莊少海

【摘? 要】依托核心情境開展物理探究性教學(xué)，可以充分釋放學(xué)生的潛能，在課堂上構(gòu)建新型的師生關(guān)系，將物理有趣有料的一面直觀地展示在學(xué)生面前，推動(dòng)初中物理教學(xué)邁上新的臺(tái)階。在解析核心情境與探究性學(xué)習(xí)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，以滬科版八年級(jí)“光的反射”一課的學(xué)習(xí)為例，探討了依托核心情境的初中物理探究性教學(xué)開展的具體路徑。

【關(guān)鍵詞】核心情境;初中物理;探究性學(xué)習(xí);光的反射

當(dāng)下的初中物理課堂以教師的單向灌輸為主要教學(xué)模式，學(xué)生課堂參與機(jī)會(huì)寥寥，自主思考與探索的空間有限。同時(shí)，物理知識(shí)具有較強(qiáng)的邏輯性與抽象性，初中階段的學(xué)生接受起來有一定的難度。如何讓抽象的知識(shí)生動(dòng)起來，讓死板的課堂活躍起來，成為當(dāng)下物理教學(xué)的兩大難題。依托核心情境開展物理教學(xué)，可以使知識(shí)的呈現(xiàn)形式更加多樣與生動(dòng)，更加貼近學(xué)生的現(xiàn)實(shí)心理，在此基礎(chǔ)上融入探究性學(xué)習(xí)，可以提升學(xué)生的課堂地位，鼓勵(lì)他們?cè)趯?shí)踐中自主探究知識(shí)，最終使物理教學(xué)擺脫應(yīng)試的桎梏，走向?qū)W生為本、素養(yǎng)為本。

一、核心情境與探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)涵解析

情境教學(xué)以生動(dòng)、真實(shí)的情境為依托，轉(zhuǎn)變物理知識(shí)的呈現(xiàn)形式，激活學(xué)生的課堂參與動(dòng)能性，進(jìn)而提升物理教學(xué)的效果。對(duì)比一般的情境教學(xué)，核心情境教學(xué)的真實(shí)度、全面度、教材契合度、學(xué)生參與度進(jìn)一步提升，整個(gè)物理教學(xué)圍繞一系列的核心情境展開，學(xué)生在充分參與和體驗(yàn)中，獲得物理學(xué)科必備品格和關(guān)鍵能力的發(fā)展。

探究性學(xué)習(xí)是對(duì)傳統(tǒng)知識(shí)性學(xué)習(xí)的升級(jí)，是推動(dòng)物理教學(xué)從知識(shí)本位向素養(yǎng)本位躍遷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。物理課堂上引入探究性學(xué)習(xí)，學(xué)生不再是被動(dòng)的知識(shí)接受者，而是以主動(dòng)的姿態(tài)參與物理活動(dòng)，在自主探索與小組合作中生成感悟，完成物理知識(shí)的建構(gòu)過程。探究性學(xué)習(xí)的開展符合課程改革的要求，是發(fā)展學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要幫手。

核心情境下的物理探究性學(xué)習(xí)一般包含“創(chuàng)設(shè)情境—科學(xué)探究—應(yīng)用拓展—總結(jié)反思”四個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)（圖1），學(xué)生對(duì)應(yīng)地在四個(gè)環(huán)節(jié)中獲得“興趣激活、知識(shí)建構(gòu)、概念辨析、認(rèn)知升華”四種學(xué)習(xí)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能、方法、情感的綜合培育。核心情境下物理探究性課堂的實(shí)現(xiàn)可以釋放學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，重塑師生之間的關(guān)系，使“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”教學(xué)理念的要求落到實(shí)處、產(chǎn)生實(shí)效，營(yíng)造和諧、有機(jī)、靈動(dòng)的初中物理課堂學(xué)習(xí)氛圍。

二、依托核心情境的初中物理探究性教學(xué)路徑芻議——以“光的反射”一課的教學(xué)為例

（一）教學(xué)準(zhǔn)備

1.教材分析

“光的反射”是滬科版八年級(jí)第四單元“多彩的光”中的第一課，是學(xué)生在初中階段首次接觸到光學(xué)相關(guān)的內(nèi)容。本課包含“光的神奇”“光的傳播”“光的反射定律”三部分內(nèi)容，其中的重點(diǎn)與難點(diǎn)是學(xué)生對(duì)光的反射定律的認(rèn)識(shí)與理解。本課內(nèi)容涉及較多物理概念與規(guī)律，且與實(shí)際的生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切。對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué)模式，依托核心情境的物理探究性教學(xué)的開展，更有助于學(xué)生把握知識(shí)本質(zhì)，幫助學(xué)生搭建起知識(shí)體系。

