王永剛

(甘肅省岷縣城郊初級(jí)中學(xué)，甘肅 定西 748400)

1 引言

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)課標(biāo))指出：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式，科學(xué)探究涉及提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等要素。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，把教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)化成問(wèn)題，把這些問(wèn)題根據(jù)邏輯關(guān)系構(gòu)成問(wèn)題鏈，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，可以促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展，幫助學(xué)生形成物理觀(guān)念，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任，從而發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。本文以人教版“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”的教學(xué)為例，展示教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程。

2 教材和學(xué)情分析

“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”是課標(biāo)規(guī)定的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)，對(duì)本實(shí)驗(yàn)的要求是：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系，知道平面鏡成像的特點(diǎn)及應(yīng)用。[1]本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生在學(xué)習(xí)了光的反射規(guī)律后的實(shí)驗(yàn)探究課，所研究的現(xiàn)象與規(guī)律貼近實(shí)際生活，讓學(xué)生在教師的帶領(lǐng)、啟發(fā)下，經(jīng)歷一個(gè)相對(duì)完整的科學(xué)探究過(guò)程，了解科學(xué)探究的基本要素。

學(xué)生對(duì)平面鏡很熟悉，知道物體放在平面鏡前會(huì)成像，但是對(duì)于平面鏡成像特點(diǎn)不一定清楚。通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具有一定的科學(xué)探究能力，為本節(jié)課探究平面鏡成像的特點(diǎn)奠定了基礎(chǔ)。

3 教學(xué)目標(biāo)的確定

依據(jù)課標(biāo)要求、教材內(nèi)容的安排和學(xué)生學(xué)情，筆者從物理觀(guān)念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面確定了如下教學(xué)目標(biāo)。

(1) 物理觀(guān)念

① 描述平面鏡成像的特點(diǎn)；

② 知道平面鏡成像的規(guī)律。

(2) 科學(xué)探究

① 根據(jù)情境，提出問(wèn)題：平面鏡成像時(shí)，像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么關(guān)系？

② 結(jié)合情境，提出科學(xué)猜想和假設(shè)。

③ 依據(jù)猜想和假設(shè)選擇實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

④ 根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)。

⑤ 對(duì)收集到的信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸類(lèi)比較，經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納、總結(jié)科學(xué)規(guī)律的過(guò)程，總結(jié)出平面鏡成像的特點(diǎn)。

⑥ 合理分工，相互合作，具有團(tuán)隊(duì)意識(shí)，能表述自己的觀(guān)點(diǎn)。

(3) 科學(xué)思維

① 能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)推理，得出平面鏡成像的特點(diǎn)。

② 會(huì)用平面鏡成像的規(guī)律作圖，建構(gòu)平面鏡成像的模型。

③ 通過(guò)探究，感受等效替代方法在科學(xué)探究中的應(yīng)用。

(4) 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，具有安全意識(shí)。

4 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

4.1 激趣導(dǎo)入

教師在玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭，在玻璃板后放一個(gè)大燒杯，恰好使蠟燭的像成在燒杯中。從學(xué)生的角度看，燒杯中也有一支蠟燭在燃燒。

師：如果我往燭焰上澆水，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？

生：燭焰會(huì)被澆滅。

教師往玻璃板后面的“燭焰”上澆水，提醒學(xué)生注意觀(guān)察現(xiàn)象，學(xué)生看到水不斷地澆在燭焰上，直到燒杯里的水滿(mǎn)了，燭焰被淹沒(méi)在水中，但是燭焰仍然沒(méi)有熄滅。

師：澆滅了沒(méi)有？

生：沒(méi)有。

師：為什么沒(méi)有澆滅呢？

教師請(qǐng)幾位同學(xué)上來(lái)觀(guān)察，告訴大家謎底。

生：后面根本就沒(méi)有蠟燭，更別說(shuō)點(diǎn)燃的蠟燭了。

師：對(duì)！后面根本就沒(méi)有蠟燭，沒(méi)上來(lái)看的同學(xué)可能不相信，沒(méi)關(guān)系，讓我們通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，弄清楚我們看到的“澆不滅蠟燭”到底是怎么回事，通過(guò)科學(xué)探究來(lái)總結(jié)平面鏡成像的特點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)演示與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)似乎不相符的實(shí)驗(yàn)，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，進(jìn)而激起學(xué)生求知的欲望，順利引入課題，讓學(xué)生知道物理知識(shí)是從生活中來(lái)的，體現(xiàn)了“從生活走向物理”的課程理念，同時(shí)為接下來(lái)的探究中用玻璃板來(lái)代替平面鏡埋下伏筆。

4.2 自主學(xué)習(xí)

4.2.1 根據(jù)情境，進(jìn)行猜想與假設(shè)

