基于經(jīng)驗建構 滲透傳統(tǒng)文化

摘 要：基于學生經(jīng)驗建構，融入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，本文以“光的折射”教學為例來設計教學過程。在這一過程中，應注重采用多角度地挖掘元素，多維度地滲透文化，全方位地優(yōu)化設計，精巧化地融入教學，低成本地開發(fā)教具，高價值地呈現(xiàn)效果等物理教學策略，以期培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)。

關鍵詞：經(jīng)驗建構；傳統(tǒng)文化；光的折射；教學策略

1 引言

《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）強調了將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入物理教學中的重要性，并提出了與之相關的情境素材建議、教學策略以及活動設計建議等。物理學作為自然科學領域的一門基礎學科，在基于學生經(jīng)驗建構的物理教學中滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，不僅符合學生的認知特點，有助于建立物理知識與實際生活間的緊密聯(lián)系，還可以承載傳承與傳播優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要使命。

2 滲透傳統(tǒng)文化的物理教學設計路徑

基于《課程標準》的要求，本文以人教版物理八年級上冊第四章“光現(xiàn)象”第4節(jié)“光的折射”為例，進行教學設計，并深入探討如何在這一教學過程中實現(xiàn)學生經(jīng)驗的建構與生長。

2.1 挖掘相關中華傳統(tǒng)文化的教學資源

《課程標準》為學生經(jīng)驗的生長指明了方向，即“通過實驗，了解光的折射現(xiàn)象及其特點”。^［1］本課是人教版物理八年級上冊第四章“光現(xiàn)象”的第4節(jié)“光的折射”內(nèi)容，它基于學生已有的經(jīng)驗——“光在同種均勻介質中沿直線傳播”以及“光在兩種介質的界面上會發(fā)生反射”，通過實驗進一步探究光在兩種介質的界面發(fā)生折射時的規(guī)律與特點，為第五章“透鏡及其應用”的學習奠定堅實基礎?！墩n程標準》在“教學提示”的“情境素材建議”中提出了“討論分析‘樓臺倒影入池塘’‘潭清疑水淺’等詩句所反映的光學原理”的建議。同時，教材在“生活中的折射現(xiàn)象”板塊中要求學生解釋“池水變淺”的現(xiàn)象，在“練習與應用”板塊中則呈現(xiàn)了詩句“云在水中飄，魚在云上游”，并要求學生解釋相關現(xiàn)象的成因。這些素材都提示教師要善于挖掘傳統(tǒng)文化中的光學元素，以培養(yǎng)學生解釋相關物理現(xiàn)象的能力。此外，“科學世界”板塊還介紹了《史記》《夢溪筆談》和《登州海市》中均有記載的海市蜃樓現(xiàn)象，這些自然現(xiàn)象不僅豐富了教學內(nèi)容，也為教師提供了契機，在滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的同時，提升學生的科學精神并發(fā)展其人文底蘊。

2.2 把握學生經(jīng)驗，確定滲透中華傳統(tǒng)文化的切入點

把握學情是有效創(chuàng)設情境和建構學生認知的前提。學生已經(jīng)掌握了“光在同種均勻介質中沿直線傳播”的規(guī)律以及光的反射定律，并在科學課程中對光的折射現(xiàn)象有一定的了解，且能夠通過探究光的反射定律和平面鏡成像規(guī)律進行簡單的實驗探究。但學生對光的折射規(guī)律缺乏系統(tǒng)認識，也缺乏運用光的折射規(guī)律解釋生活中常見折射現(xiàn)象的能力。因此，對于正處在具體形象思維向抽象思維發(fā)展階段的學生而言，教師在教學中需要提供豐富的感性材料，引導他們經(jīng)歷科學探究的過程。同時，教師要緊緊抓住運用折射規(guī)律解釋現(xiàn)象的這一關鍵環(huán)節(jié)，創(chuàng)設情境并融入中華傳統(tǒng)文化元素，從而在學生的知識、直接經(jīng)驗和傳統(tǒng)文化之間建立起緊密的聯(lián)系。

2.3 確定融入中華傳統(tǒng)文化的教學目標與重難點

物理觀念：通過實驗，學生將深入了解光的折射現(xiàn)象及其特點；能運用折射規(guī)律來解釋成語、典籍、古詩詞中涉及的光學現(xiàn)象以及解決生活中的實際問題。

