基于PCK的研究性備課的區(qū)域?qū)嵺`研究
——以蘇科版初中物理教材“光的色彩、顏色”為例

季衛(wèi)新 陳 棟

(1. 南京市雨花臺(tái)區(qū)教師發(fā)展中心,江蘇 南京 210012；2. 連云港市灌南縣下車中學(xué)，江蘇 連云港 222231)

1 相關(guān)研究背景

1.1 關(guān)于PCK

PCK,是“Pedagogical Content Knowledge”的縮寫,即“學(xué)科教學(xué)知識(shí)”,這個(gè)概念最早由舒爾曼提出的．1986年,舒爾曼在美國(guó)教育研究協(xié)會(huì)會(huì)刊《教育研究者》發(fā)表的一份研究報(bào)告中首次提出PCK概念,并將其定義為“教師個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教師學(xué)科內(nèi)容知識(shí)和教育學(xué)的特殊整合”．PCK概念的提出本旨是為了方便研究“學(xué)科知識(shí)與教學(xué)方法發(fā)展之間的關(guān)系”．

PCK研究的意義就是“它揭示了 PCK是教師實(shí)踐知識(shí)中最有意義的知識(shí)”．“要給學(xué)生一杯水,教師要有一桶水”,這僅僅是強(qiáng)調(diào)了教師知識(shí)“量的關(guān)系”．為了這“一杯水”,此外,還要去研究:教師如何才能有一桶水?如何將這一桶水通過(guò)“教學(xué)實(shí)踐”轉(zhuǎn)化為學(xué)生的“一杯水”?如何確保有效?在有效的基礎(chǔ)上又怎樣可以高效?否則,“教師即使有一桶水,也未必能給學(xué)生一杯水”．而PCK所研究的各成分恰恰就為教師教學(xué)知識(shí)發(fā)展提供了指導(dǎo),必然就是教師專業(yè)發(fā)展首先要考慮的問(wèn)題．

教師的 PCK應(yīng)該是實(shí)踐性的,在實(shí)踐“前、中、后”圍繞某一“教學(xué)點(diǎn)”開展行動(dòng)研究,積累大量的教學(xué)點(diǎn) PCK,并通過(guò)大量的課例研究、提供教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的“典型案例”,可以為其他教師提供借鑒,而這些可以從“研究性備課”開始．

1.2 關(guān)于研究性備課

常規(guī)的備課通常應(yīng)該有3個(gè)環(huán)節(jié)“教師個(gè)人備課——備課組集體備課——教師二次個(gè)人備課”．在本區(qū)域教學(xué)視導(dǎo)和教學(xué)工作質(zhì)量檢查過(guò)程中,筆者發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)教師都是針對(duì)檢查而進(jìn)行“應(yīng)付式”和“拷貝式”的“偽備課”．一份教案可以連續(xù)使用多少年而沒(méi)有任何的改變,不研究教材、不重組教材、不創(chuàng)新教材,更不去研究如何在課堂教學(xué)過(guò)程中落實(shí)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)．長(zhǎng)期以往,既不能有效提升課堂教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)也阻礙了教師的自身專業(yè)成長(zhǎng)．

為了有效改變以上所述現(xiàn)狀,大力提升本區(qū)域初中物理教師備課的有效性、高效性和針對(duì)性,同時(shí)也能促進(jìn)教師自身的專業(yè)成長(zhǎng),提出了基于PCK的研究性備課概念．

“基于PCK的研究性備課”:針對(duì)相應(yīng)的學(xué)科知識(shí),通過(guò)教師個(gè)體為主、集體為輔的方式,以研究教材的編排意圖、教材的重難點(diǎn)突破、教材的重組和創(chuàng)新為載體,最終研究出符合“學(xué)生為主體”的教學(xué)方法．該定義清晰的界定了“研究性備課”的核心詞為“研究”,并明確了研究的對(duì)象、研究的方式、研究的途徑和研究的目標(biāo)．

關(guān)于研究的對(duì)象,主要應(yīng)該包括:《課程標(biāo)準(zhǔn)》、教材和“學(xué)情”．本文將以蘇科版初中物理教材第3章第1節(jié)“光的色彩、顏色”的備課為例,談一談如何基于PCK進(jìn)行研究性備課．

2 白光為什么會(huì)發(fā)生“色散”現(xiàn)象

白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等多種色光混合而成的．由兩種或兩種以上的單色光(頻率不同的光)組成的光稱為復(fù)色光．不能再分解的光(只有一種頻率),稱為單色光．在光學(xué)中,將復(fù)色光分解成單色光的過(guò)程,叫光的色散．

