摘 要：基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)，融入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，本文以“光的折射”教學(xué)為例來設(shè)計(jì)教學(xué)過程。在這一過程中，應(yīng)注重采用多角度地挖掘元素，多維度地滲透文化，全方位地優(yōu)化設(shè)計(jì)，精巧化地融入教學(xué)，低成本地開發(fā)教具，高價(jià)值地呈現(xiàn)效果等物理教學(xué)策略，以期培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)；傳統(tǒng)文化；光的折射；教學(xué)策略

1 引言

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）強(qiáng)調(diào)了將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入物理教學(xué)中的重要性，并提出了與之相關(guān)的情境素材建議、教學(xué)策略以及活動設(shè)計(jì)建議等。物理學(xué)作為自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科，在基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)的物理教學(xué)中滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，不僅符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，有助于建立物理知識與實(shí)際生活間的緊密聯(lián)系，還可以承載傳承與傳播優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要使命。

2 滲透傳統(tǒng)文化的物理教學(xué)設(shè)計(jì)路徑

基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，本文以人教版物理八年級上冊第四章“光現(xiàn)象”第4節(jié)“光的折射”為例，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，并深入探討如何在這一教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的建構(gòu)與生長。

2.1 挖掘相關(guān)中華傳統(tǒng)文化的教學(xué)資源

《課程標(biāo)準(zhǔn)》為學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的生長指明了方向，即“通過實(shí)驗(yàn)，了解光的折射現(xiàn)象及其特點(diǎn)”。^［1］本課是人教版物理八年級上冊第四章“光現(xiàn)象”的第4節(jié)“光的折射”內(nèi)容，它基于學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)——“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”以及“光在兩種介質(zhì)的界面上會發(fā)生反射”，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生折射時的規(guī)律與特點(diǎn)，為第五章“透鏡及其應(yīng)用”的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》在“教學(xué)提示”的“情境素材建議”中提出了“討論分析‘樓臺倒影入池塘’‘潭清疑水淺’等詩句所反映的光學(xué)原理”的建議。同時，教材在“生活中的折射現(xiàn)象”板塊中要求學(xué)生解釋“池水變淺”的現(xiàn)象，在“練習(xí)與應(yīng)用”板塊中則呈現(xiàn)了詩句“云在水中飄，魚在云上游”，并要求學(xué)生解釋相關(guān)現(xiàn)象的成因。這些素材都提示教師要善于挖掘傳統(tǒng)文化中的光學(xué)元素，以培養(yǎng)學(xué)生解釋相關(guān)物理現(xiàn)象的能力。此外，“科學(xué)世界”板塊還介紹了《史記》《夢溪筆談》和《登州海市》中均有記載的海市蜃樓現(xiàn)象，這些自然現(xiàn)象不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容，也為教師提供了契機(jī)，在滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的同時，提升學(xué)生的科學(xué)精神并發(fā)展其人文底蘊(yùn)。

2.2 把握學(xué)生經(jīng)驗(yàn)，確定滲透中華傳統(tǒng)文化的切入點(diǎn)

把握學(xué)情是有效創(chuàng)設(shè)情境和建構(gòu)學(xué)生認(rèn)知的前提。學(xué)生已經(jīng)掌握了“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”的規(guī)律以及光的反射定律，并在科學(xué)課程中對光的折射現(xiàn)象有一定的了解，且能夠通過探究光的反射定律和平面鏡成像規(guī)律進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)探究。但學(xué)生對光的折射規(guī)律缺乏系統(tǒng)認(rèn)識，也缺乏運(yùn)用光的折射規(guī)律解釋生活中常見折射現(xiàn)象的能力。因此，對于正處在具體形象思維向抽象思維發(fā)展階段的學(xué)生而言，教師在教學(xué)中需要提供豐富的感性材料，引導(dǎo)他們經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。同時，教師要緊緊抓住運(yùn)用折射規(guī)律解釋現(xiàn)象的這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，創(chuàng)設(shè)情境并融入中華傳統(tǒng)文化元素，從而在學(xué)生的知識、直接經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)文化之間建立起緊密的聯(lián)系。

2.3 確定融入中華傳統(tǒng)文化的教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)

物理觀念：通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將深入了解光的折射現(xiàn)象及其特點(diǎn)；能運(yùn)用折射規(guī)律來解釋成語、典籍、古詩詞中涉及的光學(xué)現(xiàn)象以及解決生活中的實(shí)際問題。

科學(xué)思維：學(xué)生能運(yùn)用光線這一物理模型來描述光的折射；通過類比學(xué)習(xí)光的反射規(guī)律，對光的折射規(guī)律進(jìn)行猜想，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的探究方案；同時，學(xué)生能基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對已有的觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)和修正。