教師讓學(xué)生拿平面鏡觀(guān)察自己在平面鏡中所成的像，討論以下問(wèn)題：

(1) 通過(guò)觀(guān)察，你發(fā)現(xiàn)自己在平面鏡中所成的像和自己的大小有什么關(guān)系？

(2) 當(dāng)你遠(yuǎn)離或者靠近平面鏡時(shí)，像到平面鏡的距離是如何變化的？

(3) 你在平面鏡中成的像是倒立的還是正立的？

(4) 讓另一位同學(xué)到平面鏡后面看，能不能看到你的像？

學(xué)生體驗(yàn)并且討論老師提出的問(wèn)題。

在問(wèn)題鏈的引導(dǎo)下，學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng)，師生共同猜想：平面鏡所成的像可能是正立、等大的虛像，像到平面鏡的距離可能與物體到平面鏡的距離相等。

師：如何知道我們的猜想到底對(duì)不對(duì)呢？

生：通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明。

師：請(qǐng)利用桌上的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和數(shù)據(jù)記錄表格。

4.2.2 根據(jù)猜想，設(shè)計(jì)方案

學(xué)生閱讀課本，小組內(nèi)交流合作，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和表格。

教師觀(guān)察各組制定實(shí)驗(yàn)方案的情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的正確做法和不足之處，為后面的點(diǎn)評(píng)、解疑環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)，力求對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程做到基于證據(jù)的評(píng)價(jià)，注重過(guò)程評(píng)價(jià)與結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合。

設(shè)計(jì)意圖：為了在教學(xué)中做到“提問(wèn)有依，猜想有據(jù)，設(shè)計(jì)有方，改進(jìn)有法，評(píng)價(jià)有思，交流有想”，在重視證據(jù)、尋找證據(jù)、解釋證據(jù)的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。用問(wèn)題鏈引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生做基于證據(jù)的猜想，在做出猜想和假設(shè)后讓學(xué)生閱讀教材，制定實(shí)驗(yàn)方案，由此培養(yǎng)學(xué)生閱讀文本和合作交流的能力。

4.3 交流展示

教師請(qǐng)兩個(gè)小組的同學(xué)分別上臺(tái)，展示他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，其他組同學(xué)注意和自己組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行對(duì)比，指出他們做得好的地方和需要改進(jìn)的地方。

設(shè)計(jì)意圖：教師選擇兩個(gè)具有代表性的小組上臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)方案，先讓有改進(jìn)之處的小組展示，暴露出容易出現(xiàn)的問(wèn)題，讓其他組的學(xué)生提出改進(jìn)辦法，加深學(xué)生對(duì)易錯(cuò)點(diǎn)的印象。然后讓方案制定得較好的一組上臺(tái)展示，起到示范的作用。

4.4 點(diǎn)評(píng)解疑

教師引導(dǎo)學(xué)生分小組試著找像，用另一支蠟燭代替平面鏡前面的那支蠟燭所成的像。

師：請(qǐng)談一下找像的感受。

生：從平面鏡前看，鏡子后面有一個(gè)像，可是當(dāng)我們拿著另一支蠟燭嘗試去和像重合時(shí)，在鏡子后面卻看不到像。

師：我們?cè)阽R子前面看到的像是反射光線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)的會(huì)聚，不是實(shí)際光線(xiàn)的會(huì)聚，這樣的像叫虛像。如何才能既在前面看到鏡子后面那個(gè)像，又能看到鏡子后面那支用來(lái)代替像的蠟燭呢？讓我們一起來(lái)找一下。

教師演示實(shí)驗(yàn)，拿出一塊厚茶色玻璃，事先用長(zhǎng)尾夾在一面夾上牛皮紙，在玻璃前點(diǎn)燃一支蠟燭，這時(shí)只能在玻璃前看到蠟燭的像，卻看不到玻璃后面的蠟燭，當(dāng)老師取掉夾在玻璃后面的牛皮紙時(shí)，既可以看到在玻璃后面的像，又能看到用來(lái)代替像的另外一支蠟燭。

這時(shí)學(xué)生恍然大悟，知道在此實(shí)驗(yàn)中為了便于找像，可用玻璃板代替平面鏡，可是當(dāng)老師用另一支蠟燭代替像的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)玻璃板后面有兩個(gè)像。

師：我們到底要讓后面這支蠟燭和哪個(gè)像重合更合理呢？為什么會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)像？

學(xué)生思考、討論，教師拿出一塊很薄的玻璃板替換掉那塊較厚的玻璃板，發(fā)現(xiàn)玻璃板后面只有一個(gè)像，很容易用另一支蠟燭代替前面蠟燭的像，這時(shí)，老師告訴學(xué)生：剛才看到兩個(gè)像，是因?yàn)樗玫牟ＡО灞容^厚，前后兩個(gè)面各成一個(gè)像，現(xiàn)在換用比較薄的玻璃板，前后兩個(gè)面所成的像幾乎重合，我們就會(huì)較容易地用另一支蠟燭代替它的像。

