基于拋錨式教學(xué)的初中物理教學(xué)設(shè)計(jì)①
——以“聲音的產(chǎn)生”為例

(長江大學(xué)物理與光電工程學(xué)院,湖北 荊州 434023)

1 “拋錨式教學(xué)”簡介

拋錨式教學(xué)(anchored instruction)是指在多樣化的現(xiàn)實(shí)生活背景中運(yùn)用情境化教學(xué)技術(shù)，以促進(jìn)學(xué)生反思,提高遷移能力和解決復(fù)雜問題能力的教學(xué)方式，[1]是基于目標(biāo)的情境教學(xué)模式與基于問題的學(xué)習(xí)模式的綜合。[2]在拋錨式教學(xué)中,其核心要素是“錨”,通過“錨”的設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生緊緊圍繞這個“錨”來經(jīng)歷探究、解決問題、理解規(guī)律、建構(gòu)意義,從而促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。[3]筆者采用拋錨式教學(xué),讓學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神和解決問題的能力。

2 “聲音的產(chǎn)生與傳播”的教學(xué)設(shè)計(jì)

筆者以人教版初中物理八年級上冊第2章第1節(jié)“聲音的產(chǎn)生與傳播”中“聲音的產(chǎn)生”為例,展示基于拋錨式教學(xué)的初中物理教學(xué)設(shè)計(jì)。

2.1 創(chuàng)設(shè)情境,設(shè)置“錨”點(diǎn)

創(chuàng)設(shè)情境:播放“最強(qiáng)大腦——獅吼功震碎玻璃杯”的視頻(如圖1)。

圖1

師:視頻中的選手通過吼叫,讓一個完好無損的玻璃杯被震碎,請同學(xué)們思考“玻璃杯是如何被震碎的?”

設(shè)計(jì)意圖:視頻具有一定的吸引力,讓學(xué)生感受聲音帶來的震撼,調(diào)動學(xué)生的求知興趣和探究欲望,從而設(shè)置“錨”點(diǎn)。與傳統(tǒng)教學(xué)方法不同的是,拋錨式教學(xué)重在整節(jié)課都會圍繞這個“錨”展開,學(xué)生在解答謎團(tuán)的過程中獲取知識和能力。[4]

2.2 拋出“錨”點(diǎn),確定主題

師:如何讓一個直尺發(fā)出聲音?聽到聲音的同時,看到什么現(xiàn)象?

生:將直尺放在桌子邊上,一只手按住直尺,另一只手撥動直尺,讓直尺發(fā)出聲音來,看到直尺在上下來回?cái)[動。

師:物理學(xué)上,把直尺所做的這種往復(fù)運(yùn)動叫做振動。同學(xué)們可以猜想一下,聲音是如何產(chǎn)生的呢?

生:聲音可能是由于物體的振動產(chǎn)生的。

設(shè)計(jì)意圖:教師借助開展“直尺發(fā)聲”活動,及時拋出“聲音如何產(chǎn)生”的“錨”點(diǎn),該問題是學(xué)生解決“錨”點(diǎn)的入門環(huán)節(jié)。學(xué)生在實(shí)際操作直尺振動的過程中,直觀、形象地感受振動,在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上提出“聲音是由于物體的振動而產(chǎn)生”的猜想。

2.3 合作學(xué)習(xí),探究“錨”點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)器材:激光器、鼓、平面鏡等。

師:敲擊鼓面,是否看到鼓面在振動?

有同學(xué)說在振動,有同學(xué)說沒有振動。

師:剛剛猜想發(fā)聲的物體在振動,但通過肉眼似乎沒有看到鼓面的振動,同學(xué)們是否能夠利用已學(xué)過的物理方法,設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)方案,能讓我們觀察到鼓面是否在振動。

學(xué)生小組討論、教師引導(dǎo),設(shè)計(jì)如圖2所示的方案。

圖2

生:利用“光放大”原理,激光通過平面鏡反射,可在墻面形成一個反射光點(diǎn),由于鼓面振動,帶動平面鏡鏡面振動,經(jīng)過平面鏡反射,將鼓面微小的振動放大,所以我們看到了明顯的反射光點(diǎn)振動,可以知道發(fā)聲的鼓面在振動。

師:將微小的不容易觀察的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為直接容易觀察到的現(xiàn)象,這種方法叫做“放大法”。

設(shè)計(jì)意圖:利用“放大法”,通過“鼓面振動—平面鏡振動—反射光點(diǎn)上下振動”的觀察，不斷提升學(xué)生的物理思維能力,使學(xué)生在獲得科學(xué)知識的同時,也提升了自己的探究能力、創(chuàng)新能力和合作能力。

實(shí)驗(yàn)演示:利用圖3中實(shí)驗(yàn)器材,分小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

圖3

師:請同學(xué)們利用給定的實(shí)驗(yàn)器材,分小組探究發(fā)聲的音叉是否在振動?并說出自己的設(shè)計(jì)思路。

生1:先敲擊音叉,然后讓音叉緩慢靠近懸掛的乒乓球,看到乒乓球被彈起來了,說明音叉在振動。

生2:敲擊音叉,將正在發(fā)聲的音叉放入裝有水的燒杯中,看到水濺了起來,說明發(fā)聲的音叉在振動。

師:如何讓發(fā)聲的音叉停止發(fā)聲呢?

生:用手握住音叉,聲音停止。

設(shè)計(jì)意圖:通過實(shí)驗(yàn)觀察、學(xué)生小組合作,探究“錨”點(diǎn),從而提升學(xué)生探究能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。通過“乒乓球被彈起”和“水花四濺”的現(xiàn)象證明發(fā)聲的音叉在振動,使學(xué)生對轉(zhuǎn)換法、放大法有了進(jìn)一步的感受和理解,通過問題的引導(dǎo),不斷地深入探究,突出學(xué)習(xí)的過程性,鼓勵學(xué)生發(fā)散思維。

2.4 問題解決,解答“錨”點(diǎn)

師:根據(jù)本節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,能否回答開始上課時所提出的問題,玻璃杯是怎么被震碎的?

生:聲音是由于物體振動而產(chǎn)生的,人發(fā)聲振動,因此玻璃杯碎了。

師:視頻中的選手通過聲帶振動帶動了空氣振動,繼而使玻璃杯振動,可看到玻璃杯中的吸管在跳動,最后玻璃杯被震碎。

設(shè)計(jì)意圖:通過教師的引導(dǎo),以學(xué)生認(rèn)知過程為主體,解決“錨”點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

3 教學(xué)反思

拋錨式教學(xué)的學(xué)習(xí)與教學(xué)活動都是圍繞“錨”來設(shè)計(jì)的,本文圍繞“聲音如何產(chǎn)生”這一“錨”點(diǎn)展開教學(xué),通過創(chuàng)設(shè)玻璃杯被震碎的情境,設(shè)置“錨”點(diǎn),通過開展直尺發(fā)聲活動,拋出“錨”點(diǎn),通過小組合作學(xué)習(xí),探究“錨”點(diǎn),構(gòu)建知識體系,解答“錨”點(diǎn)。整個教學(xué)過程以學(xué)生為主體,增加了學(xué)生動手實(shí)踐的機(jī)會,培養(yǎng)了學(xué)生探索研究、團(tuán)體協(xié)作以及創(chuàng)新能力。