2.學(xué)情分析

八年級(jí)學(xué)生已經(jīng)具備一定的生活經(jīng)驗(yàn)且活潑好學(xué)，對(duì)未知事物充滿好奇心。學(xué)生在小學(xué)科學(xué)課上已經(jīng)對(duì)光學(xué)相關(guān)內(nèi)容有所涉獵，初步建立起了光線模型，且通過數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，對(duì)軸對(duì)稱知識(shí)也有了一定的認(rèn)識(shí)。經(jīng)過本課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)光的認(rèn)識(shí)從感性逐步走向理性，對(duì)數(shù)學(xué)工具與物理世界之間的關(guān)系形成了更加深刻的認(rèn)知。

（二）教學(xué)實(shí)踐

1.創(chuàng)設(shè)情境，利用核心情境激發(fā)學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)的欲望

（1）科學(xué)史引入

光是一種重要的自然現(xiàn)象，人類接收90%的外界信息是通過眼睛實(shí)現(xiàn)的。光學(xué)的研究有上千年的歷史，在科學(xué)實(shí)踐中人們對(duì)光的認(rèn)識(shí)不斷深入，最終發(fā)展成為現(xiàn)代光學(xué)理論?？紤]到本課是學(xué)生第一次在中學(xué)接觸光學(xué)內(nèi)容，本課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)筆者選擇引入科學(xué)史來調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的熱情，幫助學(xué)生快速進(jìn)入課堂狀態(tài)。

光的相關(guān)研究最早可以追溯到春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)的墨家學(xué)派，《墨經(jīng)》中記錄了光的直線傳播、鏡面上光的反射等一系列光學(xué)現(xiàn)象。古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里德的著作《反射光學(xué)》中明確給出了光的反射定律。阿拉伯學(xué)者阿爾哈增首先認(rèn)識(shí)到人眼并不是光源，所有光線都來自太陽(yáng)?？茖W(xué)史料的補(bǔ)充不僅豐富了學(xué)生的光學(xué)知識(shí)，更有助于他們?cè)跇淞⑵鹈褡逦幕院栏械耐瑫r(shí)，形成跨文化思考的意識(shí)。

（2）核心情境的建構(gòu)

“激光槍打靶”是本課的核心情境，后續(xù)教學(xué)均緊密圍繞這一情境展開，串聯(lián)起本課所有知識(shí)內(nèi)容。學(xué)生代表依次走上講臺(tái)，使用激光筆對(duì)準(zhǔn)移動(dòng)靶面進(jìn)行射擊，教師不斷為學(xué)生切換介質(zhì)（裝滿水的杯子、玻璃磚等），引導(dǎo)學(xué)生探索光在均勻介質(zhì)中傳播所具有的性質(zhì)，然后安排學(xué)生以小組為單位嘗試用簡(jiǎn)潔的圖像對(duì)光的傳播路徑進(jìn)行描述。在小組討論中，學(xué)生自主使用直線與箭頭完成了對(duì)真實(shí)世界情境的抽象，物理素養(yǎng)得到很好的發(fā)展。整個(gè)情境建構(gòu)過程實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的充分參與，使他們?cè)趯?shí)踐中形成了對(duì)光的初步認(rèn)知，為后續(xù)教學(xué)的開展做好了鋪墊。

教師此時(shí)增加游戲難度，用不透明的障礙物擋住靶點(diǎn)（圖2）。學(xué)生在組內(nèi)展開激烈討論，分析如何才能夠繞開障礙物命中目標(biāo)，教師在講臺(tái)上拿出一面鏡子進(jìn)行展示，輔助學(xué)生思考。最先想出解決辦法的小組代表上臺(tái)將鏡子放在障礙物的下方，利用光的反射原理，成功越過障礙物。教師讓先射中的同學(xué)發(fā)表獲獎(jiǎng)感言，談?wù)勛约菏侨绾巫龅降?，從中又總結(jié)出了哪些經(jīng)驗(yàn)。該環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了從“光的傳播”教學(xué)向“光的反射定律”教學(xué)的自然過渡，以問題情境激發(fā)了學(xué)生的探究欲望，教師適當(dāng)“留白”，給予學(xué)生充分表達(dá)的空間，使學(xué)生在探究中對(duì)反射定律以及鏡面反射和漫反射之間的差別均有了一定認(rèn)識(shí)。

2.科學(xué)探究，在實(shí)踐中自主完成物理知識(shí)的建構(gòu)

探究性學(xué)習(xí)包括理論探究與實(shí)踐探究?jī)纱蟛糠郑暾骄啃詫W(xué)習(xí)的開展需要教師將兩者結(jié)合，給予學(xué)生更加充分的思考問題與實(shí)踐摸索空間，讓課堂上灑滿學(xué)生智慧的火花。第二階段的探究性學(xué)習(xí)，目的在于使學(xué)生掌握入射角、反射角、入射光線、反射光線、法線等基本概念，形成對(duì)光的反射定律的完整認(rèn)識(shí)。35216F06-0107-4ED3-9145-CD5F1052E012

