基于弱教材探究的智慧教學(xué)

趙海+李寶銀

摘 要：文章以探究平面鏡成像的特點(diǎn)為例，介紹了把探究活動(dòng)提前到學(xué)生閱讀教材之前的教學(xué)策略，讓學(xué)生獲得科學(xué)探究的“真”體驗(yàn)，提升其探究水平。

關(guān)鍵詞：弱教材；探究；平面鏡；實(shí)驗(yàn)

“弱”教材探究，就是通過對(duì)教材的深度開發(fā)，把探究活動(dòng)提前到學(xué)生閱讀教材之前，讓學(xué)生在沒有教材暗示和引領(lǐng)的前提下，開展探究性學(xué)習(xí)。獲得科學(xué)探究的“真”體驗(yàn)，提升學(xué)生的探究水平。在探究活動(dòng)結(jié)束后，運(yùn)用適當(dāng)?shù)膯栴}引領(lǐng)學(xué)生，結(jié)合教材對(duì)知識(shí)進(jìn)行全面的梳理、內(nèi)化，將其納入已有的知識(shí)體系，完善其知識(shí)結(jié)構(gòu)。本文結(jié)合蘇科版初中物理《探究平面鏡成像的特點(diǎn)》進(jìn)行介紹。

一、引入探究時(shí)，魔術(shù)引好奇，設(shè)問增興趣

教材中是用圖1所示：茶色玻璃后面有一支蠟燭在水中燃燒。結(jié)合語句：它竟然能在水中燃燒！這是怎么回事？激發(fā)學(xué)生探秘的欲望，引入課題。

教學(xué)實(shí)踐中，為了提升引探效果，給學(xué)生身臨其境的體驗(yàn)，教師真實(shí)地表演了圖1所示的魔術(shù)。在講臺(tái)上直立玻璃板，玻璃杯放在玻璃板的后面。面對(duì)學(xué)生出示兩支點(diǎn)燃的蠟燭頭，走下講臺(tái)背對(duì)學(xué)生，一支蠟燭放在玻璃板前，另一支蠟燭在往玻璃板后面放的過程中，將其熄滅藏在手心，學(xué)生透過玻璃看到玻璃板后面有支點(diǎn)燃的蠟燭在杯中燃燒?；氐街v臺(tái)上，慢慢地舉起裝水的燒杯，往玻璃杯中倒水，直至水淹沒火焰。

針對(duì)“蠟燭在水中燃燒”的景象，教師并沒有急于引探，而是用語句：蠟燭可能在水中燃燒嗎？你們想不想知道其中的奧妙？以刻意的沉靜進(jìn)行煽情增趣。在學(xué)生躍躍欲試之時(shí)，教師慢慢地旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)裝置，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)玻璃板后面只有裝水的玻璃杯，然后慢慢地將其復(fù)原，讓學(xué)生再次看到蠟燭在水中燃燒。

教師指出這是平面鏡成像所致，引入探究課題——平面鏡成像的特點(diǎn)，同時(shí)期望有學(xué)生意識(shí)到“蠟燭的像呈現(xiàn)在水杯的位置”。

二、猜想假設(shè)時(shí)，情景促生成，點(diǎn)撥求優(yōu)化

教材中是用下列選擇填空引領(lǐng)學(xué)生在回憶平時(shí)照鏡子的基礎(chǔ)上猜想“平面鏡所成的像與物有什么關(guān)系？”。

（1）像的位置在平面鏡_____（上/前/后）。

（2）像和物大小____（相等/不相等）。

（3）像到平面鏡的距離與物到平面鏡的距離______（相等/不相等）。

如果閱讀教材后進(jìn)行猜想假設(shè)，學(xué)生不需要有對(duì)情景的細(xì)致觀察，也不需要有認(rèn)知沖突，只要學(xué)生根據(jù)填空中所缺的關(guān)鍵詞，進(jìn)行選擇性觀察即可，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行淺層次的猜想、假設(shè)。

弱教材猜想進(jìn)行假設(shè)時(shí)，在圖1實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，取走水杯，讓學(xué)生觀察感知蠟燭所成的像，明確像在平面鏡的后面。把蠟燭前后、左右移動(dòng)，輕吹蠟燭的火焰，讓學(xué)生充分感知、體驗(yàn)像和物的關(guān)系，從而生成合理的猜想、假設(shè)。

