吳敏蘇

“由生活到物理學(xué)，由物理學(xué)到社會(huì)”是中學(xué)物理教學(xué)的主要理念。在中學(xué)物理課程中，要立足學(xué)生所處的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，建構(gòu)一套將物理與生活相聯(lián)系的課程體系。在教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)該充分利用學(xué)生的現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)，利用提問的方式來學(xué)習(xí)知識(shí)，最后應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，對(duì)這些知識(shí)進(jìn)行測試和運(yùn)用。

教師要將重點(diǎn)放在對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)上，通過自主體驗(yàn)、合作探究等學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生獲取具有生命力的學(xué)科知識(shí)、技能、方法，并將其學(xué)以致用，并對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的問題進(jìn)行創(chuàng)新性的解決，進(jìn)而讓物理學(xué)科的核心素養(yǎng)得到提高。

一、實(shí)驗(yàn)引入——在活動(dòng)中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

本節(jié)課程的導(dǎo)入，大部分教師都是以對(duì)“凹透鏡成像定律”的回顧為依據(jù)來進(jìn)行教學(xué)的。然而，要想將學(xué)生從原來的分心狀態(tài)中拉回來，迅速地將他們帶入物理學(xué)習(xí)的情境中，就需要另辟蹊徑。在此基礎(chǔ)上，筆者對(duì)生活、物理、社會(huì)中的人眼的視覺暫時(shí)性知識(shí)進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，使其在生活、物理、社會(huì)等方面得到了很好的應(yīng)用。

▲教學(xué)片段1：感受視覺暫留

師：有沒有一個(gè)平常打字速度很快的學(xué)生，愿意到講臺(tái)上幫助老師做一個(gè)項(xiàng)目？

學(xué)生活動(dòng)：提前在前面和后面兩個(gè)PPT上分別貼好了一個(gè)鳥籠和一只麻雀的照片，其中一位學(xué)生迅速在鍵盤上的pgup和pgdn之間進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，而其余的人則是在屏幕上進(jìn)行了觀察。因?yàn)槭艿介_關(guān)速率的制約，所以最終效果并不是很好。

教師把事先貼好的中等尺寸的鳥和雀兒圖案的硬紙板拿出來，再把一根竹筷插入其中。

教師：要達(dá)到“快”的目的，就必須使我們的筷子轉(zhuǎn)動(dòng)得很快。

學(xué)生活動(dòng)：將該設(shè)備裝配好后，用一雙筷子迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以看到一只小麻雀在鳥籠中飛來飛去。

師：這是怎么回事？因?yàn)槲覀兊碾p眼具有視覺短暫停留的能力，可以讓自己的視野停留在0.1秒到0.4秒之間。所以，在0.1秒至0.4秒之間，當(dāng)在一個(gè)鳥籠中發(fā)現(xiàn)一只麻雀時(shí)，會(huì)有一種鳥兒飛入鳥籠的錯(cuò)覺。

（設(shè)計(jì)意圖：常言道，好的開始是成功的一半。如果在新課引入時(shí)，能夠設(shè)計(jì)出具有懸念的、新穎的、能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的活動(dòng)，那么就可以為整個(gè)課程的教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在現(xiàn)實(shí)世界中，影視作品就是利用了人類的視覺暫時(shí)停留的特性，在教學(xué)過程中，通過各種設(shè)備來模仿，既能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又能為接下來的“眼睛”的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。通過對(duì)該課程的實(shí)施取得了良好的效果，并獲得了學(xué)生的好評(píng)。）

二、自主探究——在合作中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

如圖1，在上課之前，教師要提前準(zhǔn)備好一根內(nèi)徑4 cm、長約7 cm的PVC塑料管（內(nèi)置直徑4 cm、焦距10 cm的凸透鏡）作為鏡頭，另外還要準(zhǔn)備硬紙片、橡皮筋、膠帶紙、半透明紙、剪刀等。