不同頻率的光對(duì)同一介質(zhì)的折射率并不相同,對(duì)同一種介質(zhì),光的頻率越高,介質(zhì)對(duì)這種光的折射率就越大．如圖1所示,在可見(jiàn)光中,紫光的頻率最高,紅光頻率最小．當(dāng)白光通過(guò)三棱鏡時(shí),紫光的偏折程度最大,紅光偏折程度最?。鐖D2所示,三棱鏡將不同頻率的光分開,白光散開后單色光從上到下依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫7種顏色,這樣就產(chǎn)生了光的色散．

圖1 電磁光譜

圖2 光的色散

色散除了可以利用三棱鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)之外,還可以利用衍射光柵(如圖3和4所示),干涉儀(如圖5所示)等儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)．將顏色按一定順序排列形成光譜(spectrum)．光譜是復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)(如棱鏡、光柵等)分光后,被色散開的單色光按波長(zhǎng)(或頻率)大小而依次排列的圖案,全稱為光學(xué)頻譜．光譜中最大的一部分可見(jiàn)光譜是電磁波譜中人眼可見(jiàn)的一部分,在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見(jiàn)光．光譜并沒(méi)有包含人類大腦視覺(jué)所能區(qū)別的所有顏色,譬如褐色和粉紅色．

圖3 衍射光柵原理

圖4 衍射光柵光譜

圖5 干涉儀原理

3 “色散”現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與探索相關(guān)物理學(xué)史

光學(xué)真正形成一門科學(xué),應(yīng)該從建立反射定律和折射定律的時(shí)代算起．關(guān)于“光的本性”存在著“粒子說(shuō)”和“波動(dòng)說(shuō)”兩種觀點(diǎn)．19 世紀(jì)以前,粒子說(shuō)比較盛行．粒子說(shuō)把光看成由粒子組成的,認(rèn)為這些粒子按力學(xué)規(guī)律沿直線飛行,因此光具有直線傳播的性質(zhì)．但是,隨著光學(xué)研究的深入,發(fā)現(xiàn)了許多不能用“粒子”來(lái)解釋的現(xiàn)象,例如干涉、衍射等．但是,用光的波動(dòng)性就很容易解釋,于是光的波動(dòng)說(shuō)又占了上風(fēng)．兩種學(xué)說(shuō)的爭(zhēng)論促進(jìn)了光學(xué)研究的深入與發(fā)展．

3.1 國(guó)內(nèi)早期對(duì)色散的理解

中國(guó)古代對(duì)光的色散現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),最早起源于對(duì)自然色散現(xiàn)象“虹”的認(rèn)識(shí)．早在2300多年前,我國(guó)的《墨經(jīng)》就記載了許多光學(xué)現(xiàn)象,例如投影、小孔成像、平面鏡、凸面鏡、凹面鏡等等．而早在殷代甲骨文里就有了關(guān)于虹的記載.當(dāng)時(shí)把“虹”字寫成“絳”．

戰(zhàn)國(guó)時(shí)期《楚辭》中有把“虹”的顏色分為“五色”的記載．東漢時(shí)期蔡邕(132—192年)在《月令章句》中對(duì)“虹”的形成條件和所在方位作了描述．唐初孔穎達(dá)(574—648年)在《禮記注疏》中粗略地揭示出虹的光學(xué)成因“若云薄漏日,日照雨滴則生虹”,認(rèn)為虹是太陽(yáng)光照射雨滴所產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象.

公元八世紀(jì)中葉,張志和(744—773年)在《玄真子·濤之靈》中第一次用實(shí)驗(yàn)方法研究了虹,而且是第一次有意識(shí)地進(jìn)行的白光色散實(shí)驗(yàn):“背日噴呼水成虹霓之狀,而不可直也,齊乎影也”.南宋朝蔡卞進(jìn)行了一個(gè)模擬“日照雨滴”的實(shí)驗(yàn),把虹和日月暈現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái),認(rèn)為虹的產(chǎn)生是一種色散過(guò)程,并指出了虹和陽(yáng)光位置之間的關(guān)系.

南宋程大昌(1123—1195年)在《演繁露》中記述了露滴分光的現(xiàn)象,并指出,日光通過(guò)一個(gè)液滴也能化為多種顏色,實(shí)際是色散,而這種顏色不是水珠本身所具有的,而是日光的顏色所造成的,這就明確指出了日光中包含有數(shù)種顏色,經(jīng)過(guò)水珠的作用而顯現(xiàn)出來(lái),可以說(shuō),這已接觸到色散的本質(zhì)了.

