基于核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)進(jìn)階的教學(xué)設(shè)計(jì)（2）

李露

摘 ? 要：文章以《眼睛和眼鏡》一節(jié)的教學(xué)為例，基于課程標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化教學(xué)目標(biāo)，基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)過程，并提出類比已有經(jīng)驗(yàn)、巧借實(shí)驗(yàn)器材、創(chuàng)設(shè)多樣情境等基于經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)的物理教學(xué)策略，以期實(shí)現(xiàn)情感共鳴。

關(guān)鍵詞：經(jīng)驗(yàn)建構(gòu);教學(xué)設(shè)計(jì);眼睛和眼鏡;教學(xué)策略

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1003-6148（2020）2-0015-3

由物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任構(gòu)成的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，其落實(shí)的重要途徑之一在于物理課堂教學(xué)。剛接觸物理的初中生其實(shí)是帶著各種源自生活或其他學(xué)科的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，這些經(jīng)驗(yàn)正是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)?；谡n程標(biāo)準(zhǔn)的要求，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的生長，喚起情感態(tài)度的共鳴，本文對(duì)人教版八年級(jí)上冊(cè)《眼睛和眼鏡》一節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和探討。

1 ? ?基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)的物理教學(xué)設(shè)計(jì)路徑

1.1 ? ?研讀課程標(biāo)準(zhǔn)與教材

通過解讀課程標(biāo)準(zhǔn)和教材，把握該節(jié)教學(xué)內(nèi)容在本章及光學(xué)板塊的位置和價(jià)值，體會(huì)教材安排的邏輯主線和設(shè)計(jì)意圖。

課程標(biāo)準(zhǔn)指明了學(xué)生經(jīng)驗(yàn)生長的方向——“了解人眼成像的原理，了解近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因與矯正辦法”[1]。本課是第五章《透鏡及其應(yīng)用》的第4節(jié)，基于學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)——關(guān)于透鏡的初步認(rèn)識(shí)、照相機(jī)成像原理、凸透鏡成像規(guī)律等，結(jié)合八年級(jí)上冊(cè)生物學(xué)科中關(guān)于眼睛的結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)眼睛并利用物理知識(shí)解決與生活、生命息息相關(guān)的問題。教材從眼睛的結(jié)構(gòu)、成像原理、眼睛的調(diào)節(jié)作用逐步展開，進(jìn)一步引出視力缺陷及矯正的問題，在“科學(xué)世界”欄目普及眼鏡度數(shù)的知識(shí)。

1.2 ? ?把握學(xué)生經(jīng)驗(yàn)

分析學(xué)情有利于了解學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，把握群體特征和認(rèn)知方式，才能更好地創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)計(jì)教學(xué)途徑，有效建構(gòu)認(rèn)知。

學(xué)生已經(jīng)了解眼睛的結(jié)構(gòu)、透鏡對(duì)光的作用、照相機(jī)成像原理和凸透鏡成像規(guī)律等知識(shí)，能借助透鏡、光具座等光學(xué)器材進(jìn)行簡單探究。不過，通過訪談發(fā)現(xiàn)，對(duì)于眼睛結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)學(xué)生只知道晶狀體、角膜、視網(wǎng)膜這幾個(gè)名詞，甚至大部分學(xué)生不知道它們?cè)谘壑械木唧w位置，更不知其功能。對(duì)于視力缺陷問題，佩戴近視眼鏡的學(xué)生僅停留在“近視眼看不清遠(yuǎn)處”這一認(rèn)知上，缺乏從物理視角認(rèn)識(shí)視力缺陷的成因及矯正方式，視力正常的學(xué)生甚至缺乏體驗(yàn)。

由于該階段的學(xué)生好奇心強(qiáng)，渴望了解眼睛這一重要而神奇的器官，喜歡動(dòng)手操作，對(duì)本節(jié)內(nèi)容很感興趣。但他們處于具體形象思維向抽象思維發(fā)展的初始階段，對(duì)于“眼睛中晶狀體是如何調(diào)節(jié)來看清遠(yuǎn)近不同的物體”這一抽象知識(shí)的認(rèn)識(shí)有難度，需在教學(xué)中提供感性材料，搭建知識(shí)與直接經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系。

1.3 ? ?確定教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)

基于教材分析和學(xué)情分析，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)要求細(xì)化教學(xué)目標(biāo)：通過自學(xué)教材，了解眼球的構(gòu)造;通過利用水透鏡模擬眼睛看清遠(yuǎn)近不同物體的過程，了解眼睛成像及調(diào)節(jié)原理;通過對(duì)近視眼成因及矯正的猜想、驗(yàn)證與觀察分析，知道其矯正方式，并類比學(xué)習(xí)遠(yuǎn)視眼的成因及矯正;通過多次實(shí)驗(yàn)，感受科學(xué)探究和科學(xué)方法，在交流探討中形成健康用眼的意識(shí)，熱愛生活及生命。