▲教學(xué)片段2：體驗(yàn)照相機(jī)的工作原理

教師讓學(xué)生按照自己的認(rèn)識(shí)，使用桌子上的工具制作一個(gè)模型。

（布置任務(wù)之后，學(xué)生開始竊竊私語……）

師：對(duì)于我布置的這個(gè)任務(wù)，你們還存在什么問題？

生：我們必須先了解照相機(jī)的基礎(chǔ)構(gòu)造。

教師與學(xué)生一起剖析該照相機(jī)的結(jié)構(gòu)：請(qǐng)參閱圖2，照相機(jī)的透鏡為一凸透鏡，其感光膜等同于一張光幕，并以一張不透光的塑膠膜取代。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生自己動(dòng)手做一個(gè)照相機(jī)的模型。

學(xué)生活動(dòng)：將一張紙條卷曲到足夠放入鏡框內(nèi)，然后用一張紙條粘在鏡框上，做成一個(gè)暗盒子，再用一根橡皮筋將一張半透明的紙條遮蓋起來，來模仿電影。在制作完畢之后，讓學(xué)生使用自己做的照相機(jī)對(duì)書桌上燃燒的蠟燭進(jìn)行觀測，調(diào)整暗箱的長短，就可以在半透明紙上獲得清楚的燭焰的圖像，進(jìn)而體會(huì)到照相機(jī)的工作原理。

教師對(duì)有問題的學(xué)生進(jìn)行巡回輔導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：拿出自己制作的照相機(jī)，再次看一遍臺(tái)上的燭火。調(diào)整暗盒的長短，學(xué)生再一次在半透光紙上看到了蠟燭火焰的影像，并體驗(yàn)影像的尺寸、距離的改變，親身體驗(yàn)照相機(jī)的調(diào)整原理。

教師總結(jié)：隨著照相機(jī)距離被攝對(duì)象距離的增大，圖像尺寸也隨之減小。

（設(shè)計(jì)意圖：心理學(xué)的研究結(jié)果顯示：人的運(yùn)動(dòng)記憶效率要高于語言文字的記憶效率，人的思維活動(dòng)是建立在情感資料的基礎(chǔ)之上的，而情感資料是思維活動(dòng)的根據(jù)。這就需要在課堂上，讓學(xué)生自主完成自己的知識(shí)建構(gòu)，讓他們對(duì)所學(xué)的東西有自己的理解和發(fā)現(xiàn)，而非簡單照搬。無論照相機(jī)如何發(fā)展，它的原理以及它的主要組件都是大同小異的，因此，通過親手制造一臺(tái)模擬照相機(jī)，可以讓學(xué)生對(duì)照相機(jī)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成有更深的了解，提高學(xué)生實(shí)際操作的能力。）

三、化解認(rèn)知沖突——培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

▲教學(xué)片段3：眼睛的調(diào)焦原理

師：既然每個(gè)人都制作好了一臺(tái)照相機(jī)，并且進(jìn)行了仿真，那么你們有沒有一種成就感？事實(shí)上，我們每一個(gè)人都擁有一臺(tái)魔法相機(jī)，這臺(tái)相機(jī)就是我們的雙眼，它們可以讓我們看到這個(gè)五光十色的世界。

活動(dòng)：教師與學(xué)生一起合作，通過觀察照片來了解眼球的結(jié)構(gòu)。

師：“眼睛”就像一臺(tái)魔術(shù)照相機(jī)，把“眼睛”與“照相機(jī)”進(jìn)行比較，你會(huì)有哪些新的認(rèn)識(shí)或問題？

學(xué)生小組討論。

生：要使照相機(jī)的屏幕上顯示出一個(gè)清楚的圖像，我們?cè)诎惭b好透鏡后，可以調(diào)整屏幕。但是，眼球的晶體與視網(wǎng)膜的間距是恒定的，也就是說，眼球的像距是恒定的，那怎樣才能在眼球中獲得清楚的圖像？

