廖家亞 謝慧勤 唐毓磊

【摘要】本文結合教學實踐案例論述案例教學法在初中物理教學中的應用優(yōu)勢、在物理課堂教學實踐中的應用策略及在日常生活中的學以致用。

【關鍵詞】初中物理 案例教學法 應用

【中圖分類號】G63 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2022）07-0010-03

物理學是研究物質、相互作用和運動規(guī)律的自然科學，是人類科學文化進步的重要組成部分，一直引領著人類探索大自然的奧秘。20世紀初建立的相對論和量子論，引發(fā)了物理學的革命，對化學、生物學、地學、天文學等自然科學產生了重要的影響，推動了材料、能源、環(huán)境、信息等科學技術的進步，極大地改變了人類的生產生活方式?！读x務教育物理課程標準（2011年版）》明確提出：義務教育物理課程作為科學教育的重要組成部分，是以提高全體學生科學素養(yǎng)為目標的自然科學基礎課程，不僅應注重科學知識的傳授和技能的訓練，而且應注重對學生學習興趣、探究能力、創(chuàng)新意識以及科學態(tài)度、科學精神等方面的培養(yǎng);義務教育物理課程的實施應遵循“面向全體學生，提高學生科學素養(yǎng)”“從生活走向物理，從物理走向社會”“注意學科滲透，關心科技發(fā)展”“提倡教學方式多樣化，注重科學探究”“注重評價改革導向，促進學生發(fā)展”的基本理念。

初中生尚處在身心發(fā)育的“進行時”，對相對抽象的知識信息缺乏必要的理解能力，而初中物理的很多知識內容都有較為明顯的抽象性和概括性特點;剛剛接觸物理學科的初中生，其物理學習興趣和學科思維能力均有待培養(yǎng)。在教學實踐中，我們嘗試運用案例教學法降低學生學習物理的難度，彰顯學生在學習物理過程中的主體地位，培養(yǎng)學生的物理學習興趣和學科探究能力，收到了較好的實踐效果。

一、案例教學法溯源及其在初中物理教學中的應用優(yōu)勢

案例教學法最早可追溯到我國春秋戰(zhàn)國時期的寓言故事以及古希臘著名哲學家蘇格拉底的“產婆術”教育方法，而它作為一種教學方法提出始于1870年美國哈佛大學法學院前院長克里斯托弗·哥倫布·蘭代爾（Christopher Columbus Lang dell）。從那以后，案例教學法引起了社會各界的廣泛關注。然而，關于案例教學法的定義，學界眾說紛紜。李慧中在系統(tǒng)研究了國內外案例教學法的研究現(xiàn)狀之后，將案例教學法定義為“教師根據(jù)教學目標和教學內容，運用典型案例將學生代入到案例中的實際問題情境中，學生通過自主思考和小組討論系統(tǒng)分析案例并從中獲取知識、提高能力的一種教學方法”。結合初中物理教師的教學實踐，我們認為，初中物理教學中的案例教學法應用，主要是通過選取典型案例，使物理知識的呈現(xiàn)更加形象具體;同時在課堂中組織學生對案例中所給出的條件、因素、內容等方面展開分析，有效降低學生學習物理的難度，打穩(wěn)其知識基礎，培養(yǎng)其探究能力。這一教學法與傳統(tǒng)物理教學的區(qū)別，首先在于其教學方式新穎，可以有效激發(fā)學生的學習興趣;其次在于其在實施過程中可充分彰顯學生的主體地位，通過學生之間的相互交流，可以有效提高學生的課堂參與度，培養(yǎng)其獨立思考的習慣以及物理學科的綜合性思維和知識實踐技能。如果要做一番類比的話，每一個案例就像是一臺手術，教師可以在手術臺上結合具體的“病例”為學生講解“治療方法”的運用過程和效果，并讓學生真切地觀察到這些方法所能起到的“治療效果”，從而達到增強學生“治病救人”能力——利用所學知識解決問題能力的目的。

初中物理與實際生活的聯(lián)系非常密切，具有運用案例教學法的“天然優(yōu)勢”。案例教學法在初中物理教學中的應用，須基于本課程知識內容在生產生活中的具體反映，結合學生的興趣取向和日常生活經驗，對學生的思維能力和學習水平做進一步考量，尋找適切案例并在設計案例應用的過程中，以案例為基礎設計問題情境，引發(fā)學生的積極討論，調動學生在實際生活中自主運用物理知識去發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造更多案例進而加深對知識的應用與理解的積極性，從中拓展學生的物理思維，全面優(yōu)化學生的物理學習過程，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科學精神，進而提高學生的科學素養(yǎng)。

