初中物理复习教学中的进阶展学策略探讨 ①
——以“光现象”复习为例

2022-12-17 02:52
物理之友 2022年10期
关键词:进阶硬币现象

王 璟

(江苏省南通市海门区东洲中学,江苏 南通 226100)

1 引言

传统的物理复习课,常常是知识回顾加典型例题,这样的方式枯燥无味,会让学生认为学习物理只要会做题就行,甚至产生厌学情绪。复习课不能仅仅上成习题的讲评课,这不利于学生核心素养的提高。笔者所在的教研团队一直致力于“进阶展学”的实践研究。“进阶”是以学习进阶理论为指导、基于学生身心发展规律而统整的一种教学策略。结合学生在各个阶段、层面所表现的具体情况,锁定学生的最近发展区,激发他们的学习兴趣,引领主动参与、启发深入思维、助推全面生长。“展学”则包括学习、展示、评价和再学习四个环节。笔者以“光现象”复习为例,探讨初中物理复习教学的进阶展学策略。

2 以情境激趣,实现情感态度进阶

通过引入新奇的物理实验、震撼的物理现象创设情境,激发学生的求知欲,提高参与度,从而为“展学”打下基础。月食是几乎每年都发生的比较奇特的天文现象,也是比较热门的新闻话题,学生会比较感兴趣。笔者选取了2021年11月19号在上海外滩拍摄的月食视频作为引入(图1)。

图1

师:天上和地上,月光和灯光交相辉映,构成了亮丽的风景。你能从中找到跟光有关的现象吗?

学生交流看到的光现象。

生:发出五颜六色光的灯是光源;水中的倒影是光的反射形成的平面镜成像现象;月食的成因是光的直线传播。

设计意图:物理学科核心素养中的“科学态度与责任”是指在认识科学本质,认识科学、技术、社会、环境关系的基础上,逐渐形成的探索自然的内在动力,严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度,以及遵守道德规范,保护环境并推动可持续发展的责任感。为了养成学生的“科学态度与责任”,应让学生感受到物理与自然环境、社会生活之间的紧密联系,注重培养学生学习物理的兴趣,增强他们对大自然的好奇心,这也是物理课程的重要目标。在引入视频中,既有月食这样美妙的天文现象,又有彰显人类科技的五颜六色的霓虹灯,特别是黄浦江中映出的与岸上景物对称的倒影,天然美景与人造美景浑然一体,正是物理规律缔造了这样的美景。通过这个视频的引入,让学生发现物理的美,进而探究美的本质,并产生创造美的愿望。再比如在简单机械的复习课中,通过给学生观看建设火神山医院的视频,让学生感受中国速度,产生作为中国人的自豪感,激发他们的学好物理为国争光的使命感,达成情感的进阶。

3 以问题引思,实现科学思维进阶

学而不思则罔。物理学科核心素养中“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素,教师要精心设计能引发学生思考的问题,实现科学思维进阶。

3.1 设计问题链,推动学生思维

复习课要充分利用好课本中的资源,比如图片、实验、综合实践活动等,设计好问题或者问题链,来启发学生的思维,提高思维能力,拓展思维深度,最终达成科学思维的进阶。为了让学生对光的直线传播有更深的思考,利用课本上综合实践活动中“树荫下的光斑”这张照片(图2),设计如下问题链。

图2

问题1:这幅图中有与“光的直线传播”有关的现象吗?

生:树荫、光斑都是因为光的直线传播形成的。

问题2:同样都是由光的直线传播形成的,为什么有的地方是阴影,有的地方却是亮斑?

生:阴影是光在直线传播过程中遇到不透明的树枝树叶,被挡住了而形成的,亮斑是太阳光在直线传播过程中穿过树叶之间的缝隙形成的。

问题3:同样是亮斑,为什么有的形状规则,有的形状不规则?

生:形状不规则亮斑是太阳光透过树叶之间的大孔形成的,与孔的形状有关,形状规则的圆形光斑是太阳光通过小孔形成的太阳的像。

问题4:圆形光斑是怎么形成的?请你通过作图予以解释。

设计意图:要想实现思维进阶,教师的引导是关键,通过设计好的问题链,启发学生进一步深入思考:为什么都是由于光的直线传播形成的现象却不相同?通过思考、交流,学生对于光现象的理解,不应仅满足于用“光的直线传播”来解释,还要建构“光线”的模型并作图,来分析这些现象产生的原因,在分析的过程中,感悟不同现象中蕴含的物理规律,领略物理的简洁美、和谐美。

3.2 设疑引思,促进学生思维

疑是思之始,学之端。在教学活动中,借助于演示实验或生活中奇妙的现象,让学生产生疑惑,从而活化学生的思维。在复习平面镜成像特点时,可利用“魔箱”实验设疑引思,帮助学生复习平面镜成像的特点。

首先出示魔箱(图3),提醒学生要仔细观察现象,接着将一枚硬币投进入口,学生惊奇地发现硬币“消失”了,打开前面的透明玻璃,将另一枚硬币放进去,可以看到两枚硬币(图4)。在观察了以上现象后,学生会产生以下疑问:为什么第一次硬币会消失,第二次却多出一个硬币?让学生通过小组讨论,揭开“魔箱”的秘密。学生猜测魔箱里面有一面镜子,硬币消失是因为硬币在镜子后面,被镜子挡住了;看到两枚硬币,是因为硬币在镜子前面成像,并让学生进一步通过作图(图5),画出平面镜的位置来解释上述现象。

