庄益君
(江苏省无锡市江阴初级中学,江苏 无锡 214431)
深度学习是学生主动地对知识进行认知加工的高水平学习方式,它不仅在于系统认知、接受和记忆,更在于通过探究、验证等活动促进学生对核心知识的深度理解,进而培养智慧,启发创新思维。引发学生主动参与教学过程,促进深度理解,开启进阶思维,实现迁移创新。
指向深度学习的科学探究以学生为主体,创设真实探究情景,让学生体验科学探究的过程,在合作实验中促进理解,在反思与质疑中提高思维能力,在实践与应用中培养迁移创新能力。科学探究要抵达深度学习,就要让问题设计切合学生的认知特点,想方设法突破实验设计的难点,巧妙简化复杂的实验现象。
科学探究是义务教育物理课程的内容,在课堂教学中要使学生经历科学探究的过程,让学生投入到问题解决中,鼓励学生自主探究,引导学生积极思维,倡导学生之间的合作交流,促进深度理解,形成物理观念。本文以苏科版“探究凸透镜成像规律”为例,展示笔者的教学实践。
一堂优质课一定是由若干个有效、贴切的问题串联而成的,“探究凸透镜成像规律”多次被选为公开课、评优课的内容。在典型课例中,老师们对课堂引入可谓想尽方法,有用灯丝通过凸透镜在白墙上成像引入,也有用照相机在远近不同处拍摄的照片引入,还有在课堂上现拍照片,用希沃软件上传到投影屏幕上引入……这些方法都很有创意,随之向学生提出的问题也颇有高大上的新鲜感。然而,在充分阅读教师用书、理解教材之后,笔者发现教材的编写意图是:让学生通过自己使用放大镜,观察远近不同的物体,形成认知冲突,体验后提出问题。这种教学引入貌似普通,却真正抵达了探究的核心。笔者根据教材内容,将“探究凸透镜成像规律”的教学分解成相互关联的活动和实验,提出指向学习目标的系列问题,激发学生的思维,实现学生对知识的深度理解(图1)。
科学探究应在问题链的驱动下,在实验中开启学生思维进阶,寻求证据,笔者尝试通过以下步骤,完成“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1) 靠拢蜡烛、凸透镜、光屏,使光斑呈现在光屏中央,让学生感受物距、像距。
(2) 让学生体会在光屏中央得到清晰的像的要点,为操作方便,最好固定凸透镜。
(3) 由远及近地改变蜡烛的位置,观察像的特点,记录各种情况下的物距、像距,让学生汇总数据,至此探究的第一阶段完成。
(4) 在第二阶段中教师要创设情境,引导学生深入探究。笔者在黑板上作了一条数轴,把实验中得到的数据全部标出来,并用各种大小不同的蜡烛贴图标识到位,让学生去观察、发现,学生发现u (5) 引导学生探究u=2f时的成像性质,对于u=f的成像情形,笔者采用留白的方式,让学生课后去寻找更合理的方法,探究成像规律。这样让学生的学习突破了时间和空间的限制,实现了课堂探究的延伸。 在“探究凸透镜成像规律”实验中,成像的性质随物距的变化是一个复杂、跳跃、动态的过程,针对这些特点,需要采用创新的手段进行实验数据分析。 2.3.1 数形结合,厘清复杂规律 将f=10cm的凸透镜固定在特制的光具座上(0刻度在中点),由远及近移动同一蜡烛,改变物距,同步调节光屏的位置,在光屏上得到各种清晰的像,记录多组物距、像距和成像性质。整合学生的各组实验数据和现象,画出如图2所示的图像。观察这幅图像,学生发现:(1) 物距减小,像距变大,像变大。(2) 可初步找到物距和像距都等于2f是放大和缩小的实像分界点。(3) 当u>2f时,f 图2 图3 通过图像分析,学生得出结论:(1) 当u 2.3.2 借助动态演示,形成整体认识 笔者在教学中还利用Flash动画(图4),将蜡烛由远及近靠近凸透镜的成像情况全部动态演绎到位,让学生从局部到整体,全方位地了解凸透镜成像规律,将复杂现象形象化。 图4 2.3.3 利用游戏寓教于乐,促进知识的应用和深度理解 基于探究而进行教学,学生对于规律的理解会比较深刻。笔者在教学中,采用如图5所示的游戏活动,引导学生应用规律。以小组合作学习形式,每组派出代表,一位同学将大小不同的蜡烛放在不同位置,其他组的同学找出像及像的位置,裁判组进行记时并裁决答案,这种游戏活动将本堂课的学习引向高潮,同学们团结协作,灵活运用知识解决问题。 图5 本节课通过降低问题难度、分解实验难点、厘清复杂现象的方式,解决科学探究中的问题,以学生为中心,为学生营造高度参与实验、思维进阶、实践创新的学习环境,实现深度学习的目标。基于深度学习的科学探究教学的价值不仅在于帮助学生掌握知识和技能,更在于激发学生的学习兴趣,增强其学习主动性,从而提高学生的核心素养。2.3 厘清实验现象,实现迁移创新
3 结语