二、案例教學法在初中物理課堂教學中的實踐應用策略

案例教學法的應用，關鍵在案例的選擇。案例教學法背景下的案例在課堂教學中占有主導地位，與傳統(tǒng)課堂中的舉例大不相同。運用案例教學法展開課堂教學，應使所選案例自帶沖突性，引導學生圍繞案例中的問題情境進行交流討論，學生將從案例討論中獲取知識、得出結論、提高能力;傳統(tǒng)課堂中的舉例，本身不帶沖突性，通常是教師向學生單向傳輸知識，用來進一步說明物理概念和物理規(guī)律。下面筆者以滬粵版物理八年級上冊第二章第二節(jié)《我們怎樣區(qū)分聲音》為例，談談案例教學法在初中物理課堂教學中的應用策略。

（一）課堂預備環(huán)節(jié)：基于教學重難點甄選不同案例，設計檔位差異性問題

初中物理教師運用案例教學法展開課堂教學，課堂預備環(huán)節(jié)進行案例的準備是工作重心。案例準備的重點是進行案例的甄選和課堂教學中有關問題的設計。教師在甄選案例前，首先應明確課堂教學的重點和難點;然后基于重點和難點選擇案例素材，以多項真實素材或現(xiàn)有的事件、事物作為融合知識重點和難點的“溶劑”;最后參照本班學生的整體情況和個別學生的具體學情，設計出具有檔位差異性的系列問題，便于教師在課堂教學中有目的地呈現(xiàn)和運用適合的案例，對學生“對癥下藥”。

在《我們怎樣區(qū)分聲音》的課堂預備環(huán)節(jié)，教師應基于本課教學的重點即聲音的音調、響度、音色等特性，從生活中選擇一些三方面特性存在明顯差異的聲音作為教學案例，讓學生在辨識或聯(lián)想案例聲音的過程中感受聲音的不同特性及不同的聽覺效果。例如：聯(lián)想自己在房間里學習，聽到門外有人交談，馬上就能分辨出是哪個家人在說話;明明有些聲音的響度是一樣的，但因為音色的不同，一首旋律優(yōu)美的音樂能讓人放松，窗外車輛的汽笛長鳴卻讓人頭痛;在樹下聆聽樹梢上鳥兒的啼叫會讓人身心愉悅，可如果貼近鳥籠聽同一種鳥類的叫聲卻覺得有些聒噪……在運用這些案例的時候，教師應根據(jù)學生不同的學情來設置問題，幫助學生更加全面地了解有關聲音特性的全部知識內容。如果學生不能正確理解聲音的物理特性，教師可以引導學生自主收集生活中不同的聲音進行對比，并以自身喉頭發(fā)聲為例，感受發(fā)聲不同時喉頭振動的頻率與幅度變化，了解聲音的產生及相關影響因素;如果學生基礎知識較為扎實，教師可以在聲音的應用上做更多的拓展，引導學生進一步思考如何控制聲音的響度、對于同樣的音調為什么每個人的反應會有所不同、聲音對于促進社會發(fā)展可以起到哪些輔助作用……拓展運用生活中的不同案例，讓不同的案例承載不同的學習任務，可以滿足學生不同的學習需求，最終使每個層次的學生都能收獲相應的物理知識，使其學科思維得到不同程度的發(fā)展。

（二）課堂教學環(huán)節(jié)：圍繞主導案例展開教學研討，豐富課程育人內涵

運用案例教學法展開初中物理課堂教學，組織學生圍繞主導案例展開交流、討論是課堂教學的重點。教師在其間合理調度師生的教學行為，除了幫助學生習得知識和方法，還要發(fā)揮物理學科課程育人的作用，不斷豐富課程育人的內涵。