科學(xué)探究：基于觀察和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠提出與光的折射現(xiàn)象有關(guān)的科學(xué)探究問題，并作出有依據(jù)的猜想和假設(shè)；能夠制定初步的實(shí)驗(yàn)方案，正確使用測量工具獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過交流討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過運(yùn)用光的折射規(guī)律來解釋自然現(xiàn)象，學(xué)生將深刻體會到物理學(xué)是對相關(guān)自然現(xiàn)象的描述與解釋，從而激發(fā)他們對學(xué)習(xí)物理、探索自然的興趣；通過交流合作，學(xué)生能夠提出不同見解，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；通過解釋傳統(tǒng)文化中的光學(xué)現(xiàn)象，學(xué)生將領(lǐng)略文理融合之美，并增進(jìn)對傳統(tǒng)文化的傳承與熱愛。

教學(xué)重點(diǎn)：探究并了解光的折射現(xiàn)象及其特點(diǎn)。

教學(xué)難點(diǎn)：利用光的折射規(guī)律解釋中華傳統(tǒng)文化中的有關(guān)現(xiàn)象。

2.4 設(shè)計(jì)滲透中華傳統(tǒng)文化的教學(xué)過程

“學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程是以自身的知識和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的主動建構(gòu)過程?！?sup>［2^］基于學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)，教師應(yīng)充分挖掘中華傳統(tǒng)文化資源，創(chuàng)設(shè)富有啟發(fā)性的問題情境，設(shè)計(jì)出一條邏輯清晰的路徑來激活學(xué)生的思維，并據(jù)此有效地展開課堂教學(xué)。圖1為“光的折射”教學(xué)流程。

教學(xué)片段1：情境1 “坐井觀天”

師：中華文化源遠(yuǎn)流長，博大精深。古語云：“坐井觀天，所見甚小?！边@句話常用井底之蛙來比喻那些見識狹窄的人。那么，大家有沒有想過，為什么井底之蛙所能看見的天空很小呢？

演示環(huán)節(jié)：首先，我們準(zhǔn)備了一個內(nèi)徑約為7cm、高度約為15cm且底部透明的柱形塑料罐，在罐子外壁蒙上黑色卡紙，作為模擬的枯井。接著，我們在容器底部放置了一個手機(jī)攝像頭，用來代表青蛙的“眼睛”。然后，我們在距離“井口”約20cm的位置，水平地放置（可使用四個鐵架臺固定）了一張星空圖，作為模擬的天空（見圖2）。通過向容器中逐漸加水，模擬雨水注滿井底的過程，并借助“希沃白板”軟件，同步展現(xiàn)攝像頭所拍攝到的畫面范圍（見圖3）。

設(shè)計(jì)意圖：本教學(xué)環(huán)節(jié)旨在通過還原成語故事“坐井觀天”的情境，讓學(xué)生直觀地感受到注水前后青蛙視野范圍發(fā)生的顯著變化。為了增強(qiáng)學(xué)生的參與感和體驗(yàn)感，筆者設(shè)計(jì)了讓學(xué)生數(shù)一數(shù)“看見了幾顆星”的互動環(huán)節(jié)，引導(dǎo)他們從青蛙的視角去感受這種視野變化。這種視覺上的強(qiáng)烈對比，能夠迅速激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，并引發(fā)他們思考青蛙視野范圍變大的原因。通過這個演示環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠從物理的視角感受成語的寓意和傳統(tǒng)文化的博大精深，進(jìn)而提升他們的文化自豪感。

教學(xué)片段2：情境5 詩詞中的折射現(xiàn)象

師：為什么雨后青蛙的視野范圍會變大？

設(shè)計(jì)意圖：回扣引入，鼓勵學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識作圖解釋，從物理的視角解釋原因，從而多角度了解傳統(tǒng)文化的內(nèi)涵。

師：唐代詩人儲光羲在《釣魚灣》中描繪“潭清疑水淺，荷動知魚散”。那么，請大家思考一下，為什么潭水看起來會變淺呢？

學(xué)生活動：體驗(yàn)叉魚（見圖4）。

演示環(huán)節(jié)：采用兩束激光來模擬魚反射的光，并借助噴霧裝置來清晰地顯示光的傳播路徑。同時，用兩根細(xì)棍來模擬折射光的反向延長線，以便更直觀地幫助學(xué)生觀察和理解光的折射現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)旨在通過從詩句中挖掘問題，還原詩句中所描繪的情境，讓學(xué)生深刻體會到物理“從生活中來，到生活中去”的學(xué)科理念。該活動不僅增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)，豐富了他們的認(rèn)知，還讓他們意識到叉魚并非簡單地瞄準(zhǔn)便可叉中。教師利用噴霧將光路可視化，幫助學(xué)生深入剖析原因——來自魚的反射光在水面處發(fā)生偏折，當(dāng)光線逆著進(jìn)入人眼時，人們會誤以為光是從虛像位置發(fā)出的。通過兩根細(xì)棍模擬折射光的反向延長線，其交點(diǎn)即為魚的虛像位置，從而解釋了為何瞄準(zhǔn)虛像無法準(zhǔn)確叉中魚。緊接著，教師呈現(xiàn)光路圖（見圖5），該圖不僅能解釋上述現(xiàn)象，還能實(shí)現(xiàn)“一圖三用”解釋“潭清疑水淺”和“筷子折斷”等光學(xué)現(xiàn)象。

