基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的物理發(fā)現(xiàn)教學(xué)淺探

孫華露

[摘 要]學(xué)生經(jīng)驗(yàn)既包括學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，也包括學(xué)生在嘗試做的過(guò)程中不斷生成、更新的經(jīng)驗(yàn)。在物理教學(xué)中，應(yīng)設(shè)計(jì)能激活學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題情境，組織能生長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)的探究活動(dòng)，解決能應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的實(shí)踐問(wèn)題，使學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)在激活、遷移和改造中不斷生長(zhǎng)，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并嘗試解決問(wèn)題，促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化學(xué)習(xí)和科學(xué)素養(yǎng)的提升。

[關(guān)鍵詞]學(xué)生經(jīng)驗(yàn);自主發(fā)現(xiàn);初中物理

[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2020）20-0036-02

一、學(xué)生經(jīng)驗(yàn)與自主發(fā)現(xiàn)教學(xué)

當(dāng)前，越來(lái)越多的教師注意到學(xué)生經(jīng)驗(yàn)在教學(xué)中的重要性，學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)并不單單是指學(xué)生已有的知識(shí)、技能、方法等，也是學(xué)生在嘗試做的過(guò)程中不斷更新、遷移以及重構(gòu)的知識(shí)、技能與方法。物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確了“義務(wù)教育階段的物理課程不僅應(yīng)重視科學(xué)知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練，而且應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究能力、創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神等方面的培養(yǎng)”。筆者在初中物理教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：關(guān)注學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的自主發(fā)現(xiàn)教學(xué)不失為一種很有效的教學(xué)方式，在學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的激活、遷移和改造中能使學(xué)生的科學(xué)思維得到訓(xùn)練，科學(xué)素養(yǎng)得到提升，在初中物理規(guī)律教學(xué)中表現(xiàn)效果更佳。

所謂自主發(fā)現(xiàn)教學(xué)，就是在教學(xué)過(guò)程中，教師為學(xué)生提供素材并創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的教學(xué)方式，讓學(xué)生在自主發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中，獲得知識(shí)與技能，掌握解決問(wèn)題的方法，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)中學(xué)生不是知識(shí)的被動(dòng)接受者，教師要調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。要做好這一點(diǎn)，就需要教師重視學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)，在原有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)情境激活學(xué)生經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)自主探究活動(dòng)遷移經(jīng)驗(yàn)，最后通過(guò)自省自悟完成經(jīng)驗(yàn)的生長(zhǎng)。

下面以蘇科版八年級(jí)上冊(cè)“光的折射”的教學(xué)為例，對(duì)基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的自主發(fā)現(xiàn)教學(xué)策略進(jìn)行初步探究與分析。

二、基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的自主發(fā)現(xiàn)教學(xué)分析

1.激活經(jīng)驗(yàn)，引發(fā)沖突，創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)情境

筆者在“光的折射”教學(xué)中利用井底之蛙的實(shí)驗(yàn)情境引入課堂教學(xué)，用攝像頭代表青蛙的眼睛，玻璃杯代表井，未在玻璃杯中裝水的時(shí)候，從攝像頭看到屏幕上只有一輪月亮，加水后月亮周圍多了一圈星星。接著問(wèn)學(xué)生：“加水后看到什么現(xiàn)象？這個(gè)現(xiàn)象是光的直線傳播導(dǎo)致的嗎？這個(gè)現(xiàn)象是光的反射導(dǎo)致的嗎？”

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生已經(jīng)具有了光的直線傳播和光的反射的經(jīng)驗(yàn)，加水前后的教學(xué)情境既激活了學(xué)生關(guān)于光現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)，也引起了學(xué)生的自主思考，發(fā)現(xiàn)這里有兩種介質(zhì)，攝像頭在水下，月亮和星星在空中，此時(shí)光的傳播既不是直線傳播，也不是光的反射。有了這個(gè)認(rèn)知沖突，學(xué)生發(fā)現(xiàn)這是另一種光現(xiàn)象，為新課題的學(xué)習(xí)做好了經(jīng)驗(yàn)鋪墊。

2.生長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)探索，設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)活動(dòng)

（1）認(rèn)識(shí)光的折射現(xiàn)象

首先設(shè)計(jì)三個(gè)小實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)光的折射：一束激光在空氣中沿直線傳播，加一個(gè)三棱鏡后，光的傳播方向發(fā)生了偏折（如圖1）;激光射入水中后發(fā)生了偏折（如圖2）;激光穿過(guò)玻璃磚也發(fā)生了偏折（如圖3）。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生已經(jīng)具備了“光沿直線傳播是有條件的”這一知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，這里通過(guò)直觀的現(xiàn)象豐富學(xué)生對(duì)光現(xiàn)象的認(rèn)知，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到光在不同種介質(zhì)之間傳播時(shí)，方向會(huì)發(fā)生改變，最后通過(guò)小組合作自主討論初步得到的光的折射現(xiàn)象的定義，并把觀察到的現(xiàn)象用光路圖畫(huà)出來(lái)。

