初中物理概念教學中的情景創(chuàng)設研究
——以“法線”為例

王 霞

（成都市鐵路中學校，四川 成都 610081）

學生在小學階段學習科學的時候，接觸了部分物理知識，但是由于課程設置的原因，學生并不能從中明確哪些是物理知識。在進入中學學習后，物理作為一門單獨設置的學科，學生將系統(tǒng)化分板塊分章節(jié)學習。但無論從哪一板塊開始學習，學習的必然都是其對應的物理概念。所謂物理概念，是指客觀事物的物理屬性和本質特征在人們頭腦中的反映，是事物物理特征的抽象，是觀察、實驗和思維相結合的產物。學生形成、理解和掌握物理概念，進而掌握物理規(guī)律、發(fā)展認知能力，是中學物理教學的核心內容之一。可見物理概念是物理學科的基石，是建構物理觀念的基礎，更是物理學科學習的主要內容。掌握物理概念能夠幫助學生學習時認清事物的物理本質，遷移應用物理概念解決實際問題，提高科學素養(yǎng)。

兒童心理學家皮亞杰認為兒童的認知水平的發(fā)展與他的年齡發(fā)展有關。把認知發(fā)展視為認知結構的發(fā)展過程，以認知結構為依據(jù)區(qū)分心理發(fā)展階段，并把認知發(fā)展分為四個階段。按照他的劃分，初中生正處于形式運算階段Formal Operations Stage（11、12歲及以后）。這個階段的思維特點如下：

一、思維形式擺脫思維內容

形式運算階段能夠擺脫現(xiàn)實的影響，關注假設的命題，可以對假言命題作出具有邏輯性和富有創(chuàng)造性的反映。

二、進行假設演繹推理

假設演繹推理是先提出各種解決問題的可能性，再系統(tǒng)地評價和判斷正確答案的推理方式。假設演繹的方法分為兩步，首先提出假設，提出各種可能性；然后進行演繹，尋求可能性中的現(xiàn)實性，尋找正確答案。

可見初中生的思維已經開始由具體形象思維，逐步向抽象邏輯思維發(fā)展，但是轉變是需要時間的?，F(xiàn)實情況是大多數(shù)初中生的思維依然受到具體形象的影響，對許多問題的理解和剖析還是習慣性地關注表面的直接關系，只會相信自己親眼所見的事實。這也是皮亞杰對兒童心理進行系統(tǒng)、深入的研究后所提出建構主義觀點核心：認識是一種以主體已有的知識和經驗為基礎的主動建構。

光現(xiàn)象在日常生活中非常普遍，八年級上冊物理教科書對光現(xiàn)象教學目標旨在讓學生對光的初步認識轉化為理性認識，理解一些光的形成、傳播規(guī)律及其應用，初步建立自身的光學知識概念及結構。在光的世界里這一章里，有兩條重要的光學定律，光的反射定律和光的折射定律，其中都包含了一個物理概念“法線”。許多教師在教學過程中對“法線”的引入，往往直接描述其定義。

教科版教材物理八年級上冊第60頁對法線的定義是：如圖4-2-3所示，過入射點垂直于鏡面的直線叫作法線。教師在引入“法線”概念時都會結合此圖為學生講解引入法線，其目的是為了描述反射角=入射角，也是為了能畫出反射光線。當描述到此處時，總會有學生提出質疑，覺得法線完全沒有用，用入射光線與鏡面的夾角表示入射角，反射光線與鏡面的夾角為反射角，反射角也等于入射角，并且也能用對稱性畫出反射光線。（情景創(chuàng)設一）這時，教師可以利用教科書第63頁圖4-2-13，引發(fā)學生的思考，反射現(xiàn)象并不只是發(fā)生在鏡面，凹凸不平的表面也會發(fā)生，這種情景下，學生自然能明白為什么不能用入射光線與表面所成的角作為入射角。（情景創(chuàng)設二）引導學生從平面光學走向生活中的立體光學，準備半球體透明玻璃罩、平面鏡、不同顏色的激光筆兩支以及為觀察光路的霧化裝置。

將綠色的激光筆固定從半球體的頂部垂直射向鏡面，綠色激光筆與鏡面的交點作為入射點，讓紅色激光筆的光射向同一點，在不改變入射點的前提下，讓紅光從不同的角度入射，如圖甲所示，讓學生觀察相對應的反射光線的位置。教師趁勢提出：“這束綠色的光像不像一個參照線？”兩種不同顏色光束的形象對比加深學生大腦對“法線”概念產生具體的形象思維。學生通過觀察，并思考發(fā)現(xiàn)，只要入射點不變，無論如何旋轉紅光，反射光束和入射光束始終關于綠光對稱。教師用光線將光路圖呈現(xiàn)出來，如圖乙所示，明確指出綠光是為了研究反射光與入射光關系的輔助參照。同一入射點，同一鏡面，這條參照線有且僅有一條，但它并不是研究對象，為了與研究光束區(qū)分，體現(xiàn)它的輔助效果，應用虛線表示。引導學生從具體形象思維逐步向抽象邏輯思維發(fā)展。

結語

整個教學過程由設置懸念情景—設置判斷情景—設置階梯情景—設置探究情景—設置應用情景。一步一步推進，使學生在每個教學環(huán)節(jié)中都有新目標，使之成為主動的建構者。豐富的情景創(chuàng)設，為教師的概念教學營造了良好的教學氛圍，也激發(fā)了學生的自主學習興趣，促進其科學思維的發(fā)展，最終提高學生的科學素養(yǎng)。