師：王維在《使至塞上》中寫道：“大漠孤煙直，長河落日圓?！边@句詩描繪了沙漠的雄奇壯麗。但同學(xué)們，從物理學(xué)的角度來看，詩人所看到的落日是真正的落日嗎？

設(shè)計(jì)意圖：通過設(shè)問激疑的方式，鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑，并學(xué)以致用，解釋自然現(xiàn)象。這一提問旨在引導(dǎo)學(xué)生分析陽光通過不均勻的大氣層時并非沿直線傳播的現(xiàn)象，從而進(jìn)一步理解光的折射。同時，借助詩詞和圖片讓學(xué)生感受科學(xué)與藝術(shù)的融合之美，體會物理是對自然現(xiàn)象的描述與解釋，并從物理視角深入理解詩詞的內(nèi)涵。

教學(xué)片段3：情境6 視頻再現(xiàn)海市蜃樓奇觀

古代文學(xué)中有不少關(guān)于海市蜃樓的記載，例如司馬遷在《史記》中曾這樣描述：“海旁蜃氣象樓臺，廣野氣成宮闕然”；沈括在《夢溪筆談》中記載：“登州海中，時有云氣，如宮室、臺觀、城堞、人物、車馬、冠蓋，歷歷可見，謂之‘海市’”；蘇軾則在《登州海市》中寫道：“東方云海空復(fù)空，群仙出沒空明中”“重樓翠阜出霜曉”。

師：海市蜃樓出現(xiàn)的原因是什么呢？

布置作業(yè)：請查閱更多關(guān)于海市蜃樓的相關(guān)記載，并嘗試運(yùn)用所學(xué)知識解釋其背后的科學(xué)原理，最后撰寫一篇科學(xué)論文。

設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)教材中“科學(xué)世界”板塊所呈現(xiàn)的相關(guān)歷史記載，本環(huán)節(jié)旨在引導(dǎo)學(xué)生課后積極查閱資料，深入了解更多關(guān)于海市蜃樓的主次。這一過程，不僅能讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解釋這一自然現(xiàn)象，同時也是課堂教學(xué)回歸中華傳統(tǒng)文化的一種途徑。

3 滲透傳統(tǒng)文化落地核心素養(yǎng)的物理教學(xué)策略

3.1 多角度地挖掘元素，多維度地滲透文化

課堂引入部分，通過還原“坐井觀天”這一成語故事，讓學(xué)生直觀感受到“所見甚小”的道理，并從物理視角深刻領(lǐng)會成語的寓意，以此實(shí)現(xiàn)“德育教育”的目的。接著，深入挖掘了詩詞“潭清疑水淺”中蘊(yùn)含的折射現(xiàn)象，讓學(xué)生在體驗(yàn)叉魚活動后，理性認(rèn)識到潭水看起來變淺的原因。此外，筆者還從“大漠孤煙直，長河落日圓”中描繪的雄渾壯美的大漠風(fēng)光出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生辨析詩人所見的“落日”是否為我們通常意義上的真實(shí)的落日。同時，筆者再現(xiàn)了史料中關(guān)于海市蜃樓的記載，讓學(xué)生感受文人墨客筆下的自然奇觀，并布置了調(diào)查性作業(yè)，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步查閱和分析相關(guān)資料，以此為契機(jī)去探索自然背后的奧秘。在結(jié)合教學(xué)內(nèi)容滲透傳統(tǒng)文化時，要充分挖掘中華傳統(tǒng)文化元素資源，例如發(fā)明創(chuàng)造、古詩詞、成語諺語、古代建筑、傳統(tǒng)民俗等。特別是在將成語和古詩詞融入課堂時，要注意輔以圖片、視頻、故事、實(shí)驗(yàn)等加以說明，以便能更好地傳達(dá)出詩詞中的內(nèi)涵和意境，從而體現(xiàn)科學(xué)與人文的緊密聯(lián)系，落實(shí)人文底蘊(yùn)與科學(xué)精神這一素養(yǎng)要求。

3.2 全方位地優(yōu)化設(shè)計(jì)，精巧化地融入教學(xué)