科學思維：學生能運用光線這一物理模型來描述光的折射；通過類比學習光的反射規(guī)律，對光的折射規(guī)律進行猜想，并設計相應的探究方案；同時，學生能基于實驗現(xiàn)象對已有的觀點和結論進行檢驗和修正。

科學探究：基于觀察和實驗，學生能夠提出與光的折射現(xiàn)象有關的科學探究問題，并作出有依據(jù)的猜想和假設；能夠制定初步的實驗方案，正確使用測量工具獲取實驗數(shù)據(jù)，并通過交流討論得出實驗結論。

科學態(tài)度與責任：通過運用光的折射規(guī)律來解釋自然現(xiàn)象，學生將深刻體會到物理學是對相關自然現(xiàn)象的描述與解釋，從而激發(fā)他們對學習物理、探索自然的興趣；通過交流合作，學生能夠提出不同見解，養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度；通過解釋傳統(tǒng)文化中的光學現(xiàn)象，學生將領略文理融合之美，并增進對傳統(tǒng)文化的傳承與熱愛。

教學重點：探究并了解光的折射現(xiàn)象及其特點。

教學難點：利用光的折射規(guī)律解釋中華傳統(tǒng)文化中的有關現(xiàn)象。

2.4 設計滲透中華傳統(tǒng)文化的教學過程

“學習者的學習過程是以自身的知識和經(jīng)驗為基礎的主動建構過程?！?sup>［2^］基于學生的經(jīng)驗，結合教學目標和重難點，教師應充分挖掘中華傳統(tǒng)文化資源，創(chuàng)設富有啟發(fā)性的問題情境，設計出一條邏輯清晰的路徑來激活學生的思維，并據(jù)此有效地展開課堂教學。圖1為“光的折射”教學流程。

教學片段1：情境1 “坐井觀天”

師：中華文化源遠流長，博大精深。古語云：“坐井觀天，所見甚小?！边@句話常用井底之蛙來比喻那些見識狹窄的人。那么，大家有沒有想過，為什么井底之蛙所能看見的天空很小呢？

演示環(huán)節(jié)：首先，我們準備了一個內(nèi)徑約為7cm、高度約為15cm且底部透明的柱形塑料罐，在罐子外壁蒙上黑色卡紙，作為模擬的枯井。接著，我們在容器底部放置了一個手機攝像頭，用來代表青蛙的“眼睛”。然后，我們在距離“井口”約20cm的位置，水平地放置（可使用四個鐵架臺固定）了一張星空圖，作為模擬的天空（見圖2）。通過向容器中逐漸加水，模擬雨水注滿井底的過程，并借助“希沃白板”軟件，同步展現(xiàn)攝像頭所拍攝到的畫面范圍（見圖3）。

設計意圖：本教學環(huán)節(jié)旨在通過還原成語故事“坐井觀天”的情境，讓學生直觀地感受到注水前后青蛙視野范圍發(fā)生的顯著變化。為了增強學生的參與感和體驗感，筆者設計了讓學生數(shù)一數(shù)“看見了幾顆星”的互動環(huán)節(jié)，引導他們從青蛙的視角去感受這種視野變化。這種視覺上的強烈對比，能夠迅速激發(fā)學生的好奇心和求知欲，并引發(fā)他們思考青蛙視野范圍變大的原因。通過這個演示環(huán)節(jié)，學生能夠從物理的視角感受成語的寓意和傳統(tǒng)文化的博大精深，進而提升他們的文化自豪感。

教學片段2：情境5 詩詞中的折射現(xiàn)象

師：為什么雨后青蛙的視野范圍會變大？

設計意圖：回扣引入，鼓勵學生運用所學知識作圖解釋，從物理的視角解釋原因，從而多角度了解傳統(tǒng)文化的內(nèi)涵。

師：唐代詩人儲光羲在《釣魚灣》中描繪“潭清疑水淺，荷動知魚散”。那么，請大家思考一下，為什么潭水看起來會變淺呢？

學生活動：體驗叉魚（見圖4）。

演示環(huán)節(jié)：采用兩束激光來模擬魚反射的光，并借助噴霧裝置來清晰地顯示光的傳播路徑。同時，用兩根細棍來模擬折射光的反向延長線，以便更直觀地幫助學生觀察和理解光的折射現(xiàn)象。