解決了同學(xué)們的疑惑后，老師引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)，提醒他們實(shí)驗(yàn)時(shí)注意安全，防止?fàn)C傷，及時(shí)記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

設(shè)計(jì)意圖：(1) 適時(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生有獲得感、成就感，關(guān)注過(guò)程評(píng)價(jià)在課堂教學(xué)中的重要作用。(2) 用問(wèn)題鏈引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生在體驗(yàn)的基礎(chǔ)上理解虛像的意義。體會(huì)用玻璃板代替平面鏡的原因，知道該實(shí)驗(yàn)中要盡量選取薄的玻璃板代替平面鏡，理解用另一支蠟燭代替平面鏡前那支蠟燭的像時(shí)運(yùn)用了等效替代法。通過(guò)板書(shū)畫(huà)出平面鏡成像的原理圖，建構(gòu)平面鏡成像的模型，促進(jìn)學(xué)生對(duì)虛像的理解，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展，突破難點(diǎn)。(3) 關(guān)注學(xué)生共性的、普遍容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤，提醒學(xué)生注意記錄數(shù)據(jù)，要求學(xué)生規(guī)范、安全地做實(shí)驗(yàn)。

4.5 練習(xí)總結(jié)

4.5.1 布置練習(xí)

教師請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位，重做“澆不滅的蠟燭”實(shí)驗(yàn)，并嘗試解釋平面鏡后面的那支蠟燭澆不滅的原因，完成教材“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”欄目的第2題。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)設(shè)計(jì)具有實(shí)踐性的練習(xí)題，判斷學(xué)生能否實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移，據(jù)此檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成度，同時(shí)讓學(xué)生知道物理知識(shí)在生活中是有用的，踐行“從物理走向社會(huì)”的課程理念。

4.5.2 課堂小結(jié)

讓學(xué)生交流本節(jié)課的收獲，師生一起總結(jié)本節(jié)課所學(xué)到的知識(shí)和方法。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)課堂小結(jié)，使學(xué)生學(xué)到的知識(shí)結(jié)構(gòu)化，加深記憶，起到鞏固強(qiáng)化的作用。

5 教學(xué)反思

以問(wèn)題鏈為主線(xiàn)，圍繞“知識(shí)從哪里來(lái)、知識(shí)是什么、知識(shí)有什么用”三個(gè)方面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念。

構(gòu)建“激趣導(dǎo)入、自主學(xué)習(xí)、交流展示、點(diǎn)評(píng)解疑、練習(xí)總結(jié)”五環(huán)節(jié)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)新奇實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、求知欲，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，讓學(xué)生知道知識(shí)從生活中來(lái)，通過(guò)問(wèn)題探明學(xué)生的前概念，做到精準(zhǔn)教學(xué)；用問(wèn)題鏈引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)猜想，通過(guò)閱讀文本、小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的自主學(xué)習(xí)過(guò)程，讓學(xué)生明白為什么要做實(shí)驗(yàn)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)換法、控制變量法、等效替代法等科學(xué)方法的理解，促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展，幫助學(xué)生形成物理觀(guān)念，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任；交流展示可以培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，暴露學(xué)生容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤，使教師的點(diǎn)評(píng)、解疑有的放矢，做到精準(zhǔn)點(diǎn)評(píng)；練習(xí)即課后評(píng)價(jià)，無(wú)錫市梁溪區(qū)教師發(fā)展中心的張世成老師把它叫后測(cè)，認(rèn)為后測(cè)是用證據(jù)的方式來(lái)判斷學(xué)習(xí)目標(biāo)是否達(dá)成，這是以學(xué)定教的體現(xiàn)，后測(cè)的“靶子”是學(xué)習(xí)目標(biāo)，這個(gè)環(huán)節(jié)要基于學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)具有實(shí)踐性的習(xí)題，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果進(jìn)行基于證據(jù)的評(píng)價(jià)；課堂小結(jié)，可以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)化，起到鞏固知識(shí)的作用。

6 結(jié)語(yǔ)

用問(wèn)題鏈引導(dǎo)學(xué)生，在教師創(chuàng)設(shè)的情境中，學(xué)生經(jīng)歷提出問(wèn)題、根據(jù)情境提出猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和制定計(jì)劃、展示交流、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案等過(guò)程，知道為什么要做實(shí)驗(yàn)，怎么做實(shí)驗(yàn)；通過(guò)科學(xué)探究，讓學(xué)生知道知識(shí)從哪里來(lái)，怎樣獲取知識(shí)，知識(shí)是什么，從而讓初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的科學(xué)探究更加順暢，科學(xué)探究的要素更加完整，進(jìn)而提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。