徐建洪 賁可敬

(江蘇省江陰市夏港中學(xué),江蘇 無(wú)錫 214442)

眾多物理學(xué)家秉持“自然界是簡(jiǎn)潔和諧”的信念，以描述、展現(xiàn)自然之美為己任，推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。物理教學(xué)也應(yīng)引導(dǎo)、訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理之美，提升其鑒賞物理美的能力。[1]筆者以“光的色彩 顏色”教學(xué)為例，追求富有美感的物理教學(xué)，讓學(xué)生欣賞物理現(xiàn)象的奇特美、物理方法的巧妙美和物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)美。

1 以物理情境為載體，感知情境美

“光的色彩 顏色”教學(xué)內(nèi)容主要有:光的色散(白光的組成)、色光混合與顏色之謎、光具有能量?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》對(duì)此內(nèi)容的要求是：通過(guò)實(shí)驗(yàn),了解白光的組成和不同色光混合的現(xiàn)象?！肮饩哂心芰俊边@一內(nèi)容可由學(xué)生通過(guò)閱讀插圖自主學(xué)習(xí),其他內(nèi)容則需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)自己動(dòng)手操作、動(dòng)腦思考得出。

情境教學(xué)是教師有意識(shí)地把學(xué)生帶入真實(shí)情境中,讓學(xué)生樂(lè)于參與有趣的、有思維深度的活動(dòng)。[2]創(chuàng)設(shè)引人入勝、發(fā)人深思的情境,有助于學(xué)生主動(dòng)、有效地參與課堂教學(xué)。教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生抓牢情境的核心,體驗(yàn)面向真實(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng),注重深度學(xué)習(xí)。

師:擊破一只氣球可以采用哪些方法?

生:用手?jǐn)D壓、用尖銳物體戳、繼續(xù)打氣、用火烤、用光照……

師:如何只擊破如圖1所示的無(wú)色氣球內(nèi)的紅色氣球呢?

圖1

學(xué)生討論、交流，實(shí)驗(yàn)演示:用藍(lán)色激光照射,外部無(wú)色氣球保持完好而內(nèi)部的紅色氣球爆裂了。

設(shè)計(jì)意圖:以指導(dǎo)觀察為基礎(chǔ),強(qiáng)化感性美。教師通過(guò)一個(gè)游戲情境激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,基于學(xué)生的困惑及求知的訴求，直接引入主題,為“光的色彩 顏色”的學(xué)習(xí)提供準(zhǔn)備。當(dāng)生動(dòng)、有趣的情境呈現(xiàn)在學(xué)生面前時(shí),他們先去觀察、思考,再走進(jìn)情境,感受鑲嵌在情境中的物理之美。

2 以科學(xué)方法為抓手，欣賞方法美

在物理教學(xué)中,如何培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)?其中一個(gè)十分重要的問(wèn)題就是正確對(duì)待物理實(shí)驗(yàn)。[3]本節(jié)的主要物理知識(shí)蘊(yùn)含在探究活動(dòng)之中,學(xué)生探究能力的提高、科學(xué)方法的習(xí)得與探究過(guò)程密不可分。在運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行探究的過(guò)程中,通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn),才會(huì)欣賞物理現(xiàn)象之美、科學(xué)方法的巧妙和獨(dú)特之美。

生活現(xiàn)象:不同光源發(fā)出的光色彩不同;對(duì)于不發(fā)光的物體,我們也能看到它的顏色。

問(wèn)題:為什么我們看到的世界是五彩繽紛的?白光是最單純的光嗎?