（2）介紹光的折射術(shù)語(yǔ)

結(jié)合光的反射學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，嘗試對(duì)光的折射術(shù)語(yǔ)進(jìn)行命名，實(shí)現(xiàn)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的遷移與生長(zhǎng)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在學(xué)習(xí)光的反射規(guī)律時(shí)已經(jīng)知道了相關(guān)術(shù)語(yǔ)，只需將原有經(jīng)驗(yàn)激活，并讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)將原有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行遷移，光的折射的相關(guān)術(shù)語(yǔ)很容易得出，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中思維得到啟發(fā)，使獲得的知識(shí)印象更深刻，同時(shí)學(xué)生知道了在光的折射定律的學(xué)習(xí)中可以借助光的反射的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，為后面折射規(guī)律的探究打下基礎(chǔ)。

（3）探究光的折射規(guī)律

回憶光的反射定律，請(qǐng)學(xué)生思考：光反射的特點(diǎn)在光折射的過(guò)程中是否仍然滿足？學(xué)生猜想后，利用學(xué)習(xí)光的反射時(shí)獲得的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，學(xué)生分別對(duì)三線共面問(wèn)題、兩線分居問(wèn)題、兩角關(guān)系問(wèn)題進(jìn)行驗(yàn)證（如圖4）。

設(shè)計(jì)意圖：將原有光的反射規(guī)律中三線共面的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)遷移到光的折射規(guī)律的探究中;在研究?jī)删€分居問(wèn)題時(shí)，分別讓光從玻璃磚左上方和右上方入射，觀察折射光線的位置分布情況，鼓勵(lì)學(xué)生多嘗試幾個(gè)位置，學(xué)生從直接經(jīng)驗(yàn)中很容易得到折射光線與入射光線仍然是分居法線兩側(cè)，同時(shí)有的小組會(huì)發(fā)現(xiàn)垂直入射時(shí)光線的傳播方向沒(méi)有發(fā)生改變，這與前面獲得的光的折射定義有沖突，說(shuō)明之前獲得的經(jīng)驗(yàn)是不完整的，學(xué)生對(duì)原有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行重構(gòu)后，不難得出光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向會(huì)發(fā)生改變的正確結(jié)論;在研究?jī)山顷P(guān)系時(shí)，學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1中，在總結(jié)時(shí)請(qǐng)各小組分享自己的數(shù)據(jù)，并嘗試總結(jié)發(fā)現(xiàn)規(guī)律。為了使結(jié)論具有普遍性，還應(yīng)該在多種透明介質(zhì)間多次實(shí)驗(yàn)，如探究光從空氣進(jìn)入水中和從水中進(jìn)入空氣中時(shí)是否也滿足上述規(guī)律。

3.知行合一，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，活用發(fā)現(xiàn)的規(guī)律

應(yīng)用環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)兩個(gè)活動(dòng)：一是體驗(yàn)硬幣重現(xiàn)趣味學(xué)生活動(dòng)，并用所學(xué)知識(shí)解釋;二是解釋本課開(kāi)始時(shí)的引入情境。

設(shè)計(jì)意圖：解釋生活現(xiàn)象時(shí)，一方面需要激活學(xué)生的生活體驗(yàn)，另一方面需要喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生把已經(jīng)獲得的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和生活體驗(yàn)相結(jié)合，升華經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展科學(xué)思維，真正做到知行合一。解釋硬幣重現(xiàn)現(xiàn)象時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)光路進(jìn)行分析，激活學(xué)生在學(xué)習(xí)光的直線傳播時(shí)獲得的光路的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)生長(zhǎng)學(xué)生剛剛獲得的光的折射的經(jīng)驗(yàn)，光從水中進(jìn)入空氣中折射角大于入射角。將加水后新的光路畫(huà)出來(lái)，視線順著折射光線看過(guò)去，看到折射光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚一點(diǎn)，且該點(diǎn)在實(shí)際物體的上方，我們后來(lái)實(shí)際看到的是折射形成的虛像;解釋加水后青蛙視野范圍變大的現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生利用探究獲得的經(jīng)驗(yàn)，光從空氣進(jìn)入水中折射角小于入射角，再次畫(huà)出光路圖，相同的折射光線進(jìn)入眼睛，加水后入射光線范圍增大了，所以井底的青蛙看到的范圍擴(kuò)大了。通過(guò)硬幣重現(xiàn)和井底青蛙看到的范圍更廣的兩個(gè)情境，再次激活了學(xué)生本節(jié)課獲得的經(jīng)驗(yàn)，引起學(xué)生思考，再用所學(xué)知識(shí)分析情境，升華經(jīng)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，最后知行合一，由現(xiàn)象到本質(zhì)，由知識(shí)到應(yīng)用，在經(jīng)驗(yàn)的不斷激活、遷移中提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，在不斷自我發(fā)展中提高學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力。