教師基于上一階段的核心情境實(shí)驗(yàn)，給出光的反射圖像，并為學(xué)生提供入射角、入射光線、入射點(diǎn)、反射光線、反射角、法線等概念，要求學(xué)生嘗試對(duì)號(hào)入座，將對(duì)應(yīng)概念標(biāo)注在光的反射圖像中，后在組內(nèi)進(jìn)行交流，分享自己的看法，學(xué)習(xí)他人的想法。這一過程的學(xué)習(xí)屬于理論探究，學(xué)生在教師所給出的輔助信息的指導(dǎo)下，獨(dú)立自主地完成本課基礎(chǔ)的概念認(rèn)識(shí)過程，這對(duì)發(fā)展學(xué)生的物理思維有重要價(jià)值。除法線外，本課的大部分概念理解起來難度并不大，將以往的教師講授轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的自主消化，不僅給予了學(xué)生更大的探索空間，還有助于加深他們對(duì)概念的認(rèn)識(shí)。針對(duì)法線這一概念，筆者在教學(xué)時(shí)會(huì)讓學(xué)生主動(dòng)聯(lián)系數(shù)學(xué)中所學(xué)習(xí)的“對(duì)稱軸”，這樣學(xué)生的自主探究得到了進(jìn)一步的補(bǔ)充。

教師為學(xué)生提供光源、平面鏡、可轉(zhuǎn)折的光屏等實(shí)驗(yàn)器材，安排他們進(jìn)行實(shí)踐探究，并給出問題鏈進(jìn)行引導(dǎo)：“何種情況下入射光與反射光會(huì)重合？當(dāng)兩者不重合時(shí)入射角與反射角有怎樣的關(guān)系？旋轉(zhuǎn)反射光線的光屏一定角度后，還能觀察到反射光嗎？”各小組在問題的引領(lǐng)下，獨(dú)立進(jìn)行實(shí)踐探究，在探究中自主歸納出光的反射規(guī)律。問題鏈的存在使學(xué)生的實(shí)踐探究有了方向，為學(xué)生的思考提供了啟迪，幫助學(xué)生在沒有教師詳細(xì)指導(dǎo)的情況下也能根據(jù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出光的反射規(guī)律。

3.應(yīng)用拓展，豐富情境辨析認(rèn)知

（1）集熱塔發(fā)電實(shí)例

從游戲情境向社會(huì)真實(shí)生活情境的過渡有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)與社會(huì)發(fā)展之間的密切關(guān)系，深化學(xué)生對(duì)本課時(shí)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。筆者將“集熱塔光熱發(fā)電”的真實(shí)情境引入課堂，安排學(xué)生使用本課時(shí)所學(xué)的知識(shí)，分別為圖3（a）、圖3（b）、圖3（c）畫出入射光線、反射光線與平面鏡，補(bǔ)充完整光路圖，使集熱塔能成功收集到太陽(yáng)光。在此教學(xué)過程中，學(xué)生將在課堂上所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問題中，認(rèn)識(shí)到伴隨著每天太陽(yáng)光線的變化，集熱塔的定日鏡也要隨之不斷調(diào)整，而確定調(diào)整角度背后所應(yīng)用的科學(xué)知識(shí)便是光的反射定律。

（2）鏡面反射與漫反射認(rèn)識(shí)

教師在多媒體上播放視頻“城市的光污染”，然后重歸核心情境，使用磨砂玻璃作為介質(zhì)，安排學(xué)生再次進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)打靶不能成功，但多了許多光斑，教師以此引出漫反射的概念，并與光污染中的鏡面反射進(jìn)行對(duì)比。學(xué)生結(jié)合教材知識(shí)內(nèi)容自行畫出漫反射與鏡面反射的光路圖像，以小組為單位探討漫反射與鏡面反射在實(shí)際生活中的應(yīng)用與危害。

4.總結(jié)反思，搭建物理知識(shí)體系框架

在課堂的尾聲，教師首先同學(xué)生一起結(jié)合板書，回顧“激光打靶”的核心情境內(nèi)容，反思本課時(shí)所用到的物理概念與定律。然后對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，每組學(xué)生獨(dú)立繪制本課的思維導(dǎo)圖。思維導(dǎo)圖具有直觀、條理化的特點(diǎn)，繪制的過程有助于學(xué)生搭建起物理的知識(shí)體系框架，升華對(duì)本課時(shí)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。最后各小組代表上臺(tái)展示本小組成果，學(xué)生間彼此借鑒，共同學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。

三、結(jié)束語(yǔ)

依托核心情境的探究性物理教學(xué)有助于提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。在教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合本班學(xué)生的實(shí)際能力，深入鉆研教材內(nèi)容，使核心情境教學(xué)與探究性學(xué)習(xí)融入物理教學(xué)的日常環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在長(zhǎng)期的滋養(yǎng)中體悟物理之美，認(rèn)識(shí)到物理學(xué)科的價(jià)值。

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