移動(dòng)模型，使太陽(yáng)、月球、地球運(yùn)動(dòng)到如圖1所示的情境，并提問(wèn)：如果你是站在地球上的小王子，你是否會(huì)觀察到日食？通過(guò)這一美妙直觀的現(xiàn)象，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)此時(shí)小王子可以看到完整的太陽(yáng);教師移動(dòng)月球位置，使其處于如圖2所示位置，并提問(wèn)：此時(shí)小王子是否還能看到完整的太陽(yáng)？學(xué)生在看到月球遮住太陽(yáng)的部分光線時(shí)，可以得出此時(shí)小王子看到的是日偏食;教師再次移動(dòng)月球的位置，使其處于如圖3所示位置，提問(wèn)：此時(shí)小王子又將看到什么現(xiàn)象？由于月球遮住太陽(yáng)發(fā)出的所有光線，學(xué)生觀察能夠得出此時(shí)小王子看到的將是日全食.教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)這一真實(shí)情境，使日食現(xiàn)象不再遙不可及，在成功激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲的同時(shí)，學(xué)生頭腦中也已經(jīng)初步知道關(guān)于日食的形成過(guò)程.

為了進(jìn)一步幫助學(xué)生在頭腦中建立月食形成過(guò)程，教師提問(wèn)：那月食又是如何形成的？學(xué)生已經(jīng)觀察日食形成過(guò)程，能夠初步想象出月食的形成，此時(shí)教師再移動(dòng)模型，使太陽(yáng)、地球、月球分別運(yùn)動(dòng)到如圖4-6的情境，針對(duì)每一情境提出相應(yīng)問(wèn)題.通過(guò)這一完整過(guò)程，學(xué)生初步認(rèn)識(shí)日食和月食現(xiàn)象，并且知道日食與月食現(xiàn)象是如何發(fā)生的，但理解還不夠深入.

3.2 小組合作學(xué)習(xí)，建立日食與月食模型

學(xué)生在真實(shí)的情境中觀察到日食和月食后，已經(jīng)形成了豐富的感知覺(jué)，此時(shí)教師再引導(dǎo)學(xué)生利用“光沿直線傳播”的原理，通過(guò)小組合作討論的形式畫(huà)出日食與月食形成過(guò)程，由于學(xué)生思維水平的限制，教師應(yīng)給學(xué)生搭建適當(dāng)?shù)摹澳_手架”，首先通過(guò)動(dòng)畫(huà)的形式向?qū)W生展示日食的形成原理圖，再讓學(xué)生小組合作討論畫(huà)出月食形成原理圖.在這一過(guò)程中，學(xué)生形成關(guān)于日食與月食的表象，從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，建立日食與月食的模型.

3.3 拓展性提問(wèn)，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展

根據(jù)耗散結(jié)構(gòu)理論，“非平衡是有序之源”，學(xué)生認(rèn)識(shí)之所以能不斷提高，原因在于不斷刺激學(xué)生思維，打破原來(lái)的平衡狀態(tài)，使之遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)，這時(shí)學(xué)生必須充實(shí)或改革原來(lái)的圖示，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)入更高的有序狀態(tài).學(xué)生初步認(rèn)識(shí)日食與月食現(xiàn)象及原理，為了刺激學(xué)生思維，提高其認(rèn)識(shí)，教師可以針對(duì)日食與月食形成原理圖引導(dǎo)學(xué)生思考以下問(wèn)題：（1）發(fā)生日食時(shí)，是否站在地球上的每個(gè)人都能觀察到日全食？如果不是，哪些區(qū)域的人觀察的是日全食，哪些區(qū)域觀察的是日偏食？發(fā)生月食時(shí)又是否是相同的情況？（2）播放發(fā)生日環(huán)食的相關(guān)新聞，提問(wèn)：太陽(yáng)、月球、地球處于什么情況時(shí)，才會(huì)觀察到日環(huán)食？會(huì)不會(huì)發(fā)生月環(huán)食，為什么？

4 總結(jié)

大部分初中學(xué)生的認(rèn)知還處于“前運(yùn)算階段”和“具體運(yùn)算階段”，學(xué)生要從感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)，需要豐富的情境使他們進(jìn)行全面感知，做好從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)充分過(guò)渡的準(zhǔn)備，在形成物理感知覺(jué)以后，教師通過(guò)多種形式的教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維，使其認(rèn)識(shí)能夠向理性認(rèn)識(shí)飛躍.最后，通過(guò)教師創(chuàng)設(shè)變式或比較等活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知圖式的構(gòu)建，打破學(xué)生思維障礙.

參考文獻(xiàn)：

[1]喬際平，邢紅軍.物理教育心理學(xué)[M].南寧：廣西教育出版社，2002.

[2]孫偉河.經(jīng)驗(yàn)心智模型 概念模型 科學(xué)模型——概念進(jìn)階學(xué)習(xí)的三級(jí)圖式[J].中學(xué)物理，2020，38（02）：6-11.

[3]馮華.做理解物理教育的物理教師[J].物理教學(xué)探討，2017，35（04）：1-3+8.

[4]程琳.核心素養(yǎng)下教育心理學(xué)在物理教育中的應(yīng)用[J].知識(shí)文庫(kù)，2018（14）：160.

[5]符艷艷.破除思維定勢(shì)負(fù)效應(yīng) 提高物理教學(xué)效率[J].中學(xué)物理，2015，33（10）：7-8.

（收稿日期：2021-07-06）