學(xué)生活動(dòng):實(shí)驗(yàn)器材有強(qiáng)光電筒、帶有狹縫的泡沫板、三棱鏡、光屏(圖2)。

圖2

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:白光通過(guò)三棱鏡被分解成多種不同顏色的光,光屏上呈現(xiàn)一條彩色光帶,這種現(xiàn)象叫光的色散。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:太陽(yáng)光(白光)是由多種色光混合而成的。

學(xué)生活動(dòng)：用噴壺在光的傳播路徑上噴灑水霧,學(xué)生可清晰觀察到“人造彩虹”的景象，用簡(jiǎn)易生活用品可演示光的色散現(xiàn)象(圖3)。

圖3

設(shè)計(jì)意圖:在課堂教學(xué)中,通過(guò)挖掘和展現(xiàn)物理現(xiàn)象的美，揭示物理學(xué)科知識(shí)的美,使學(xué)生在情景中思考問(wèn)題,在欣賞物理現(xiàn)象美的過(guò)程中理解知識(shí)。

3 以探究活動(dòng)為主線，體驗(yàn)活動(dòng)美

在教學(xué)過(guò)程中,教師不能僅滿足于讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí),更重要的是要教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的科學(xué)方法。因此，課堂上教師應(yīng)注重挖掘知識(shí)背后的方法和技巧,讓學(xué)生感受到科學(xué)技術(shù)的力量以及科學(xué)探究的意義。

3.1 觀察白光透過(guò)有色玻璃片的現(xiàn)象

問(wèn)題:如何從白光中獲得單色光?

學(xué)生活動(dòng):實(shí)驗(yàn)器材是強(qiáng)光電筒、攝影用濾色鏡，利用該組器材可獲得紅、綠、藍(lán)三種單色光。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:透明的有色玻璃片透過(guò)了與其顏色相同的色光。

歸納結(jié)論:透明物體透過(guò)與其顏色相同的色光。

聯(lián)系生活:攝影時(shí)為了改變拍攝影像的色調(diào),使用濾色鏡用它來(lái)調(diào)節(jié)景物的色調(diào)與反差,以呈現(xiàn)不同的拍攝效果(圖4)。

圖4

3.2 觀察不同色光混合的現(xiàn)象

問(wèn)題:將紅、綠、藍(lán)任意兩種色光照射到白紙上，相互重疊的區(qū)域是什么顏色呢?不同顏色的光是怎么形成的?

學(xué)生活動(dòng):實(shí)驗(yàn)器材是強(qiáng)光電筒、攝影用濾色鏡。

歸納結(jié)論:任何一種其他顏色的光均可以由紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合而成。

聯(lián)系生活:用高倍放大鏡觀察正在播放節(jié)目的彩色電視機(jī)的屏幕,看到了什么?

學(xué)生觀察到了光的三原色：紅、綠、藍(lán)(圖5)。

圖5

設(shè)計(jì)意圖:富有美感的課堂教學(xué)基于教材,但視角要高于教材,必須深入、科學(xué)地研究教材,深度挖掘教學(xué)資源，以服務(wù)于課堂教學(xué)。學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn),欣賞到物理現(xiàn)象的美、科學(xué)方法的巧妙和獨(dú)特之美。教學(xué)中必須有意識(shí)地讓學(xué)生體驗(yàn)、感悟和掌握科學(xué)方法。物理實(shí)驗(yàn)和學(xué)生探究活動(dòng)不能滿足于完成任務(wù),而應(yīng)該讓學(xué)生在活動(dòng)的過(guò)程中明確探究活動(dòng)的價(jià)值與意義，認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)不應(yīng)僅僅是操作,還應(yīng)尋找物理現(xiàn)象的美，感受科學(xué)方法的巧妙美，體驗(yàn)物理活動(dòng)設(shè)計(jì)的獨(dú)特美。

4 以科學(xué)思維為靈魂，體驗(yàn)邏輯美

任何有意義的學(xué)習(xí)一定是以發(fā)展思維為核心,著眼于創(chuàng)新。情境教育提出的“發(fā)展”的內(nèi)涵,包括知識(shí)、能力、智力以及情感意志等心理品質(zhì)的整體和諧發(fā)展,其靈魂便是思維的發(fā)展,尤其是思維的創(chuàng)新性。學(xué)生在主動(dòng)積極的思考中，經(jīng)常會(huì)運(yùn)用科學(xué)思維方法,久而久之就會(huì)提升其科學(xué)思維能力。

4.1 活動(dòng)：觀察彩色鸚鵡圖片。

問(wèn)題1:當(dāng)沒(méi)有光照在鸚鵡上時(shí),你能看到它身上的顏色嗎?為什么?

