王 霞
(成都市鐵路中學(xué)校,四川 成都 610081)
學(xué)生在小學(xué)階段學(xué)習(xí)科學(xué)的時候,接觸了部分物理知識,但是由于課程設(shè)置的原因,學(xué)生并不能從中明確哪些是物理知識。在進(jìn)入中學(xué)學(xué)習(xí)后,物理作為一門單獨設(shè)置的學(xué)科,學(xué)生將系統(tǒng)化分板塊分章節(jié)學(xué)習(xí)。但無論從哪一板塊開始學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的必然都是其對應(yīng)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(zhì)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(jié)合的產(chǎn)物。學(xué)生形成、理解和掌握物理概念,進(jìn)而掌握物理規(guī)律、發(fā)展認(rèn)知能力,是中學(xué)物理教學(xué)的核心內(nèi)容之一??梢娢锢砀拍钍俏锢韺W(xué)科的基石,是建構(gòu)物理觀念的基礎(chǔ),更是物理學(xué)科學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。掌握物理概念能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)時認(rèn)清事物的物理本質(zhì),遷移應(yīng)用物理概念解決實際問題,提高科學(xué)素養(yǎng)。
兒童心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為兒童的認(rèn)知水平的發(fā)展與他的年齡發(fā)展有關(guān)。把認(rèn)知發(fā)展視為認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程,以認(rèn)知結(jié)構(gòu)為依據(jù)區(qū)分心理發(fā)展階段,并把認(rèn)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:
形式運算階段能夠擺脫現(xiàn)實的影響,關(guān)注假設(shè)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。
假設(shè)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(shè)演繹的方法分為兩步,首先提出假設(shè),提出各種可能性;然后進(jìn)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(jīng)開始由具體形象思維,逐步向抽象邏輯思維發(fā)展,但是轉(zhuǎn)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(xí)慣性地關(guān)注表面的直接關(guān)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(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究后所提出建構(gòu)主義觀點核心:認(rèn)識是一種以主體已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)的主動建構(gòu)。
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(xué)目標(biāo)旨在讓學(xué)生對光的初步認(rèn)識轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)識,理解一些光的形成、傳播規(guī)律及其應(yīng)用,初步建立自身的光學(xué)知識概念及結(jié)構(gòu)。在光的世界里這一章里,有兩條重要的光學(xué)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(xué)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(jié)合此圖為學(xué)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(dāng)描述到此處時,總會有學(xué)生提出質(zhì)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(shè)一)這時,教師可以利用教科書第63頁圖4-2-13,引發(fā)學(xué)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(xué)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(shè)二)引導(dǎo)學(xué)生從平面光學(xué)走向生活中的立體光學(xué),準(zhǔn)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?nèi)肷潼c的前提下,讓紅光從不同的角度入射,如圖甲所示,讓學(xué)生觀察相對應(yīng)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(xué)生大腦對“法線”概念產(chǎn)生具體的形象思維。學(xué)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(zhuǎn)紅光,反射光束和入射光束始終關(guān)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(guān)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(yīng)用虛線表示。引導(dǎo)學(xué)生從具體形象思維逐步向抽象邏輯思維發(fā)展。
整個教學(xué)過程由設(shè)置懸念情景—設(shè)置判斷情景—設(shè)置階梯情景—設(shè)置探究情景—設(shè)置應(yīng)用情景。一步一步推進(jìn),使學(xué)生在每個教學(xué)環(huán)節(jié)中都有新目標(biāo),使之成為主動的建構(gòu)者。豐富的情景創(chuàng)設(shè),為教師的概念教學(xué)營造了良好的教學(xué)氛圍,也激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)其科學(xué)思維的發(fā)展,最終提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。