猜想、假設(shè)的開放度高，沒有教材支持的猜想、假設(shè)開放度更高，教學(xué)實(shí)踐中教師需要通過適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥，幫助學(xué)生整理、加工那些開放性的猜想，使其匯聚成教師所期望的猜想、假設(shè)。通常情況下，要對(duì)淺顯的猜想立即進(jìn)行論證、相近的猜想進(jìn)行合并、無法驗(yàn)證的猜想大膽舍棄。比如，學(xué)生猜想像和物的左右相反，教師不妨移動(dòng)火焰，使其發(fā)現(xiàn)確實(shí)如此。學(xué)生猜想像和物體的高度相同，教師通過設(shè)問將其合并到像和物的大小相同之中。最終留下來的只有像和物的大小關(guān)系、距離關(guān)系等主要猜想。

三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)情定內(nèi)容，問題引思路

平面鏡成像的特點(diǎn)包括像和物的大小關(guān)系、距離關(guān)系，以及像的虛實(shí)。教材中通過思考題：怎樣確定像的位置？怎樣比較像與物的大??？引領(lǐng)學(xué)生在觀察茶色玻璃成像情況的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)探究像和物大小、距離關(guān)系的方案。并在“實(shí)驗(yàn)與記錄”欄目中給出較為詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟。

驗(yàn)證物像的大小關(guān)系，如果沒有教材的支持，學(xué)生往往意識(shí)不到用一個(gè)等大的物體去比較像的大小，即使教師花大量的時(shí)間引導(dǎo)，學(xué)生也不一定能上路。而針對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)——鏡后物體和鏡前物體的像重合，只要稍加引導(dǎo)學(xué)生就能發(fā)現(xiàn)：像和物的大小相等。故而將探究重心落在分析論證上，而非設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)上。

虛像對(duì)學(xué)生而言是生疏的，學(xué)生不知道虛像不會(huì)在光屏上呈現(xiàn)，對(duì)其不能要求學(xué)生拋開教材設(shè)計(jì)探究方案，也不能要求學(xué)生拋開教材進(jìn)行分析論證。僅僅要求學(xué)生把光屏放到像的位置，觀察平面鏡所成的像能否在光屏呈現(xiàn)，為結(jié)合教材總結(jié)平面鏡成虛像奠定基礎(chǔ)。

有了魔術(shù)的體驗(yàn)，輔以教師的適當(dāng)引領(lǐng)，弱教材的情況下，合作小組仍可以生成“探究物像距離關(guān)系”的方案。為此，通過下列思考題引領(lǐng)學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)程。

（1）“水澆不滅的蠟燭”實(shí)驗(yàn)中，蠟燭的像和水杯之間滿足什么關(guān)系時(shí)，才會(huì)有蠟燭在水中燃燒的景象？

（2）模仿“水澆不滅的蠟燭”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)一種確定像位置的方案。

（3）找到像的位置之后，需要測量哪些物理量？

（4）如何對(duì)這些物理量進(jìn)行分析處理？

在大部分小組有了實(shí)驗(yàn)方案的雛型后，進(jìn)行全班交流，完善“像和物到鏡面距離的關(guān)系”的探究方案。并推薦實(shí)驗(yàn)步驟——收集論證“像和物的大小相等”和“平面鏡成虛像”的證據(jù)。教學(xué)實(shí)踐中有意把一兩個(gè)小組的玻璃板換成同樣規(guī)格的平面鏡，用一兩個(gè)小組的碰壁提醒所有的學(xué)生，用玻璃板不用平面鏡實(shí)驗(yàn)的奧妙。

四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，給合理方案，集有用證據(jù)

這時(shí)學(xué)生對(duì)探究方案只能有大致的了解，真正動(dòng)起手來往往是磕磕碰碰的。為了學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)程，需要有詳細(xì)的探究方案進(jìn)行引領(lǐng)。為此，結(jié)合圖2投影，歸納了下列探究方案和數(shù)據(jù)表格。

（1）將玻璃板放在白紙中間的直線位置上；

（2）一節(jié)電池A放在玻璃板前，運(yùn)用相同的電池B確定出電池A像的位置，觀察電池A的像和電池B是否重合，并在兩個(gè)電池的位置上做標(biāo)號(hào)。