在《我們怎樣區(qū)分聲音》課堂教學環(huán)節(jié)，教師可以安排學生進行小組討論，讓學生在小組討論的過程中學習其他同學思考問題的不同角度，包括區(qū)分不同聲音特性可以用哪些方法等。由于不同學生對知識理解和掌握的程度不同，對同樣問題的思考角度和給出的答案也不盡相同。但是，無論學生的思考和結論是什么，教師都應盡量保持“中立”態(tài)度，不要對學生小組討論的學習行為進行過多干預，更不要規(guī)定學生學習討論的“禁區(qū)”和“紅線”。當然，“中立”并不意味著放任不管，而是應以協(xié)助者身份“深度參與”學生的討論，目的是搜集更多真實的學情信息，方便自己在后續(xù)的案例教學中靈活調整案例應用的細節(jié)。

當學生結合主導案例的研討了解了聲音特性的基本含義以及音調與頻率、響度與振幅、音色與發(fā)聲體的材料和結構等的對應關系之后，教師可以通過圖片或視頻展示等方式，給學生提供一些反映聲音特性應用的生活或生產場景，讓學生分組討論、分析這些場景都用到了聲音的哪些特性，拓展學生的認知。例如：超聲波頻率（音調）很高、方向性好、穿透力強，可以穿透許多電磁波不能穿透的物質，人們在生產生活中既可以用超聲波切割硬質材料、為硬質材料鑿孔，也可以用超聲波為物品消毒。在課堂教學中拓展運用這樣的案例，可以讓學生進一步了解聲音的特性，加深理解物理學對人類生產生活的影響，認識到科技在改變人類生活、推動社會進步中的作用，發(fā)展學生的學科思維，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。關注科技前沿，教師還可以引入次聲波（音調）武器案例，讓學生了解次聲波對人體的“殺傷力”：次聲波可以靜悄悄地穿透人體，使人產生頭暈、惡心、心悸、煩躁、耳鳴、視物模糊、吞咽困難、胃痛、四肢麻木、肝功能失調等身體不適癥狀，當次聲波的頻率與人體固有的振動頻率接近導致共振現(xiàn)象產生時，甚至可以直接致人死亡，殺人于無形?？茖W是一把雙刃劍，教師在課堂教學中應盡可能全面拓展學生的認知，在強調科學精神、科學態(tài)度的同時，注意引導學生正確看待科學對人類產生的影響，努力把科學的作用引向預測自然災害、臨床治療、促進動植物生長等為人類造福的一面，明確反對戰(zhàn)爭、呼吁和平，引導學生用科學知識守護好我們的地球家園。

（三）課堂總結環(huán)節(jié)：發(fā)揮學生主體作用，開放性拓展案例應用

長期以來，初中物理教師習慣于將課堂總結作為自己的“專利”，用于強化本課知識要點，而沒有將學生吸納到這一環(huán)節(jié)的執(zhí)行主體范疇。初中物理教師應有意識地轉變這種傳統(tǒng)的課堂總結思路，最大限度地發(fā)揮案例教學法對學生主體認知的塑造作用，以師生雙向互評達成課堂總結質量的破壁性提升。雙向互評的應用，為的是在師生之間重建一條指向課堂反思的信息溝通渠道，激勵學生在主動梳理本課學習成果的同時，形成課堂反思的習慣，體現(xiàn)學習主體地位，促進形成個性化的學習見解。

在《我們怎樣區(qū)分聲音》課堂總結環(huán)節(jié)，教師可以首先表揚學生課堂參與案例分析的熱情和思考問題的水平;之后把課堂“還給”學生，鼓勵學生針對課程內容、教師教學及自身的學習過程和收獲進行小結，包括認知本課知識重點、難點，尚存疑問或問題，對教師提供的案例提出改進建議，推薦更加適合的教學案例，等等。此外，教師還可以指導學生根據(jù)課堂中所接觸到的諸多案例，用思維導圖的方式分類呈現(xiàn)能夠表現(xiàn)聲音不同特性及日常用途的案例。需要說明的是，用思維導圖呈現(xiàn)課堂所學知識內容，應特別體現(xiàn)對知識內容主干的關注，圍繞主干逐步拓寬案例的應用范圍。

課堂總結中加入學生主體的課堂反思，不僅有利于重塑學生的主體認知，而且有利于教師基于學生的總結靈活調整接下來的案例教學計劃，在接下來的教學中選取更加符合學生學習興趣與學習需求的教學案例。

（四）知識考查環(huán)節(jié)：提高案例分析比重，強調學以致用

鑒于初中物理的學習內容相對抽象，教師進行階段性知識考查，有利于及時掌握足量的學情信息，作為接下來教學工作調整的參考。階段性的知識考查應基于課程內容以及學生普遍的學習狀況，有意識地提高案例分析類題目的比重，并盡可能地豐富案例材料中所蘊含的物理知識內容的比重，使學生能夠根據(jù)案例中的具體內容聯(lián)想到相應的課堂知識點，并通過對案例中關鍵信息的分析、歸納，得出可靠的結論，發(fā)展問題解決能力。