從晉代開始,許多典籍都記載了晶體的色散現(xiàn)象．如孔雀毛及某種昆蟲表皮在陽(yáng)光下不斷變色的現(xiàn)象,云母片“向日舉之”可觀察到各種顏色的光．李時(shí)珍也曾指出,較大的六棱形水晶和較小的水晶珠都能形成色散.

明末,方以智(1611—1671年)在其所著《物理小識(shí)》中綜合前人研究的成果,對(duì)色散現(xiàn)象作了極精彩的概括,他把用帶棱的自然晶體和人工燒制的三棱晶體將白光分成五色,與“向日噴水”而成的五色人造虹、“日光照射飛泉”產(chǎn)生的五色現(xiàn)象,以及虹霓之彩、日月之暈、五色之云等自然現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái),認(rèn)為“皆同此理”即都是白光的色散.

清代著名光學(xué)家鄭復(fù)光(1780—約1862年)著有的光學(xué)著作《鏡鏡冷癡》對(duì)“物體的顏色、光的直進(jìn)、反射和折射,反射鏡和透鏡的成像,光學(xué)儀器的制造等”都作了比較詳細(xì)的闡述．

所有這些都表明中國(guó)早期對(duì)色散現(xiàn)象的本質(zhì)已有了較全面的認(rèn)識(shí),唯一遺憾的就是中國(guó)古代物理學(xué)知識(shí)大都是零散、經(jīng)驗(yàn)性的知識(shí)．

3.2 國(guó)外早期對(duì)色散的理解

西方光學(xué)發(fā)展的早期對(duì)色散的研究,起源于對(duì)“顏色的解釋”．亞里士多德認(rèn)為,顏色不是物體客觀的性質(zhì),而是人們主觀的感覺(jué),一切顏色的形成都是光明與黑暗、白與黑按比例混合的結(jié)果．

西奧多里克曾在實(shí)驗(yàn)中模仿天上的彩虹,他用陽(yáng)光照射裝滿水的大玻璃球殼,觀察到了和空中一樣的彩虹,以此說(shuō)明彩虹是由于空氣中水珠反射和折射陽(yáng)光造成的現(xiàn)象．不過(guò),他的進(jìn)一步解釋沒(méi)有擺脫亞里士多德的教義．

笛卡兒對(duì)彩虹現(xiàn)象也有興趣,他用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)西奧多里克的論述．在他的《方法論》(1637年)中還有一篇附錄,專門討論彩虹,并且介紹了他自己做過(guò)的棱鏡實(shí)驗(yàn)．他用三棱鏡將陽(yáng)光折射后投在屏上,發(fā)現(xiàn)彩色的產(chǎn)生并不是由于進(jìn)入媒質(zhì)深淺不同所造成．因?yàn)椴徽摴庹赵诶忡R的那一部位,折射后屏上的圖象都是一樣的．遺憾的是,笛卡兒的屏離棱鏡太近(大概只有幾厘米),他沒(méi)有看到色散后的整個(gè)光譜,只注意到光帶的兩側(cè)分別呈現(xiàn)藍(lán)色和紅色．

1648年,馬爾西用三棱鏡成功演示了光的色散,但遺憾的是解釋錯(cuò)了．

1663年波義耳也曾研究了物體的顏色問(wèn)題,他認(rèn)為物體的顏色并不是屬于物體的帶實(shí)質(zhì)性的性質(zhì),而是由于光線在被照射的物體表面上發(fā)生變異所引起的．能完全反射光線的物體呈白色,完全吸收光線的物體呈黑色．

牛頓從笛卡兒的棱鏡實(shí)驗(yàn)得到了啟發(fā),又借鑒于胡克和玻義耳的分光實(shí)驗(yàn)．胡克用了一只充滿水的燒瓶代替棱鏡,屏距折射位置大約60 cm;玻義耳把棱鏡散射的光投到1 m多高的天花板上;而牛頓則將距離擴(kuò)展為6—7 m,從室外經(jīng)洞口進(jìn)入的陽(yáng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡后直接投射到對(duì)面的墻上,如圖6所示．這樣,他就獲得了展開的光譜,而前面的幾位實(shí)驗(yàn)者只看到兩側(cè)帶顏色的光斑．

圖6 牛頓的色散實(shí)驗(yàn)

牛頓對(duì)于“光的色散”現(xiàn)象做了近8個(gè)實(shí)驗(yàn),其中最具有代表性的有4個(gè)實(shí)驗(yàn).