問(wèn)題2:有了光,我們?yōu)槭裁茨芸匆?jiàn)鸚鵡?

問(wèn)題3:在自然光條件下,鸚鵡身上各部分分別是什么顏色?

問(wèn)題4:為什么在自然光照射的條件下,會(huì)看到鸚鵡身上各部分的顏色不相同?

學(xué)生活動(dòng):實(shí)驗(yàn)器材是強(qiáng)光電筒、彩色不透明紙片，該組器材可用于演示物體反射色光的特點(diǎn)。

歸納結(jié)論:不透明物體反射與其顏色相同的色光。

設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)“想一想”“看一看”“說(shuō)一說(shuō)”這幾個(gè)過(guò)程,讓學(xué)生進(jìn)一步用實(shí)驗(yàn)觀察的方法歸納出物理知識(shí),體驗(yàn)直覺(jué)的美，提升思維能力。實(shí)驗(yàn)是探究的主要方式,教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)的優(yōu)化核心是設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生觀察物理現(xiàn)象和習(xí)得探究方法創(chuàng)造機(jī)會(huì),預(yù)設(shè)問(wèn)題為學(xué)生解決問(wèn)題并體驗(yàn)成功的愉悅創(chuàng)造機(jī)會(huì)，使得學(xué)生在探究活動(dòng)中領(lǐng)悟探究方法、形成科學(xué)觀念、發(fā)展科學(xué)思維。

4.2 形成新觀點(diǎn)

活動(dòng)：解釋激光擊破氣球的原因。

師:為什么藍(lán)色激光只擊破無(wú)色氣球內(nèi)部的紅色氣球呢?

生甲:光具有能量。

生乙:藍(lán)光可以透過(guò)無(wú)色氣球。

生丙:紅色氣球會(huì)吸收藍(lán)光。

師:想用藍(lán)色激光擊破無(wú)色氣球,你可以采取哪些措施?

生:將無(wú)色氣球涂成黑色或藍(lán)色以外的其他顏色。

設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生創(chuàng)造思維能力的發(fā)展并不是在教學(xué)中“信手拈來(lái)”,而是有意識(shí)、有目的地培養(yǎng)起來(lái)的。學(xué)會(huì)用物理知識(shí)解釋物理現(xiàn)象、解決生活問(wèn)題是物理課堂轉(zhuǎn)型的顯著特征,同時(shí)也是學(xué)生物理核心素養(yǎng)得以提升的重要標(biāo)志。[3]學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)要從“對(duì)學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)”轉(zhuǎn)向“作為學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)”,其主要特征是與學(xué)習(xí)過(guò)程相伴隨，使其成為學(xué)習(xí)過(guò)程的重要組成，促進(jìn)意義的顯化和內(nèi)化。[4]思維的美麗是內(nèi)涵的美麗，尤其是邏輯思維。什么可以用來(lái)證明學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成?達(dá)成這些目標(biāo)的證據(jù)是什么?教與學(xué)所指向的、構(gòu)成評(píng)估的表現(xiàn)性行為是什么樣的?只有弄清了這些問(wèn)題,才能在邏輯上設(shè)計(jì)出合適的教學(xué)和學(xué)習(xí)體驗(yàn),從而使學(xué)生成功地完成學(xué)習(xí)任務(wù),達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。[5]

5 結(jié)語(yǔ)

物理教學(xué)要以實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)為基礎(chǔ),以理性思維為中心,體現(xiàn)“實(shí)驗(yàn)是物理的根、科學(xué)思維是物理的魂”的學(xué)科特色,踐行“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的課程理念。認(rèn)清物理學(xué)科的特點(diǎn)有助于物理教師教育理念、教學(xué)方式、評(píng)價(jià)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,使得物理課堂教學(xué)呈現(xiàn)出特殊的美感。