深入研究《課程標(biāo)準(zhǔn)》、教材、學(xué)情等，優(yōu)化課堂教學(xué)策略，方能令傳統(tǒng)文化真正融入初中物理教學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)發(fā)揚(yáng)與傳承文化的目標(biāo)。具體而言，教師需要先細(xì)致研讀《課程標(biāo)準(zhǔn)》與教材，挖掘其中相關(guān)的中華傳統(tǒng)文化教學(xué)資源；再結(jié)合教學(xué)實(shí)際情況，精心挑選恰當(dāng)?shù)闹腥A傳統(tǒng)文化素材作為文化滲透的切入點(diǎn)；接著，根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》和學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)，明確需融入中華傳統(tǒng)文化的教學(xué)目標(biāo)，并探索突破教學(xué)重難點(diǎn)的有效途徑；最后，緊密結(jié)合學(xué)情，開展形式多樣的傳統(tǒng)文化教學(xué)活動。在實(shí)際教學(xué)中，問題的根源往往在于情境設(shè)計(jì)，而情境設(shè)計(jì)的巧妙程度會影響學(xué)生思維的深度和品質(zhì)。例如，在引入環(huán)節(jié)，教師通過創(chuàng)設(shè)情境并借助實(shí)驗(yàn)手段還原成語故事，以強(qiáng)烈的視覺沖擊引發(fā)學(xué)生對光的折射現(xiàn)象特點(diǎn)的思考。在運(yùn)用物理知識解釋現(xiàn)象的環(huán)節(jié)，教師創(chuàng)設(shè)古詩詞情境，不僅豐富了課堂的人文氣息，實(shí)現(xiàn)了學(xué)以致用、鞏固知識的目的，還能讓學(xué)生從物理視角重新審視傳統(tǒng)文化，領(lǐng)略文理交融的獨(dú)特魅力。通過深入挖掘傳統(tǒng)文化的豐富內(nèi)涵，并巧妙再現(xiàn)文化情境，在多樣的活動中，學(xué)生經(jīng)歷感知、觀察、實(shí)踐、思考、解釋、交流等一系列環(huán)節(jié)，不僅能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激活學(xué)科思維，更是真正實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)文化的滲透，從而全面提升了學(xué)生的核心素養(yǎng)。

3.3 低成本地開發(fā)教具，高價(jià)值地呈現(xiàn)效果

改進(jìn)和開發(fā)教具，不僅能夠創(chuàng)設(shè)情境且豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還是認(rèn)識物理規(guī)律的感性基礎(chǔ)。同時，這些教具也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)他們的思維，成為他們認(rèn)識事物規(guī)律的起點(diǎn)。秉承滲透中華傳統(tǒng)文化的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合傳統(tǒng)文化內(nèi)涵對教具進(jìn)行優(yōu)化與開發(fā)，無疑能進(jìn)一步推動學(xué)科融合的真正落地。例如，教師可以利用生活中的透明塑料罐搭配黑色卡紙，巧妙地制作出“枯井”模型，再手繪星空圖，借助手機(jī)攝像頭和“希沃白板”軟件，便能實(shí)現(xiàn)“坐井觀天”的情境模型，讓學(xué)生能夠直觀感受“井底之蛙，所見甚小”所帶來的視覺沖擊。又如，教師可以利用魚缸和小魚模擬叉魚活動，并借助紅綠色激光、細(xì)棍、噴霧裝置等工具，將折射光路可視化，從而把抽象的問題轉(zhuǎn)化為可見的現(xiàn)象，有效突破教學(xué)重難點(diǎn)，直觀呈現(xiàn)虛像的成因和特點(diǎn)，讓學(xué)生真正理解了“潭清疑水淺”的物理原理。在利用身邊的器材開發(fā)教具時，教師需要充分考慮實(shí)驗(yàn)效果，確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能明顯且直觀地呈現(xiàn)出來，讓每個學(xué)生都能清晰看到。同時，教師還應(yīng)結(jié)合多媒體、板書、板畫、語言表達(dá)等多種手段，融入傳統(tǒng)文化的意境和內(nèi)涵，以最大化實(shí)驗(yàn)效果。這樣做不僅能有效突出重難點(diǎn)，還能促進(jìn)學(xué)科融合，豐富教學(xué)形式，提高教學(xué)效率。

4 結(jié)論

基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行知識建構(gòu)，并在這些實(shí)際教學(xué)過程中滲透優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，為此，教師需要多維度地挖掘相關(guān)元素，創(chuàng)設(shè)更多元化的教學(xué)情境，同時更積極主動地開發(fā)教具。在此基礎(chǔ)上，教師應(yīng)力爭實(shí)現(xiàn)自然科學(xué)與人文學(xué)科的融合，真正將傳播優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的使命落到實(shí)處，真正踐行學(xué)科育人的觀念。

參考文獻(xiàn)

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