指向深度學(xué)習(xí)的深度備課
——以蘇科版初中物理“凸透鏡成像的規(guī)律”備課為例

任 曄

(江蘇省錫山高級(jí)中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校，江蘇 無(wú)錫 214177)

指向深度學(xué)習(xí)的深度備課
——以蘇科版初中物理“凸透鏡成像的規(guī)律”備課為例

任 曄

(江蘇省錫山高級(jí)中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校，江蘇 無(wú)錫 214177)

通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、豐富課程資源、架構(gòu)活動(dòng)及問(wèn)題體系進(jìn)行深度備課,能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中更好地建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),自主全面地掌握知識(shí)聯(lián)系,最終完成對(duì)知識(shí)的遷移與應(yīng)用,達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的．

深度學(xué)習(xí)； 深度備課； 物理教學(xué)

所謂深度學(xué)習(xí)就是學(xué)生能夠根據(jù)當(dāng)前的學(xué)習(xí)活動(dòng)調(diào)動(dòng)以往的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),建構(gòu)出自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò);在學(xué)習(xí)的過(guò)程中開(kāi)展積極的溝通與合作,同時(shí)又富含個(gè)性化的理解;能夠抓住學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)鍵特征,全面把握學(xué)科知識(shí)的本質(zhì)聯(lián)系;能將學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行遷移與應(yīng)用．而要使學(xué)生達(dá)成深度的學(xué)習(xí),必須建立在教師進(jìn)行深度備課的基礎(chǔ)之上．

深度備課與傳統(tǒng)備課的不同之處在于以學(xué)生的深度學(xué)習(xí)為目標(biāo),通過(guò)備以課程目標(biāo)為核心分解而成的課時(shí)目標(biāo)、備以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)資源載體為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)資源、備以問(wèn)題鏈為主線的符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的思維載體、備以有效評(píng)價(jià)為落腳點(diǎn)的評(píng)價(jià)方式來(lái)更加行之有效地幫助學(xué)生建構(gòu)物理知識(shí)、提升學(xué)習(xí)能力并培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的物理素養(yǎng)．

下面,筆者結(jié)合“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)際備課過(guò)程,具體闡述深度備課過(guò)程中遇到的問(wèn)題及相應(yīng)的解決策略．

1 備以課程目標(biāo)為核心分解而成的課時(shí)目標(biāo)

1.1 課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求及分析

凸透鏡成像規(guī)律是初中光學(xué)教學(xué)中綜合能力要求較高的內(nèi)容之一,課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的內(nèi)容要求是:探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律．了解凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用．從認(rèn)知性目標(biāo)的角度,該部分內(nèi)容屬于了解層次;從體驗(yàn)性目標(biāo)的角度,該部分內(nèi)容屬于經(jīng)歷層次．由上述文字描述可知,雖然知識(shí)內(nèi)容的要求并不高,但是本節(jié)課需要讓學(xué)生經(jīng)歷相對(duì)完整的探究過(guò)程,因此對(duì)實(shí)驗(yàn)提出了較高的要求．教師需要精心思考實(shí)驗(yàn)資源的選擇、實(shí)驗(yàn)流程的優(yōu)化以及與之匹配的以問(wèn)題鏈為核心的思維載體的設(shè)計(jì)．

1.2 基于課程目標(biāo)分解的課時(shí)目標(biāo)