教學(xué)重點(diǎn)：眼睛成像原理和調(diào)節(jié)作用;近視眼和遠(yuǎn)視眼的成因及矯正。

教學(xué)難點(diǎn)：晶狀體是如何調(diào)節(jié)來看清遠(yuǎn)近不同的物體。

1.4 ? ?設(shè)計(jì)教學(xué)過程

知道學(xué)生起點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)后，教師要設(shè)計(jì)一條有邏輯的路徑引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成目標(biāo)?！皩W(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程是以自身的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的主動(dòng)建構(gòu)的過程”[2]。即學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，基于教師創(chuàng)設(shè)的問題情境，受內(nèi)部動(dòng)機(jī)的驅(qū)使，根據(jù)已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)加以建構(gòu)。通過積極探索、主動(dòng)交流，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的同化或順應(yīng)，從而完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

（1）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

情境1：重慶美景（圖片）

教師導(dǎo)語：重慶的美，在于兩江交匯時(shí)的浩蕩激昂;在于洪崖洞夜景的絢爛奪目;在于穿樓而過的輕軌瀟灑轉(zhuǎn)身;在于商務(wù)區(qū)的高樓傲然挺立;也在于綠水青山間的世外桃源……眼觀重慶，你們覺得重慶美不美？

眼睛，讓我們看見多彩的世界;眼睛，更是心靈的窗戶。

情境2：會(huì)說話的眼睛（視頻）

教師導(dǎo)語：從眼睛到心靈，我們看到的是幸福、堅(jiān)毅、快樂……對(duì)于神奇的眼睛，你了解多少？想知道些什么？

【設(shè)計(jì)意圖】 直觀感受世界之美，感受眼睛對(duì)情感的表達(dá)。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，喚起情感共鳴。

（2）基于經(jīng)驗(yàn)，展開教學(xué)

①活動(dòng)1：眼球結(jié)構(gòu)知多少

學(xué)生自學(xué)后，通過搶答方式認(rèn)識(shí)眼球的主要結(jié)構(gòu)。

【設(shè)計(jì)意圖】 自學(xué)、回顧已有的眼球結(jié)構(gòu)知識(shí)，調(diào)動(dòng)課堂氛圍和積極性。

②了解眼睛各部位的作用

對(duì)比凸透鏡成像，提出問題：角膜和晶狀體相當(dāng)于我們學(xué)過的什么器材？視網(wǎng)膜相當(dāng)于什么？

【設(shè)計(jì)意圖】 類比已學(xué)的凸透鏡成像，有助于理解眼睛各部位的作用。

③眼睛的調(diào)節(jié)原理

對(duì)比照相機(jī)成像原理，結(jié)合照相機(jī)發(fā)展簡史，介紹人眼成像、調(diào)節(jié)原理。

教師：照相機(jī)的原型，來源于2000多年前我國古代墨子發(fā)現(xiàn)的小孔成像原理，由此制成暗箱。在文藝復(fù)興時(shí)期，利用成像暗箱來繪畫。調(diào)節(jié)暗箱的長度（即像距），畫出遠(yuǎn)近不同的物體。從第一臺(tái)照相機(jī)誕生，它是如何將遠(yuǎn)近不同的物體都清晰成像在底片上？

最初的長焦照相機(jī)，調(diào)節(jié)像距，即鏡頭到底片的距離。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在的微單，可以通過組合透鏡間的焦距變化來實(shí)現(xiàn)清晰成像。

眼睛究竟是通過調(diào)節(jié)像距，還是調(diào)節(jié)焦距來看清不同遠(yuǎn)近的物體？眼球里晶狀體和視網(wǎng)膜之間的距離容易改變嗎？

（結(jié)合動(dòng)畫，回顧知識(shí)）凸透鏡成像：物距變化，像距隨之改變。既然像距變不了，對(duì)同一個(gè)凸透鏡，相應(yīng)的物距也只有一個(gè)。眼睛只能看清這一處的物體。所以，要讓不同遠(yuǎn)近的物體都成像在視網(wǎng)膜上，只能怎么辦？

【設(shè)計(jì)意圖】 通過類比，了解眼睛成像的特點(diǎn)?？萍己喪返慕榻B，讓學(xué)生感受人類智慧，認(rèn)識(shí)到眼睛的調(diào)節(jié)是通過晶狀體的厚度變化來實(shí)現(xiàn)焦距改變。并基于已有認(rèn)知，從理論上分析焦距改變的必然性。

④活動(dòng)2：探究眼睛如何看清遠(yuǎn)近不同的物體

引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)焦距可變的水透鏡（圖1），了解其操作及作用。分別模擬眼睛看遠(yuǎn)處、近處時(shí)，晶狀體的厚度調(diào)節(jié)過程。選取小組代表描述實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論。