（3）取走確定像位置的電池B，把白卡片放在電池B（像的位置）上，觀察白卡片是否呈現(xiàn)電池A的像。endprint

（4）改變電池的位置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

（5）取出白紙，測量像和物到鏡面的距離。

學(xué)生根據(jù)投影上的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，采集實(shí)驗(yàn)事實(shí)，完成表格。教師在小組間巡視，為偏離方向的學(xué)生撥正航向，收集概括結(jié)論所需要的信息。

五、分析論證時(shí)，悟?qū)嶒?yàn)事實(shí)，知其所以然

在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師有意采用幾個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成表格。根據(jù)物和像到鏡面的距離，所有學(xué)生都能說出“像和物到鏡面的距離相等”，可以一帶而過。

對(duì)“鏡后電池和像重合”的事實(shí)，不能一帶而過，而要花時(shí)間“悟”。如果學(xué)生意識(shí)不到“像和物體大小相等”，教師需要通過適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥，使其明確“重合”表明，電池A的像和鏡后電池B的大小相同，前后兩個(gè)電池的大小也相同，進(jìn)而引出“像和物體大小相同”的結(jié)論。如果學(xué)生直接回答“像和物體大小相等”，教師也需要通過追問，讓所有學(xué)生都明確其中的奧妙，在實(shí)驗(yàn)事實(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論之間建立起聯(lián)系。達(dá)成分析論證的最高境界——知其然，又知其所以然。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)痕跡的白紙，還可以引導(dǎo)學(xué)生用直線連接白紙上“像”和“物”的位置，從中發(fā)現(xiàn)“像和物的連線垂直于鏡面”，進(jìn)而引出“像和物相對(duì)于鏡面對(duì)稱”。

六、學(xué)習(xí)教材時(shí)，典題領(lǐng)思考，自主加合作

教師設(shè)計(jì)下列問題，引領(lǐng)學(xué)生在回顧實(shí)驗(yàn)、閱讀教材的基礎(chǔ)上，理清探究過程、完善探究結(jié)論。

（1）能被人看見，但不能在屏幕上呈現(xiàn)的像叫______像。

（2）把棋子放在平面鏡前，把白卡片放在像的位置，白卡片______（能/不能）觀察到棋子的像。由此可知，平面鏡所成______像。

（3）探究過程中，選擇____（玻璃板/平面鏡）來觀察成像情況，其目的是為了確定____位置。選擇兩個(gè)相同的棋子是為了比較_____。

這些問題主要是幫助學(xué)生理清探究、完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，問題的答案要直白，指向要明確。在學(xué)生自主完成的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全班的合作交流，保證所有學(xué)生對(duì)其都有正確的認(rèn)識(shí)。

結(jié)束語：基于弱教材探究的教學(xué)看似簡單，追求高效并非易事，要有對(duì)教材、學(xué)生等方面的精細(xì)研究，還要有對(duì)教學(xué)策略的精心策劃。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]李寶銀.物理“弱”教材探究教學(xué)的實(shí)施[J].物理教師，2013（9）.

（責(zé)任編輯：張華偉）endprint

（4）改變電池的位置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

（5）取出白紙，測量像和物到鏡面的距離。

學(xué)生根據(jù)投影上的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，采集實(shí)驗(yàn)事實(shí)，完成表格。教師在小組間巡視，為偏離方向的學(xué)生撥正航向，收集概括結(jié)論所需要的信息。

五、分析論證時(shí)，悟?qū)嶒?yàn)事實(shí)，知其所以然

在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師有意采用幾個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成表格。根據(jù)物和像到鏡面的距離，所有學(xué)生都能說出“像和物到鏡面的距離相等”，可以一帶而過。

對(duì)“鏡后電池和像重合”的事實(shí)，不能一帶而過，而要花時(shí)間“悟”。如果學(xué)生意識(shí)不到“像和物體大小相等”，教師需要通過適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥，使其明確“重合”表明，電池A的像和鏡后電池B的大小相同，前后兩個(gè)電池的大小也相同，進(jìn)而引出“像和物體大小相同”的結(jié)論。如果學(xué)生直接回答“像和物體大小相等”，教師也需要通過追問，讓所有學(xué)生都明確其中的奧妙，在實(shí)驗(yàn)事實(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論之間建立起聯(lián)系。達(dá)成分析論證的最高境界——知其然，又知其所以然。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)痕跡的白紙，還可以引導(dǎo)學(xué)生用直線連接白紙上“像”和“物”的位置，從中發(fā)現(xiàn)“像和物的連線垂直于鏡面”，進(jìn)而引出“像和物相對(duì)于鏡面對(duì)稱”。