根據(jù)對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容的分析,結(jié)合學(xué)校實(shí)際,對(duì)本節(jié)課的具體學(xué)習(xí)目標(biāo)做如下闡述: (1) 通過(guò)由近及遠(yuǎn)觀察課本上的字和利用凸透鏡進(jìn)行猜字游戲,發(fā)現(xiàn)凸透鏡可以成不同的像,進(jìn)而提出探究問(wèn)題:凸透鏡成不同像與什么因素有關(guān)?(2) 結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)和所學(xué)知識(shí),提出凸透鏡成不同像與物距有關(guān)的粗略猜想; (3) 初步學(xué)會(huì)用光具座、燭焰、凸透鏡等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),知道實(shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng); (4) 經(jīng)歷探究凸透鏡成像規(guī)律的全過(guò)程,正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和成像性質(zhì),在教師問(wèn)題的引領(lǐng)下不斷思考、分析、預(yù)測(cè),學(xué)會(huì)從觀察到的現(xiàn)象和收集到的數(shù)據(jù)中歸納出規(guī)律并能用物理語(yǔ)言進(jìn)行描述; (5) 嘗試用作圖法進(jìn)行理論驗(yàn)證從而整體上更好把握規(guī)律,結(jié)合課件進(jìn)一步思考、發(fā)現(xiàn)其他規(guī)律或產(chǎn)生其他問(wèn)題作為第二課時(shí)的探究資源; (6) 通過(guò)探究,學(xué)生在合作中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),在體驗(yàn)中感悟方法,培養(yǎng)了良好的探究習(xí)慣,并進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)科學(xué)知識(shí)的求知欲．

2 備以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)資源載體為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)資源

2.1 教材建議器材的優(yōu)勢(shì)與不足

圖1

蘇科版初中物理教材中“探究凸透鏡成像規(guī)律”的活動(dòng)通常采用以下器材:蠟燭、凸透鏡、光屏和刻度尺(如圖1)．教材之所以選擇這些器材,原因在于這些器材在大部分學(xué)校中都能夠配備,易于開(kāi)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)．選擇上述器材完成實(shí)驗(yàn)存在以下不足: (1) 蠟燭的火焰會(huì)隨著氣流晃動(dòng),不穩(wěn)定; (2) 點(diǎn)燃和熄滅蠟燭時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧,在密閉的教室中會(huì)造成實(shí)時(shí)的空氣污染; (3) 蠟燭燭焰的焰心、透鏡的光心、光屏的中心也不易調(diào)節(jié)至同一直線、同一高度上．

2.2 實(shí)驗(yàn)資源的選取及優(yōu)化

圖2

圖3

學(xué)校目前裝備有光具座,這樣就很好地解決了調(diào)節(jié)焰心、光心、光屏中心在同一直線和同一高度的問(wèn)題．同時(shí)一些新開(kāi)發(fā)的教學(xué)儀器也能夠很好地替代蠟燭．比如有一種比較常見(jiàn)的LED燈制成的F光源(如圖2)．這種F光源的優(yōu)勢(shì)在于其能夠安裝在光具座上使用,通過(guò)開(kāi)關(guān)能很方便地控制光源的亮暗,同時(shí)光源穩(wěn)定,成像也更穩(wěn)定．學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠很快地完成探究活動(dòng)．當(dāng)然在實(shí)踐過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處,比如光源是立體的,很難找到最清晰的像,實(shí)驗(yàn)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)較大的誤差．要解決上述問(wèn)題,筆者查找了網(wǎng)絡(luò)資料,發(fā)現(xiàn)使用某種LED貼片光源(如圖3)代替LED燈就能解決上述問(wèn)題．