(1) 為了證明色散現(xiàn)象不是由于棱鏡跟陽(yáng)光的相互作用,而是由于不同顏色具有不同的折射性,做了如圖7所示實(shí)驗(yàn)．在一張黑紙上畫一條直線opq,op為深藍(lán)色,pq為深紅色,經(jīng)棱鏡觀看,只見(jiàn)這根線好象折斷了似的,分界處正是紅藍(lán)之交,藍(lán)色部分rs比紅色部分st更靠近棱脊ab．可見(jiàn)藍(lán)光比紅光的折射能力更大．

圖7 證明藍(lán)光比紅光折射性強(qiáng)

(2) 為了證明“棱鏡的作用是使白光分解為不同成分,又可使不同成分合成為白光”,設(shè)計(jì)了如圖8所示實(shí)驗(yàn)．

圖8 牛頓用3個(gè)棱鏡做實(shí)驗(yàn)

(3) 為了證明“白光確是由折射性能不同的光組成”,設(shè)計(jì)了如圖9所示的“判決性試驗(yàn)”．光從S平行進(jìn)入F后經(jīng)棱鏡折射,穿過(guò)木板DE上小孔G,各種顏色以不同的角度射向木板de(離DE約4米遠(yuǎn)),穿過(guò)小孔g,經(jīng)三棱鏡abc再折射后抵達(dá)墻壁MN．緩緩旋轉(zhuǎn)三棱鏡ABC,使木板de上不同顏色的光相繼穿g到達(dá)三棱鏡abc．實(shí)驗(yàn)結(jié)果:被第1塊棱鏡折射得最厲害的紫光,經(jīng)第2塊棱鏡也偏折得最多．

圖9 牛頓的判決性實(shí)驗(yàn)

(4) 為了反駁“光譜實(shí)驗(yàn)沒(méi)有考慮到太陽(yáng)本身的張角”、“光譜變長(zhǎng)是一種衍射效應(yīng)”和“無(wú)法解釋薄膜的顏色”等質(zhì)疑,設(shè)計(jì)了如圖10所示的實(shí)驗(yàn)．扁長(zhǎng)的三棱鏡,可以使產(chǎn)生的光譜相當(dāng)狹窄．用屏放在位置1接受光,看到的仍然是普通光,但將屏改變角度,放在位置2,就可以看到分解的光譜．這樣,由于只涉及屏的角度,結(jié)果與棱鏡無(wú)關(guān),就回答了懷疑者提出的質(zhì)疑．

圖10 扁長(zhǎng)三棱鏡實(shí)驗(yàn)

4 光的三原色應(yīng)該如何正確理解

蘇科版教材在設(shè)置“活動(dòng)3.1分解太陽(yáng)光(如圖11所示)”和“活動(dòng)3.3觀察色光混合現(xiàn)象(如圖12所示)”后,進(jìn)行了一段以下的論述．

教材文本:進(jìn)一步研究表明,將紅、綠 、藍(lán)3種色光按不同比例混合,能產(chǎn)生任何一種其他顏色的光,而自身卻無(wú)法用其他的色光混合得到．因此,我們將紅、綠、藍(lán)叫作光的三原色．彩色電視機(jī)和計(jì)算機(jī)顯示器能呈現(xiàn)彩色圖像,就是運(yùn)用了三原色光混合的原理．在屏幕上排列著許多由紅、綠、藍(lán)組合而成的發(fā)光點(diǎn),這些發(fā)光點(diǎn)在電路的控制下發(fā)出不同強(qiáng)度的三原色光,從而產(chǎn)生不同的色彩．

圖11 教材活動(dòng)3.1

圖12 教材活動(dòng)3.3

教材文本分為兩段蘊(yùn)意:前一段是“為什么把紅綠藍(lán)叫做光的三原色”,后一段是光的三原色的應(yīng)用．很多教師沒(méi)有研究教材、沒(méi)有理解教材,經(jīng)常淡化前一段“原因”的“生成”,而本末倒置地把后一段的應(yīng)用代替“原因”,這個(gè)顯然是錯(cuò)誤的．正確的做法應(yīng)該是通過(guò)以下兩個(gè)角度,去科學(xué)闡述“原因”,然后再例舉生活中的實(shí)際應(yīng)用案例．

