任 曄

(江蘇省錫山高級中學實驗學校，江蘇 無錫 214177)

指向深度學習的深度備課
——以蘇科版初中物理“凸透鏡成像的規(guī)律”備課為例

任 曄

(江蘇省錫山高級中學實驗學校，江蘇 無錫 214177)

通過創(chuàng)設情境、豐富課程資源、架構活動及問題體系進行深度備課,能讓學生在學習活動中更好地建構知識網(wǎng)絡,自主全面地掌握知識聯(lián)系,最終完成對知識的遷移與應用,達到深度學習的目的．

深度學習； 深度備課； 物理教學

所謂深度學習就是學生能夠根據(jù)當前的學習活動調動以往的知識經(jīng)驗,建構出自己的知識網(wǎng)絡;在學習的過程中開展積極的溝通與合作,同時又富含個性化的理解;能夠抓住學習內(nèi)容的關鍵特征,全面把握學科知識的本質聯(lián)系;能將學到的知識進行遷移與應用．而要使學生達成深度的學習,必須建立在教師進行深度備課的基礎之上．

深度備課與傳統(tǒng)備課的不同之處在于以學生的深度學習為目標,通過備以課程目標為核心分解而成的課時目標、備以優(yōu)化實驗資源載體為目標的實驗資源、備以問題鏈為主線的符合學生認知發(fā)展規(guī)律的思維載體、備以有效評價為落腳點的評價方式來更加行之有效地幫助學生建構物理知識、提升學習能力并培養(yǎng)學生相關的物理素養(yǎng)．

下面,筆者結合“凸透鏡成像規(guī)律”的實際備課過程,具體闡述深度備課過程中遇到的問題及相應的解決策略．

1 備以課程目標為核心分解而成的課時目標

1.1 課程標準的內(nèi)容要求及分析

凸透鏡成像規(guī)律是初中光學教學中綜合能力要求較高的內(nèi)容之一,課程標準對凸透鏡成像規(guī)律的內(nèi)容要求是:探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律．了解凸透鏡成像規(guī)律的應用．從認知性目標的角度,該部分內(nèi)容屬于了解層次;從體驗性目標的角度,該部分內(nèi)容屬于經(jīng)歷層次．由上述文字描述可知,雖然知識內(nèi)容的要求并不高,但是本節(jié)課需要讓學生經(jīng)歷相對完整的探究過程,因此對實驗提出了較高的要求．教師需要精心思考實驗資源的選擇、實驗流程的優(yōu)化以及與之匹配的以問題鏈為核心的思維載體的設計．

1.2 基于課程目標分解的課時目標

根據(jù)對課程標準相關內(nèi)容的分析,結合學校實際,對本節(jié)課的具體學習目標做如下闡述: (1) 通過由近及遠觀察課本上的字和利用凸透鏡進行猜字游戲,發(fā)現(xiàn)凸透鏡可以成不同的像,進而提出探究問題:凸透鏡成不同像與什么因素有關?(2) 結合已有經(jīng)驗和所學知識,提出凸透鏡成不同像與物距有關的粗略猜想; (3) 初步學會用光具座、燭焰、凸透鏡等器材進行實驗,知道實驗時的注意事項; (4) 經(jīng)歷探究凸透鏡成像規(guī)律的全過程,正確記錄實驗數(shù)據(jù)和成像性質,在教師問題的引領下不斷思考、分析、預測,學會從觀察到的現(xiàn)象和收集到的數(shù)據(jù)中歸納出規(guī)律并能用物理語言進行描述; (5) 嘗試用作圖法進行理論驗證從而整體上更好把握規(guī)律,結合課件進一步思考、發(fā)現(xiàn)其他規(guī)律或產(chǎn)生其他問題作為第二課時的探究資源; (6) 通過探究,學生在合作中學會學習,在體驗中感悟方法,培養(yǎng)了良好的探究習慣,并進一步激發(fā)學生的學習興趣和對科學知識的求知欲．

2 備以優(yōu)化實驗資源載體為目標的實驗資源

2.1 教材建議器材的優(yōu)勢與不足

圖1

蘇科版初中物理教材中“探究凸透鏡成像規(guī)律”的活動通常采用以下器材:蠟燭、凸透鏡、光屏和刻度尺(如圖1)．教材之所以選擇這些器材,原因在于這些器材在大部分學校中都能夠配備,易于開展學生實驗．選擇上述器材完成實驗存在以下不足: (1) 蠟燭的火焰會隨著氣流晃動,不穩(wěn)定; (2) 點燃和熄滅蠟燭時會產(chǎn)生大量的煙霧,在密閉的教室中會造成實時的空氣污染; (3) 蠟燭燭焰的焰心、透鏡的光心、光屏的中心也不易調節(jié)至同一直線、同一高度上．

