初中物理概念教学中的情景创设研究——以“法线”为例

王 霞

（成都市铁路中学校，四川 成都 610081）

学生在小学阶段学习科学的时候，接触了部分物理知识，但是由于课程设置的原因，学生并不能从中明确哪些是物理知识。在进入中学学习后，物理作为一门单独设置的学科，学生将系统化分板块分章节学习。但无论从哪一板块开始学习，学习的必然都是其对应的物理概念。所谓物理概念，是指客观事物的物理属性和本质特征在人们头脑中的反映，是事物物理特征的抽象，是观察、实验和思维相结合的产物。学生形成、理解和掌握物理概念，进而掌握物理规律、发展认知能力，是中学物理教学的核心内容之一。可见物理概念是物理学科的基石，是建构物理观念的基础，更是物理学科学习的主要内容。掌握物理概念能够帮助学生学习时认清事物的物理本质，迁移应用物理概念解决实际问题，提高科学素养。

儿童心理学家皮亚杰认为儿童的认知水平的发展与他的年龄发展有关。把认知发展视为认知结构的发展过程，以认知结构为依据区分心理发展阶段，并把认知发展分为四个阶段。按照他的划分，初中生正处于形式运算阶段Formal Operations Stage（11、12岁及以后）。这个阶段的思维特点如下：

一、思维形式摆脱思维内容

形式运算阶段能够摆脱现实的影响，关注假设的命题，可以对假言命题作出具有逻辑性和富有创造性的反映。

二、进行假设演绎推理

假设演绎推理是先提出各种解决问题的可能性，再系统地评价和判断正确答案的推理方式。假设演绎的方法分为两步，首先提出假设，提出各种可能性；然后进行演绎，寻求可能性中的现实性，寻找正确答案。

可见初中生的思维已经开始由具体形象思维，逐步向抽象逻辑思维发展，但是转变是需要时间的。现实情况是大多数初中生的思维依然受到具体形象的影响，对许多问题的理解和剖析还是习惯性地关注表面的直接关系，只会相信自己亲眼所见的事实。这也是皮亚杰对儿童心理进行系统、深入的研究后所提出建构主义观点核心：认识是一种以主体已有的知识和经验为基础的主动建构。

光现象在日常生活中非常普遍，八年级上册物理教科书对光现象教学目标旨在让学生对光的初步认识转化为理性认识，理解一些光的形成、传播规律及其应用，初步建立自身的光学知识概念及结构。在光的世界里这一章里，有两条重要的光学定律，光的反射定律和光的折射定律，其中都包含了一个物理概念“法线”。许多教师在教学过程中对“法线”的引入，往往直接描述其定义。

教科版教材物理八年级上册第60页对法线的定义是：如图4-2-3所示，过入射点垂直于镜面的直线叫作法线。教师在引入“法线”概念时都会结合此图为学生讲解引入法线，其目的是为了描述反射角=入射角，也是为了能画出反射光线。当描述到此处时，总会有学生提出质疑，觉得法线完全没有用，用入射光线与镜面的夹角表示入射角，反射光线与镜面的夹角为反射角，反射角也等于入射角，并且也能用对称性画出反射光线。（情景创设一）这时，教师可以利用教科书第63页图4-2-13，引发学生的思考，反射现象并不只是发生在镜面，凹凸不平的表面也会发生，这种情景下，学生自然能明白为什么不能用入射光线与表面所成的角作为入射角。（情景创设二）引导学生从平面光学走向生活中的立体光学，准备半球体透明玻璃罩、平面镜、不同颜色的激光笔两支以及为观察光路的雾化装置。

将绿色的激光笔固定从半球体的顶部垂直射向镜面，绿色激光笔与镜面的交点作为入射点，让红色激光笔的光射向同一点，在不改变入射点的前提下，让红光从不同的角度入射，如图甲所示，让学生观察相对应的反射光线的位置。教师趁势提出：“这束绿色的光像不像一个参照线？”两种不同颜色光束的形象对比加深学生大脑对“法线”概念产生具体的形象思维。学生通过观察，并思考发现，只要入射点不变，无论如何旋转红光，反射光束和入射光束始终关于绿光对称。教师用光线将光路图呈现出来，如图乙所示，明确指出绿光是为了研究反射光与入射光关系的辅助参照。同一入射点，同一镜面，这条参照线有且仅有一条，但它并不是研究对象，为了与研究光束区分，体现它的辅助效果，应用虚线表示。引导学生从具体形象思维逐步向抽象逻辑思维发展。

结语

整个教学过程由设置悬念情景—设置判断情景—设置阶梯情景—设置探究情景—设置应用情景。一步一步推进，使学生在每个教学环节中都有新目标，使之成为主动的建构者。丰富的情景创设，为教师的概念教学营造了良好的教学氛围，也激发了学生的自主学习兴趣，促进其科学思维的发展，最终提高学生的科学素养。