【設(shè)計(jì)意圖】 通過實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)、認(rèn)知晶狀體的調(diào)節(jié)過程;通過合作與對(duì)話，培養(yǎng)科學(xué)探究的觀察、動(dòng)手與表達(dá)能力。

⑤了解明視距離

通過將課本豎立，從遠(yuǎn)處慢慢靠近眼睛，感受是否能一直看清文字。

【設(shè)計(jì)意圖】 創(chuàng)設(shè)情境，感受眼睛看近處時(shí)睫狀體收縮、晶狀體變厚的過程;了解“遠(yuǎn)點(diǎn)”“近點(diǎn)”和“明視距離”，實(shí)現(xiàn)德育的滲透——普及正確的書寫坐姿;該體驗(yàn)還為過渡到近視眼的成因做鋪墊。

⑥近視眼及其矯正

近視的學(xué)生摘下眼鏡看遠(yuǎn)處，結(jié)合體驗(yàn)，分析近視眼的特點(diǎn)及成因。

教師演示近視眼的成像特點(diǎn)（如圖2、圖3），學(xué)生猜想并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證矯正辦法（如圖4）。

【設(shè)計(jì)意圖】演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀感受晶狀體變厚，折光能力變強(qiáng)，利于聯(lián)系所學(xué)知識(shí)進(jìn)行視力矯正，實(shí)現(xiàn)從物理走向生活。

⑦遠(yuǎn)視眼及其矯正

類比近視眼進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和方法的遷移。

（3）回歸生活，學(xué)以致用

結(jié)合新聞報(bào)道——如何降低居高不下的近視率，以及最新發(fā)布的保護(hù)青少年視力的文件，引發(fā)學(xué)生探討保護(hù)視力的舉措。

【設(shè)計(jì)意圖】 交流對(duì)話中實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享，實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人價(jià)值，強(qiáng)化學(xué)生保護(hù)視力的意識(shí)。

（4）創(chuàng)設(shè)情境，情感共鳴

欣賞校園、祖國、世界之美。

教師結(jié)語：透過雙眼，我們看到豐富多彩的校園生活，看到四季的變換，看到祖國的大好河山，看到世界的雄奇壯麗。也得益于今天更高級(jí)的照相機(jī)，拍攝記錄下每一瞬間的美好！如今，更有“中國天眼”，帶我們望向宇宙深處，揭開宇宙的奧秘！感謝明澈的眼睛，讓我們洞察世界的美妙。

【設(shè)計(jì)意圖】 走向生活、走向科技，點(diǎn)燃民族自豪感，喚起呵護(hù)雙眼、熱愛生活的積極態(tài)度。

2 ? ?基于經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)的物理教學(xué)策略

（1）類比已有經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知遷移

根據(jù)有意義學(xué)習(xí)理論，學(xué)習(xí)是“原有知識(shí)對(duì)新知識(shí)的同化”[3]，與已有經(jīng)驗(yàn)建立聯(lián)系的過程。教師若是熟悉學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，將此確定為新知識(shí)的生長點(diǎn)，通過組織類似學(xué)習(xí)材料并巧妙類比引導(dǎo)，將有效實(shí)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知的遷移。例如，類比照相機(jī)成像原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)眼睛成像和調(diào)節(jié)作用的認(rèn)識(shí)。

（2）巧借實(shí)驗(yàn)器材，提供經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)

“學(xué)習(xí)的本質(zhì)是學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與環(huán)境中接受的信息相互作用并主動(dòng)建構(gòu)意義的過程”[4]。教師為學(xué)生學(xué)習(xí)抽象概念提供經(jīng)驗(yàn)支持，有助于突破教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。借助自制水透鏡模擬眼睛視物過程，有利于學(xué)生體驗(yàn)和認(rèn)知晶狀體的調(diào)節(jié)作用;借助演示實(shí)驗(yàn)直觀呈現(xiàn)近視眼晶狀體變厚，折光能力變強(qiáng)，為用凹透鏡矯正近視做鋪墊。直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象幫助初中生從形象的感知實(shí)現(xiàn)對(duì)抽象概念的建構(gòu)。

（3）創(chuàng)設(shè)多樣情境，引發(fā)對(duì)話共鳴

教學(xué)中的情境創(chuàng)設(shè)不局限于物理實(shí)驗(yàn)、實(shí)物演示。讓學(xué)生基于觀察再用語言表達(dá)的實(shí)驗(yàn)，或是邊感受邊交流的探究，既能提高觀察能力、協(xié)作能力，又是促使學(xué)生對(duì)話交流、情感共鳴的途徑。當(dāng)然，理科的課堂還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適時(shí)注入富有美感的文字、音樂或視頻，如深情流露的眼睛、令人震撼的美景，更是提高了感知效應(yīng)，引發(fā)情感共鳴，滲透學(xué)科育人價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳剛，舒信隆.新編物理教學(xué)論[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2006. （欄目編輯 ? ?趙保鋼）