2.3 對(duì)實(shí)驗(yàn)資源的深度思考及回歸

在選擇器材的備課過(guò)程中,筆者想到了2016年無(wú)錫市中考物理第25題的內(nèi)容,其中有實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,蠟燭因燃燒而變短,則燭焰在光屏上的像會(huì)下移;將蠟燭置于凸透鏡一倍焦距處,結(jié)果仍能觀察到燭焰放大的像,這是為什么?等現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題．于是筆者查閱了相關(guān)的期刊資料,有些觀點(diǎn)發(fā)人深?。热缭谟孟灎T做探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的深入剖析中,蠟燭會(huì)隨著時(shí)間的推移慢慢燃燒,所以會(huì)慢慢變短,此時(shí)所成的像就不在屏幕的正中央了．在絕大多數(shù)教師眼中這一器材的缺陷卻可以成為促進(jìn)學(xué)生思維的有效載體,使其更加清晰地知道為什么實(shí)驗(yàn)時(shí)要使焰心、光心和光屏中心在同一高度;也可以引申出,若蠟燭偏低,則成像的位置如何變化?蠟燭偏高,則成像的位置如何變化．通過(guò)讓學(xué)生在焦點(diǎn)處觀察燭焰發(fā)現(xiàn)仍然能成像,使學(xué)生發(fā)現(xiàn),燭焰不是一個(gè)點(diǎn)光源,它是一個(gè)立體的光源,燭焰的中心處在焦點(diǎn)處,而并不是每個(gè)發(fā)光的部分都處在焦點(diǎn)處,有一部分在1倍焦距以外,那就成倒立放大的實(shí)像,而又有一部分在一倍焦距內(nèi),此時(shí)成正立放大的虛像．[2]

3 備以問(wèn)題鏈為主線的符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的思維載體

3.1 問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì)

根據(jù)教材內(nèi)容,將授課知識(shí)分解成相互聯(lián)系的邏輯結(jié)構(gòu)體系,在每個(gè)環(huán)節(jié)中配合相關(guān)的指向?qū)W習(xí)目標(biāo)的系列問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的思維,促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)與技能．具體設(shè)計(jì)如圖4所示.

圖4

3.2 用圖式法處理數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)處理分析是本節(jié)課的重點(diǎn),學(xué)生很難講物距像距與焦距這一標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來(lái),在以往的教學(xué)中,教師往往直接告訴學(xué)生物距、像距與焦距進(jìn)行比較,從而得到凸透鏡成像規(guī)律．這樣操作,學(xué)生習(xí)得的規(guī)律并不是自主獲得,往往不夠深刻,不易理解,故容易遺忘．而通過(guò)圖示的方法,能夠讓學(xué)生更加直觀地發(fā)現(xiàn)成像規(guī)律,同時(shí)還能對(duì)物距動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中像距以及像的大小變化有更加深刻的認(rèn)識(shí)．例如表1所示的1組參考數(shù)據(jù):

表1 觀察倒立、放大和倒立、縮小的像f=10 cm

根據(jù)表中數(shù)據(jù)用彩色箭頭代表物和像在黑板上完成貼圖游戲結(jié)果如圖5所示．

圖5

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)越多,則能更加容易的看出規(guī)律．

4 備以有效評(píng)價(jià)為落腳點(diǎn)的評(píng)價(jià)方式

表2 凸透鏡成像規(guī)律評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

續(xù)表

評(píng)價(jià)不僅是教學(xué)終點(diǎn)、亦是新的教學(xué)的起點(diǎn),只有用好評(píng)價(jià),才能做到有的放矢,有效達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo);才能了解學(xué)生學(xué)習(xí)的深度與廣度．因此,筆者備課時(shí)預(yù)設(shè)了每個(gè)活動(dòng)環(huán)節(jié)所對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)點(diǎn)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)供參考．

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、豐富課程資源、架構(gòu)活動(dòng)及問(wèn)題體系進(jìn)行深度備課,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中更好地建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),自主全面地掌握知識(shí)聯(lián)系,最終完成對(duì)知識(shí)的遷移與應(yīng)用,達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的．而讓學(xué)生深度學(xué)習(xí)的目的就是為了培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的物理素養(yǎng),形成物理觀念和能力,為其終身發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．

1 中華人民共和國(guó)教育部 全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)[M] .北京:北京師范大學(xué)出版社，2012.

2 姜棟強(qiáng). 深析經(jīng)典實(shí)驗(yàn) 彰顯智慧與價(jià)值——談?dòng)孟灎T做探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)發(fā)現(xiàn)[J].物理教學(xué)，2015(12)：20-21

3 賈麗，朱文軍.探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)比較研究[J].物理教師，2013(1)：44-47.

2016-12-07)