師：這是一個(gè)非常奇妙的現(xiàn)象，它的鏡片的平面和凸度是可以調(diào)整的，從我們之前所學(xué)習(xí)到的，鏡片的平面和凸度變化時(shí)，其焦點(diǎn)也會(huì)隨之變化。意思是，我們的眼睛可以維持其像距不變，但是可以調(diào)整鏡片的平凸程度，從而調(diào)整鏡片的焦距，使其在視網(wǎng)膜上形成一個(gè)清楚的像。換言之，人的眼球是一種很有規(guī)律的聚焦系統(tǒng)。

師：遠(yuǎn)望時(shí)，眼睛的眼瞼松弛，晶體變細(xì)，焦點(diǎn)變得更長，來自遠(yuǎn)方的光線正好集中到眼底，人們就可以清晰地看到遠(yuǎn)方的景物了；近距離觀看時(shí)，眼睫狀體縮小，由近而遠(yuǎn)的事物發(fā)出的光線，再聚集到視網(wǎng)膜上，就可以清晰地看到近而遠(yuǎn)的事物。這是一種視覺效果，可以讓你看到遠(yuǎn)處和近處的東西。

（設(shè)計(jì)意圖：在“沖突”的生成、消解和發(fā)展中，學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)不斷發(fā)生、發(fā)展和消解的過程。在此基礎(chǔ)上，對(duì)視覺與照相機(jī)之間的“聚焦”進(jìn)行了細(xì)致的區(qū)分，從而引發(fā)了對(duì)視覺的認(rèn)識(shí)上的碰撞，從而給了他們很好的提示或啟發(fā)。這樣不僅可以營造出一種緊張的氣氛，而且可以刺激內(nèi)在的需求，使思想更加活躍；也可以使學(xué)生在質(zhì)疑和解疑的同時(shí)，更好地進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，從而為教師的教學(xué)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在教學(xué)實(shí)踐中，教師要擅長為學(xué)生創(chuàng)造認(rèn)識(shí)上的矛盾，使他們能夠更好地利用現(xiàn)有的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，積極地構(gòu)建新的認(rèn)識(shí)，使他們的思想在“沖突”中得到發(fā)展，從而使他們的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步的改善與優(yōu)化。）

四、知識(shí)運(yùn)用——利用物理知識(shí)解決實(shí)際問題

▲教學(xué)片段4：視力缺陷的矯正

師：學(xué)生患有“近視”或“遠(yuǎn)視”，都是由于晶體過于扁平或突出所致。假如我們的眼睛有瑕疵，又該怎樣去糾正？老師給同學(xué)們看一份度量表，請(qǐng)眼睛近視或遠(yuǎn)視同學(xué)戴上眼鏡看一看，然后再取下眼鏡看一看，說說感覺如何。

生：模糊。

師：你們覺得不清楚（模糊不清）是因?yàn)椤跋瘛睕]在視網(wǎng)模式中，不戴眼鏡怎么能看到視力表呢？

生：可以靠近視力表。

師：想象當(dāng)近視的同學(xué)不戴眼鏡的時(shí)候，他的視覺圖像會(huì)出現(xiàn)在他的視網(wǎng)膜上的什么地方？

生：也許是在視網(wǎng)膜之前。

師：好，我們能不能按照大家的猜想，進(jìn)行一項(xiàng)試驗(yàn)來證實(shí)一下？請(qǐng)同學(xué)們一起來討論和分析。

師：我們要如何模仿人的眼球構(gòu)造呢？

生：用凸透鏡取代水晶體，用光學(xué)屏幕取代視網(wǎng)膜。

師：好吧，那怎么示范給大家看呢？

生：我們首先讓凸透鏡戴上近視的人的眼鏡鏡片，讓燭火在屏幕上形成一個(gè)清楚的圖像，再把眼鏡拿開，看屏幕上圖像的變化，直至屏幕上再次顯示清楚的圖像。

教師總結(jié)：近視的人應(yīng)該佩戴凹面鏡片，它的功能是散射光，將清楚的影像從晶體中向后移動(dòng)，以形成視網(wǎng)片、膜片。

師：非常好，依此想法，我們也能為遠(yuǎn)視者設(shè)計(jì)出一套矯治方案。

教師指導(dǎo)，學(xué)生做試驗(yàn)。

師：遠(yuǎn)視眼睛應(yīng)該佩戴凸透鏡，凸透鏡主要起到聚光的效果，使清楚的像相對(duì)于晶體向前移動(dòng)，這樣就能形成在視網(wǎng)膜上。