六、學(xué)習(xí)教材時(shí)，典題領(lǐng)思考，自主加合作

教師設(shè)計(jì)下列問題，引領(lǐng)學(xué)生在回顧實(shí)驗(yàn)、閱讀教材的基礎(chǔ)上，理清探究過程、完善探究結(jié)論。

（1）能被人看見，但不能在屏幕上呈現(xiàn)的像叫______像。

（2）把棋子放在平面鏡前，把白卡片放在像的位置，白卡片______（能/不能）觀察到棋子的像。由此可知，平面鏡所成______像。

（3）探究過程中，選擇____（玻璃板/平面鏡）來觀察成像情況，其目的是為了確定____位置。選擇兩個(gè)相同的棋子是為了比較_____。

這些問題主要是幫助學(xué)生理清探究、完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，問題的答案要直白，指向要明確。在學(xué)生自主完成的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全班的合作交流，保證所有學(xué)生對(duì)其都有正確的認(rèn)識(shí)。

結(jié)束語：基于弱教材探究的教學(xué)看似簡單，追求高效并非易事，要有對(duì)教材、學(xué)生等方面的精細(xì)研究，還要有對(duì)教學(xué)策略的精心策劃。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]李寶銀.物理“弱”教材探究教學(xué)的實(shí)施[J].物理教師，2013（9）.

（責(zé)任編輯：張華偉）endprint

（4）改變電池的位置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

（5）取出白紙，測量像和物到鏡面的距離。

學(xué)生根據(jù)投影上的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，采集實(shí)驗(yàn)事實(shí)，完成表格。教師在小組間巡視，為偏離方向的學(xué)生撥正航向，收集概括結(jié)論所需要的信息。

五、分析論證時(shí)，悟?qū)嶒?yàn)事實(shí)，知其所以然

在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師有意采用幾個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成表格。根據(jù)物和像到鏡面的距離，所有學(xué)生都能說出“像和物到鏡面的距離相等”，可以一帶而過。

對(duì)“鏡后電池和像重合”的事實(shí)，不能一帶而過，而要花時(shí)間“悟”。如果學(xué)生意識(shí)不到“像和物體大小相等”，教師需要通過適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥，使其明確“重合”表明，電池A的像和鏡后電池B的大小相同，前后兩個(gè)電池的大小也相同，進(jìn)而引出“像和物體大小相同”的結(jié)論。如果學(xué)生直接回答“像和物體大小相等”，教師也需要通過追問，讓所有學(xué)生都明確其中的奧妙，在實(shí)驗(yàn)事實(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論之間建立起聯(lián)系。達(dá)成分析論證的最高境界——知其然，又知其所以然。

針對(duì)實(shí)驗(yàn)痕跡的白紙，還可以引導(dǎo)學(xué)生用直線連接白紙上“像”和“物”的位置，從中發(fā)現(xiàn)“像和物的連線垂直于鏡面”，進(jìn)而引出“像和物相對(duì)于鏡面對(duì)稱”。

六、學(xué)習(xí)教材時(shí)，典題領(lǐng)思考，自主加合作

教師設(shè)計(jì)下列問題，引領(lǐng)學(xué)生在回顧實(shí)驗(yàn)、閱讀教材的基礎(chǔ)上，理清探究過程、完善探究結(jié)論。

（1）能被人看見，但不能在屏幕上呈現(xiàn)的像叫______像。

（2）把棋子放在平面鏡前，把白卡片放在像的位置，白卡片______（能/不能）觀察到棋子的像。由此可知，平面鏡所成______像。

（3）探究過程中，選擇____（玻璃板/平面鏡）來觀察成像情況，其目的是為了確定____位置。選擇兩個(gè)相同的棋子是為了比較_____。

這些問題主要是幫助學(xué)生理清探究、完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，問題的答案要直白，指向要明確。在學(xué)生自主完成的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全班的合作交流，保證所有學(xué)生對(duì)其都有正確的認(rèn)識(shí)。

結(jié)束語：基于弱教材探究的教學(xué)看似簡單，追求高效并非易事，要有對(duì)教材、學(xué)生等方面的精細(xì)研究，還要有對(duì)教學(xué)策略的精心策劃。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]李寶銀.物理“弱”教材探究教學(xué)的實(shí)施[J].物理教師，2013（9）.

（責(zé)任編輯：張華偉）endprint