图3

图4

图5

设计意图:上述教学设计有效地触动了学生的思维“兴奋点”,激起学生探究其背后原因的欲望。学生在观察实验现象后,先讨论产生这一现象的原因,再踊跃展示交流的结果,大大提高了学生的参与度,活跃了课堂的气氛。先创设情境,设疑引思,再启发学生建构物理模型,运用推理解决实际问题,最终达成学生科学思维的进阶。

4 多元展学,实现核心素养进阶

多元包括内容和形式两个方面:(1) 内容多元,可以展示学情,暴露学生在学习中存在的问题;可以展示过程,显化学生的思维;可以展示成果,感受学生的进步。(2) 形式多元,学生展示可以用语言、文字、图像、演示、手势和表情等进行个人展示、同桌二人展示和小组多人展示。

4.1 善于展学,提高课堂参与度

物理学是以实验为基础的科学,复习课中该如何帮助学生有效地复习实验呢?在传统的复习课中,常常采用师生一问一答的形式复习实验中的要点,这样会导致学生的学习缺乏主动性,参与度低。在“光现象”复习中有三个重要实验:光的色散实验、探究平面镜成像规律和探究光的反射规律。笔者采用问题链引思,学生先进行小组交流,以多人展示的方式复习实验的要点。

关于光的色散实验,笔者设计了以下问题。

问题1:实验中用到哪些实验器材?

问题2:会观察到什么现象?说明了什么?

问题3:红光外侧和紫光外侧是否有光?各有什么特点?

问题4:光的三原色是什么?为什么称它们为三原色?

问题5:为什么同样在阳光照耀下,花和叶子呈现出不同的颜色?

关于平面镜成像实验,笔者设计了以下问题。

问题1:需要选择哪些实验器材?

问题2:如何确定像的位置?

问题3:所成像有何性质?怎么验证?这个像与小孔成像有什么区别?

问题4:平面镜成像的原理是什么?

关于光的反射实验,笔者设计了以下问题:在光的反射实验中,我们如何证明三线共面?

设计意图:从实验目的、器材选择、实验设计、观察现象、得出结论等方面设计问题链,引导学生思考,使学生有充分的时间进行小组讨论、交流,再上台展示交流成果,提供必要的实验器材让学生展示实验操作的要点,在这个过程中,学生通过语言、实验演示、图示等方式展示小组交流的成果,教师在适当的时候让其余小组对展示小组的表现进行点评,尽可能使更多的学生都参与到课堂活动中,提高课堂的参与度。

4.2 竞争展学,提升思维活跃度

在物理教学中要培养学生运用物理知识和方法解释自然现象和解决实际问题的能力。笔者在复习课中设计了“学以致用”的环节,让学生找出汽车中与光现象有关的应用(图6),比一比哪个小组找得多。

图6

生1:汽车的后视镜利用光的反射,可看到车后面的景象。

生2:挡风玻璃是透明的,光可以透过,所以司机可以看到外面。

生3:挡风玻璃斜着,防止车内物体的像成在正前方,影响驾驶员观察路况。

生4:晚上车内不能开灯,防止在挡风玻璃上呈现车中物品的像,影响驾驶员的视线。

设计意图:汽车是人类智慧的结晶,在声、光、力、热、电等方面都有涉及。选用汽车的例子比较贴近学生的生活,能够激发学生的兴趣,将物理知识应用于生活。在这个环节,先进行组内交流,再在全班展示。小组之间竞争展学,提高了学生思考的积极性,提升了学生思维的活跃度。

展学需要学生先学后展、自主建构知识,有利于激发学生学习的主动性;展学需要学生通过语言、实验演示、图示等展示自己的思维过程,有利于培养学生的语言表达和科学思维能力;展学需要学生勇于挑战自我,有利于增强学生学好物理的信心。在展学的过程中,学生的物理观念逐渐形成,学生的科学思维逐渐提高,学生的情感态度价值观逐渐升华,学生的核心素养不断进阶。

5 科学评价,实现知识能力进阶

展学之后,要对展学内容进行科学评价,学生要能够以开放的心态、理性地看待各小组的展示,提高批判性思维能力。学生不仅要充分反思与领悟展学的内容,还要学会将其转化为自己的观点,并通过语言、动作、文字等表述出来,有助于学生自我消化和建构知识,实现知识的结构化、系统化。如何做到科学评价?

(1) 评价内容要具体。比如,在评价一个同学的回答时,不能仅仅用“很好”“很棒”这样的字眼,要具体说明到好在哪里,比如,“这位同学的语言描述很准确”“这位同学的推理过程很有逻辑性”等。

(2) 评价形式要多元。可以综合采用自我评价、同伴互评、教师点评等多种评价形式。比如在展学之后,让学生对自己的展学进行自我评价,再请其他组的同学对展示内容进行评价,最后老师总结评价,这样的评价会更加客观、全面。

(3) 评价气氛要和谐。师生共同创建既认真严肃又民主活跃的课堂氛围。这需要教师课前做好思想工作,防止因部分同学态度不认真而影响整体的课堂氛围。同时,教师要做好评价的示范引领,并对评价到位的学生给予鼓励,从而带动更多的学生敢于评价、善于评价。

6 结语

在课堂教学中,教师要善于采用多种教学策略引领学生从想展学、敢展学,到会展学,最终实现善展学,建立科学的评价机制,帮助学生自主建构物理知识体系,提高科学思维能力,领悟物理学科的价值与内涵,在实践与反思中进一步提升学生的核心素养。

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