生：眼睛是心靈之窗，每個(gè)人都想擁有一對(duì)明亮的眼睛。所以我們?nèi)绾尾拍鼙Ｗo(hù)好自己的雙眼？大家可以參考相關(guān)文獻(xiàn)，談?wù)劷暤脑蛞约叭绾畏乐巍?/p>

（設(shè)計(jì)意圖：在中學(xué)物理教學(xué)中，教師應(yīng)以提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)造能力為主要目的。在教學(xué)的時(shí)候，教師要突破常規(guī)的教學(xué)方式，掙脫傳統(tǒng)教學(xué)方式的束縛，堅(jiān)持以人為本的現(xiàn)代化教育思想，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的發(fā)展?jié)摿?，勤于?shí)踐，要敢于提出疑問，提升學(xué)生獲得新知識(shí)，分析、解決問題和交流與合作的能力。）

五、物理教學(xué)生活化反思

（一）以具體實(shí)物啟發(fā)抽象思維，突破教學(xué)難點(diǎn)

在學(xué)習(xí)制作簡易相機(jī)的時(shí)候，有許多知識(shí)點(diǎn)和操作步驟即使沒有教師的講解，學(xué)生也能夠很好地消化，比如，用凸透鏡當(dāng)鏡頭、保鮮膜當(dāng)膠片，并且不易遺忘，與真正的相機(jī)相比，這種簡單的相機(jī)更能突出這兩種元素，讓學(xué)生更好地理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。抽象的知識(shí)與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)的情境都是很遙遠(yuǎn)的，因此，在課堂上，教師要給抽象的知識(shí)提供一定感性內(nèi)容支持，讓難以觸及的、抽象的事物在學(xué)生的腦海中變得更加真實(shí)，更有意義，從而幫助學(xué)生開展自我構(gòu)建。

（二）以親歷制作優(yōu)化學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)探究興趣

在物理教學(xué)中，教師要充分地使用生活物品、器具、材料等開展物理實(shí)驗(yàn)。這種方式既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又可以拉近物理學(xué)習(xí)和生活的距離，使他們對(duì)科學(xué)的真實(shí)性有深刻的認(rèn)識(shí)，了解到科學(xué)與社會(huì)、科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，從而進(jìn)一步反映出“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念。

（三）以實(shí)踐體驗(yàn)豐富學(xué)習(xí)內(nèi)涵，回歸學(xué)科本真

科學(xué)探究的本質(zhì)是思維螺旋發(fā)展的過程。通過科學(xué)的探索，我們可以將隱藏在物理現(xiàn)象中的物理本質(zhì)挖掘出來，讓學(xué)生親身經(jīng)歷這個(gè)探索的過程，從而讓學(xué)生從感性走向理智，這就是將概念規(guī)則的邏輯層面顯性化的一個(gè)過程。通過對(duì)相機(jī)構(gòu)成的了解，到對(duì)其成像規(guī)律的掌握，讓學(xué)生對(duì)“視覺的缺陷與矯正”有了更多的認(rèn)識(shí)，也能與雙眼進(jìn)行對(duì)比，對(duì)兩者的不同之處進(jìn)行剖析，進(jìn)而對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行更深層次的探索，最后回到物理教育的實(shí)質(zhì)。

六、結(jié)論

“生活即教育”是陶行知關(guān)于生活教育的一種觀點(diǎn)，在教育過程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中去尋找問題，使學(xué)生能夠?qū)⒆约核莆盏奈锢碇R(shí)融入現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中去，并將其作為一個(gè)整體來考慮，這樣才能使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果更好，才能最終實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)的目的。