設計意圖：本環(huán)節(jié)旨在通過從詩句中挖掘問題，還原詩句中所描繪的情境，讓學生深刻體會到物理“從生活中來，到生活中去”的學科理念。該活動不僅增強了學生的實踐體驗，豐富了他們的認知，還讓他們意識到叉魚并非簡單地瞄準便可叉中。教師利用噴霧將光路可視化，幫助學生深入剖析原因——來自魚的反射光在水面處發(fā)生偏折，當光線逆著進入人眼時，人們會誤以為光是從虛像位置發(fā)出的。通過兩根細棍模擬折射光的反向延長線，其交點即為魚的虛像位置，從而解釋了為何瞄準虛像無法準確叉中魚。緊接著，教師呈現(xiàn)光路圖（見圖5），該圖不僅能解釋上述現(xiàn)象，還能實現(xiàn)“一圖三用”解釋“潭清疑水淺”和“筷子折斷”等光學現(xiàn)象。

師：王維在《使至塞上》中寫道：“大漠孤煙直，長河落日圓。”這句詩描繪了沙漠的雄奇壯麗。但同學們，從物理學的角度來看，詩人所看到的落日是真正的落日嗎？

設計意圖：通過設問激疑的方式，鼓勵學生敢于質疑，并學以致用，解釋自然現(xiàn)象。這一提問旨在引導學生分析陽光通過不均勻的大氣層時并非沿直線傳播的現(xiàn)象，從而進一步理解光的折射。同時，借助詩詞和圖片讓學生感受科學與藝術的融合之美，體會物理是對自然現(xiàn)象的描述與解釋，并從物理視角深入理解詩詞的內(nèi)涵。

教學片段3：情境6 視頻再現(xiàn)海市蜃樓奇觀

古代文學中有不少關于海市蜃樓的記載，例如司馬遷在《史記》中曾這樣描述：“海旁蜃氣象樓臺，廣野氣成宮闕然”；沈括在《夢溪筆談》中記載：“登州海中，時有云氣，如宮室、臺觀、城堞、人物、車馬、冠蓋，歷歷可見，謂之‘海市’”；蘇軾則在《登州海市》中寫道：“東方云?？諒涂眨合沙鰶]空明中”“重樓翠阜出霜曉”。

師：海市蜃樓出現(xiàn)的原因是什么呢？

布置作業(yè)：請查閱更多關于海市蜃樓的相關記載，并嘗試運用所學知識解釋其背后的科學原理，最后撰寫一篇科學論文。

設計意圖：根據(jù)教材中“科學世界”板塊所呈現(xiàn)的相關歷史記載，本環(huán)節(jié)旨在引導學生課后積極查閱資料，深入了解更多關于海市蜃樓的主次。這一過程，不僅能讓學生運用所學知識解釋這一自然現(xiàn)象，同時也是課堂教學回歸中華傳統(tǒng)文化的一種途徑。

3 滲透傳統(tǒng)文化落地核心素養(yǎng)的物理教學策略

3.1 多角度地挖掘元素，多維度地滲透文化

課堂引入部分，通過還原“坐井觀天”這一成語故事，讓學生直觀感受到“所見甚小”的道理，并從物理視角深刻領會成語的寓意，以此實現(xiàn)“德育教育”的目的。接著，深入挖掘了詩詞“潭清疑水淺”中蘊含的折射現(xiàn)象，讓學生在體驗叉魚活動后，理性認識到潭水看起來變淺的原因。此外，筆者還從“大漠孤煙直，長河落日圓”中描繪的雄渾壯美的大漠風光出發(fā)，引導學生辨析詩人所見的“落日”是否為我們通常意義上的真實的落日。同時，筆者再現(xiàn)了史料中關于海市蜃樓的記載，讓學生感受文人墨客筆下的自然奇觀，并布置了調查性作業(yè)，鼓勵學生進一步查閱和分析相關資料，以此為契機去探索自然背后的奧秘。在結合教學內(nèi)容滲透傳統(tǒng)文化時，要充分挖掘中華傳統(tǒng)文化元素資源，例如發(fā)明創(chuàng)造、古詩詞、成語諺語、古代建筑、傳統(tǒng)民俗等。特別是在將成語和古詩詞融入課堂時，要注意輔以圖片、視頻、故事、實驗等加以說明，以便能更好地傳達出詩詞中的內(nèi)涵和意境，從而體現(xiàn)科學與人文的緊密聯(lián)系，落實人文底蘊與科學精神這一素養(yǎng)要求。