以《我們如何區(qū)分聲音》為例，教師可以安排這樣的題目：我們周圍的聲音，有的令心愉悅，有的令人厭煩，二者之間的區(qū)別在哪里？如果聲音是通過物體振動產生的，那么聲音的高低與振動是怎樣的關系？在生活中利用聲音的特性可以提供哪些便利和服務？未來可以如何基于聲音的特性促進社會的發(fā)展？另外，教師也可以用區(qū)分聲音為主題，鼓勵學生做分類實驗，強化學生的知識記憶與知識應用能力。

三、案例教學法在日常學習生活中的學以致用

初中生開始有了一定的社會認知訴求和經驗，對身邊乃至社會上發(fā)生的很多熱點事件都愿意發(fā)表見解。初中物理教師基于學生的這一特點，將日常生活中一些與物理課程內容相關且學生廣為關注的事情作為“每日一練”的知識應用載體，引導學生用物理的眼光關注身邊事物，根據(jù)所學知識對這些事物中所蘊含的物理知識進行分析、判斷，培養(yǎng)運用案例分析的良好學習習慣。

比如，時值北京冬奧會開幕，初中物理教師可以設計如下題目供學生“每日一練”。

題例1 在北京冬奧會開幕式上，五環(huán)標志破冰片令人耳目一新：一滴墨從空中滴落，隨后化成滾滾而來的黃河之水，完美再現(xiàn)了“黃河之水天上來”的意境;接著，黃河之水凝結成了一塊冰，在這塊冰面上，激光雕刻的歷屆冬奧會標識和舉辦地點一一出現(xiàn);最后，這塊冰被激光雕刻成五環(huán)標志，五環(huán)標志從冰雪中拔地而起。試問：（1）假如“五環(huán)破冰”的過程是真實的，則“水凝結成冰”中的“凝結”，實質上是一種怎樣的物理變化？（2）冰在被雕刻的過程中，其質量、密度如何改變？（3）五環(huán)標志拔地而起的過程中，五環(huán)標志的動能和重力勢能如何改變？

題例2 在北京冬奧會開幕式“和平鴿”表演環(huán)節(jié)，雪花“如影隨形”，在超過一萬平方米的場地上對將近700個演員進行實時捕捉和實時效果的跟蹤和呈現(xiàn)，這離不開兩項技術的完美配合：一個是基于人工智能的運動員運動分析的實時捕捉技術，一個是實時渲染的交互引擎技術。演員們雙手舉著“和平鴿”，隨著腳步的移動，腳下“盛開”出一朵朵晶瑩潔白的雪花“如影隨形”，這一創(chuàng)意無疑來自冰面倒影。試問：“如影隨形”和“冰面倒影”中的“影”，是光的直線傳播形成的還是光的反射形成的？請說明理由。

日常生活中的案例分析應用，還可以結合小組學習活動——趣味物理實驗來進行。

總之，教育不是空洞的說教和脫離實際的灌輸，而是一種立足實際、結合現(xiàn)實、回歸生活的知識與技能的習得。初中物理教師要努力踐行“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念，將案例教學法作為開展日常物理教育的重要手段，制定課堂實施策略，培養(yǎng)日常案例分析習慣，為學生將來更高階段的物理學習和學科核心素養(yǎng)發(fā)展打下堅實的基礎。

參考文獻

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[2]李慧中.案例教學法在初中物理概念教學中的應用研究[D].上海：上海師范大學，2019.

[3]關君.案例教學法在物理教學中的應用[J].產業(yè)與科技論壇，2011，10（19）：188-189.

注：本文系2019年度廣西高等教育本科教學改革工程項目“案例教學法在‘物理課程與教學論課程教學中的探究與實踐”（2019JGB328）的階段研究成果。

作者簡介：廖家亞（1974— ），廣西鳳山人，高級教師，研究方向為基礎教育教學;謝慧勤（1970— ），廣西宜州人，正高級教師，研究方向為基礎教育教學;唐毓磊（1965— ），廣西都安人，副教授，研究方向為中學物理教學法。

（責編 白聰敏）