2.2 實驗資源的選取及優(yōu)化

圖2

圖3

學校目前裝備有光具座,這樣就很好地解決了調節(jié)焰心、光心、光屏中心在同一直線和同一高度的問題．同時一些新開發(fā)的教學儀器也能夠很好地替代蠟燭．比如有一種比較常見的LED燈制成的F光源(如圖2)．這種F光源的優(yōu)勢在于其能夠安裝在光具座上使用,通過開關能很方便地控制光源的亮暗,同時光源穩(wěn)定,成像也更穩(wěn)定．學生在實驗過程中能夠很快地完成探究活動．當然在實踐過程中也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處,比如光源是立體的,很難找到最清晰的像,實驗時可能會出現(xiàn)較大的誤差．要解決上述問題,筆者查找了網(wǎng)絡資料,發(fā)現(xiàn)使用某種LED貼片光源(如圖3)代替LED燈就能解決上述問題．

2.3 對實驗資源的深度思考及回歸

在選擇器材的備課過程中,筆者想到了2016年無錫市中考物理第25題的內(nèi)容,其中有實驗過程中,蠟燭因燃燒而變短,則燭焰在光屏上的像會下移;將蠟燭置于凸透鏡一倍焦距處,結果仍能觀察到燭焰放大的像,這是為什么?等現(xiàn)實的問題．于是筆者查閱了相關的期刊資料,有些觀點發(fā)人深?。热缭谟孟灎T做探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗過程實驗現(xiàn)象的深入剖析中,蠟燭會隨著時間的推移慢慢燃燒,所以會慢慢變短,此時所成的像就不在屏幕的正中央了．在絕大多數(shù)教師眼中這一器材的缺陷卻可以成為促進學生思維的有效載體,使其更加清晰地知道為什么實驗時要使焰心、光心和光屏中心在同一高度;也可以引申出,若蠟燭偏低,則成像的位置如何變化?蠟燭偏高,則成像的位置如何變化．通過讓學生在焦點處觀察燭焰發(fā)現(xiàn)仍然能成像,使學生發(fā)現(xiàn),燭焰不是一個點光源,它是一個立體的光源,燭焰的中心處在焦點處,而并不是每個發(fā)光的部分都處在焦點處,有一部分在1倍焦距以外,那就成倒立放大的實像,而又有一部分在一倍焦距內(nèi),此時成正立放大的虛像．[2]

3 備以問題鏈為主線的符合學生認知發(fā)展規(guī)律的思維載體

3.1 問題鏈的設計

根據(jù)教材內(nèi)容,將授課知識分解成相互聯(lián)系的邏輯結構體系,在每個環(huán)節(jié)中配合相關的指向學習目標的系列問題,激發(fā)學生的思維,促進學生掌握知識與技能．具體設計如圖4所示.

圖4

3.2 用圖式法處理數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)處理分析是本節(jié)課的重點,學生很難講物距像距與焦距這一標準聯(lián)系起來,在以往的教學中,教師往往直接告訴學生物距、像距與焦距進行比較,從而得到凸透鏡成像規(guī)律．這樣操作,學生習得的規(guī)律并不是自主獲得,往往不夠深刻,不易理解,故容易遺忘．而通過圖示的方法,能夠讓學生更加直觀地發(fā)現(xiàn)成像規(guī)律,同時還能對物距動態(tài)變化過程中像距以及像的大小變化有更加深刻的認識．例如表1所示的1組參考數(shù)據(jù):

表1 觀察倒立、放大和倒立、縮小的像f=10 cm

根據(jù)表中數(shù)據(jù)用彩色箭頭代表物和像在黑板上完成貼圖游戲結果如圖5所示．

圖5

實驗數(shù)據(jù)越多,則能更加容易的看出規(guī)律．

4 備以有效評價為落腳點的評價方式

表2 凸透鏡成像規(guī)律評價標準

續(xù)表

評價不僅是教學終點、亦是新的教學的起點,只有用好評價,才能做到有的放矢,有效達成學習目標;才能了解學生學習的深度與廣度．因此,筆者備課時預設了每個活動環(huán)節(jié)所對應的評價點與預設標準供參考．

5 結語

通過創(chuàng)設情境、豐富課程資源、架構活動及問題體系進行深度備課,讓學生在學習活動中更好地建構知識網(wǎng)絡,自主全面地掌握知識聯(lián)系,最終完成對知識的遷移與應用,達到深度學習的目的．而讓學生深度學習的目的就是為了培養(yǎng)學生相應的物理素養(yǎng),形成物理觀念和能力,為其終身發(fā)展奠定堅實的基礎．

1 中華人民共和國教育部 全日制義務教育物理課程標準(2011版)[M] .北京:北京師范大學出版社，2012.

2 姜棟強. 深析經(jīng)典實驗 彰顯智慧與價值——談用蠟燭做探究凸透鏡成像規(guī)律實驗的幾點發(fā)現(xiàn)[J].物理教學，2015(12)：20-21

3 賈麗，朱文軍.探究凸透鏡成像規(guī)律實驗比較研究[J].物理教師，2013(1)：44-47.

2016-12-07)