4.1 RGB(紅綠藍(lán))無(wú)法分解得到其他色光

由“活動(dòng)3.1分解太陽(yáng)光”得到“紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫”7種顏色彩色光帶,在此基礎(chǔ)上,可以進(jìn)行以下的研究性備課思考．

圖13 投影儀燈光的色散

考慮到太陽(yáng)光獲取的諸如天氣、授課節(jié)次、教室位置、朝向等客觀因素,可以使用投影儀的燈光代替太陽(yáng)光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．如圖13所示,將PPT某一頁(yè)幻燈背景設(shè)置為黑色,在合適位置添加一個(gè)狹長(zhǎng)條形文本框,“填充”“白色”,播放當(dāng)前頁(yè),進(jìn)行調(diào)節(jié),直到出現(xiàn)彩色光帶．

之后,將當(dāng)前頁(yè)復(fù)制、粘貼7份,通過(guò)“填充”“自定義顏色”來(lái)改變文本框填充的顏色(投影儀燈光顏色)．依次將這七張幻燈片文本框填充上“紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫”色． 紅光、橙光和黃光經(jīng)三棱鏡折射后的效果圖如圖14所示．

圖14 紅橙黃色光分解

通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn),可以非常清晰地觀察到這樣的現(xiàn)象: (1) 橙光、黃光、靛光、紫光四種色光經(jīng)過(guò)三棱鏡后,再次被分解成其他顏色的色光; (2) 紅光、綠光和藍(lán)光三種色光經(jīng)過(guò)三棱鏡后,沒(méi)有再次分解．結(jié)論:紅光、綠光和藍(lán)光三種色光是單色光;橙光、黃光、靛光、紫光四種色光是復(fù)色光．

4.2 RGB(紅綠藍(lán))可以按不同比例混合得到其他所有色光

“活動(dòng)3.3觀察色光混合現(xiàn)象”有多種方法可以效果很明顯地展示．如圖15所示器材對(duì)于學(xué)生分組活動(dòng)而言,是目前效果最好的,因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)旋轉(zhuǎn)旋鈕任意改變“紅綠藍(lán)”三色光的色度(比例),可以看到非常豐富的色光．

圖15 光的三原色合成實(shí)驗(yàn)器

綜合以上4.1和4.2論述可知，紅、綠 、藍(lán)3種色光是單色光,無(wú)法用其他的色光混合得到;將它們按不同比例混合,卻能產(chǎn)生任何一種其他顏色的光．說(shuō)明紅、綠 、藍(lán)三種色光是最本原的色光,因此,將紅、綠、藍(lán)叫做光的三原色．

5 人眼為什么能看到繽紛多彩的顏色

人耳能夠聽到并區(qū)分不同頻率的聲音,但是正常情況下,頻率過(guò)低(次聲波)和頻率過(guò)高(超聲波)人耳是聽不見(jiàn)的;頻率相差不大時(shí),人耳也是無(wú)法區(qū)分的．與之相似,人的眼睛也能看到不同頻率的光,但是頻率過(guò)低(紅外線以外)和頻率過(guò)高(紫外線以外)人眼是看不見(jiàn)的;頻率相差不大時(shí),人眼也是無(wú)法區(qū)分的．

人眼視覺(jué)系統(tǒng)(如圖16所示)由視錐細(xì)胞、視桿細(xì)胞和視覺(jué)神經(jīng)組成．“視錐細(xì)胞”含有三種不同視色素,其重要功能就是辨別顏色．顏色視覺(jué)(Color Vision)是指對(duì)不同顏色的識(shí)別,即不同波長(zhǎng)的光線作用于視網(wǎng)膜后在人腦引起不同的主觀印象．人眼可以區(qū)分出紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等七種顏色,但仔細(xì)的檢查可以發(fā)現(xiàn),人眼可以分辨可見(jiàn)光譜(380～760 nm)內(nèi)的約150種不同的顏色,每種顏色都與一定波長(zhǎng)的光線相對(duì)應(yīng)．因此,在可見(jiàn)光譜的范圍內(nèi),波長(zhǎng)長(zhǎng)度只要有3～5 nm的增減,就可被視覺(jué)系統(tǒng)分辨為不同的顏色．很明顯,視網(wǎng)膜中不可能存在上百種對(duì)不同波長(zhǎng)的光線起反應(yīng)的視色素．那么,只有三種視色素的視錐細(xì)胞是如何感知上百種不同顏色的呢?