3.2 全方位地優(yōu)化設計，精巧化地融入教學

深入研究《課程標準》、教材、學情等，優(yōu)化課堂教學策略，方能令傳統(tǒng)文化真正融入初中物理教學過程，實現(xiàn)發(fā)揚與傳承文化的目標。具體而言，教師需要先細致研讀《課程標準》與教材，挖掘其中相關的中華傳統(tǒng)文化教學資源；再結合教學實際情況，精心挑選恰當?shù)闹腥A傳統(tǒng)文化素材作為文化滲透的切入點；接著，根據(jù)《課程標準》和學生已有經(jīng)驗，明確需融入中華傳統(tǒng)文化的教學目標，并探索突破教學重難點的有效途徑；最后，緊密結合學情，開展形式多樣的傳統(tǒng)文化教學活動。在實際教學中，問題的根源往往在于情境設計，而情境設計的巧妙程度會影響學生思維的深度和品質。例如，在引入環(huán)節(jié)，教師通過創(chuàng)設情境并借助實驗手段還原成語故事，以強烈的視覺沖擊引發(fā)學生對光的折射現(xiàn)象特點的思考。在運用物理知識解釋現(xiàn)象的環(huán)節(jié)，教師創(chuàng)設古詩詞情境，不僅豐富了課堂的人文氣息，實現(xiàn)了學以致用、鞏固知識的目的，還能讓學生從物理視角重新審視傳統(tǒng)文化，領略文理交融的獨特魅力。通過深入挖掘傳統(tǒng)文化的豐富內(nèi)涵，并巧妙再現(xiàn)文化情境，在多樣的活動中，學生經(jīng)歷感知、觀察、實踐、思考、解釋、交流等一系列環(huán)節(jié)，不僅能有效激發(fā)學生的學習興趣，激活學科思維，更是真正實現(xiàn)了傳統(tǒng)文化的滲透，從而全面提升了學生的核心素養(yǎng)。

3.3 低成本地開發(fā)教具，高價值地呈現(xiàn)效果

改進和開發(fā)教具，不僅能夠創(chuàng)設情境且豐富學生的學習體驗，還是認識物理規(guī)律的感性基礎。同時，這些教具也能激發(fā)學生的學習興趣，啟發(fā)他們的思維，成為他們認識事物規(guī)律的起點。秉承滲透中華傳統(tǒng)文化的設計理念，結合傳統(tǒng)文化內(nèi)涵對教具進行優(yōu)化與開發(fā)，無疑能進一步推動學科融合的真正落地。例如，教師可以利用生活中的透明塑料罐搭配黑色卡紙，巧妙地制作出“枯井”模型，再手繪星空圖，借助手機攝像頭和“希沃白板”軟件，便能實現(xiàn)“坐井觀天”的情境模型，讓學生能夠直觀感受“井底之蛙，所見甚小”所帶來的視覺沖擊。又如，教師可以利用魚缸和小魚模擬叉魚活動，并借助紅綠色激光、細棍、噴霧裝置等工具，將折射光路可視化，從而把抽象的問題轉化為可見的現(xiàn)象，有效突破教學重難點，直觀呈現(xiàn)虛像的成因和特點，讓學生真正理解了“潭清疑水淺”的物理原理。在利用身邊的器材開發(fā)教具時，教師需要充分考慮實驗效果，確保實驗現(xiàn)象能明顯且直觀地呈現(xiàn)出來，讓每個學生都能清晰看到。同時，教師還應結合多媒體、板書、板畫、語言表達等多種手段，融入傳統(tǒng)文化的意境和內(nèi)涵，以最大化實驗效果。這樣做不僅能有效突出重難點，還能促進學科融合，豐富教學形式，提高教學效率。

4 結論

基于學生經(jīng)驗進行知識建構，并在這些實際教學過程中滲透優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，為此，教師需要多維度地挖掘相關元素，創(chuàng)設更多元化的教學情境，同時更積極主動地開發(fā)教具。在此基礎上，教師應力爭實現(xiàn)自然科學與人文學科的融合，真正將傳播優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的使命落到實處，真正踐行學科育人的觀念。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2022年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2022：17．

［2］胡誼，郝寧.教育心理學：理論與實踐的整合觀［M］.上海：華東師范大學出版社，2009：149．