圖16 人眼視覺(jué)系統(tǒng)

圖17 牛頓色盤

在牛頓時(shí)代的物理學(xué)中,大家普遍都有一個(gè)共同的認(rèn)識(shí):一種顏色不僅僅是由某一固定波長(zhǎng)的光線所引起的,而且可以由兩種或更多種其它波長(zhǎng)光線的混合作用而引起．例如,把光譜上的七色光在如圖17所示的“牛頓色盤”上旋轉(zhuǎn),可以在人眼引起白色的感覺(jué)．

19世紀(jì)初,Young(1809)和Helmholtz(1824)提出的“視覺(jué)的三原色學(xué)說(shuō)(Trichromatic Theory)”認(rèn)為:在視網(wǎng)膜上分布有3種不同的視錐細(xì)胞,分別含有對(duì)波長(zhǎng)700 nm(紅)、540 nm(綠)和450 nm (藍(lán))光線特別敏感的三種視色素．當(dāng)某一波長(zhǎng)的光線作用于視網(wǎng)膜時(shí),以一定的比例使3種視錐細(xì)胞分別產(chǎn)生不同程度的感知,傳至中樞神經(jīng),從而產(chǎn)生某一種顏色的感覺(jué)．

“三原色學(xué)說(shuō)”已被許多實(shí)驗(yàn)所證實(shí)．研究表明,用不超過(guò)單個(gè)視錐細(xì)胞直徑的細(xì)小單色光束,逐個(gè)檢查并繪制視錐細(xì)胞的光譜吸收曲線,如圖18所示,發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜上確實(shí)存在三類吸收光譜,其峰值分別在564 nm、534 nm和420 nm處,與紅、綠、藍(lán)3色光的波長(zhǎng)非常接近．用微電極記錄單個(gè)視錐細(xì)胞感受器電位的方法,也觀察到不同單色光引起的超極化型感受器電位的大小,在不同視錐細(xì)胞是不一樣的,峰值出現(xiàn)的情況也符合三原色學(xué)說(shuō)．

圖18 視錐細(xì)胞的光譜吸收曲線

圖19 一個(gè)色盲檢查圖

“三原色學(xué)說(shuō)”及其實(shí)驗(yàn)依據(jù)能較合理地解釋色盲和色弱的發(fā)病機(jī)制．色盲(Color Blindness)是一種對(duì)全部顏色或部分顏色缺乏分辨能力的色覺(jué)障礙,一般能通過(guò)類似如圖19所示色盲檢查圖檢查出來(lái)．色盲可分為全色盲和部分色盲．全色盲極為少見(jiàn),表現(xiàn)為只能分辨光線的明暗,呈單色視覺(jué)．部分色盲可分為紅色盲、綠色盲及藍(lán)色盲,其中前兩種較常見(jiàn)．

色盲絕大多數(shù)是由遺傳因素引起的,只有極少數(shù)是由視網(wǎng)膜病變引起的．有些色覺(jué)異常的產(chǎn)生并非由于缺乏某種視錐細(xì)胞,而只是由于某種視錐細(xì)胞的反應(yīng)能力較弱,這樣使患者對(duì)某種顏色的識(shí)別能力差一些,這種色覺(jué)異常稱為色弱,常由后天因素引起．

6 結(jié)束語(yǔ)

本文以蘇科版初中物理教材第3章第1節(jié)“光的色彩、顏色”的備課為例,在對(duì)《初中義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》的解讀、對(duì)蘇科版物理教材八年級(jí)上冊(cè)的理解和對(duì)“學(xué)生第一次學(xué)習(xí)光學(xué)”學(xué)情的把握的基礎(chǔ)上,通過(guò)5個(gè)問(wèn)題核心問(wèn)題,確定了“基于PCK的研究性備課”的研究對(duì)象．

“光的色彩、顏色”是初二學(xué)生學(xué)習(xí)物理光學(xué)的第一課,除了一些生活體驗(yàn)和現(xiàn)象觀察之外,沒(méi)有任何基礎(chǔ)．同時(shí),從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“科學(xué)探究”和“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”4個(gè)方面來(lái)說(shuō),研究性備課都應(yīng)該將以上4個(gè)問(wèn)題研究透切、理解到位、在課堂中真正“落地”,這樣核心素養(yǎng)才有可能“生根”.

基于PCK的研究性備課,除了要明確其研究的對(duì)象外,還要厘清其研究的方式、研究的途徑和研究的目標(biāo)．這3個(gè)方面,筆者將會(huì)繼續(xù)研究,以期盡快以饗讀者．