尹慶豐

(1. 江蘇省常州市武進區(qū)教師發(fā)展中心，江蘇 常州 213164；2. 江蘇省常州市武進區(qū)禮嘉中學，江蘇 常州 213176)

《普通高中物理課程標準(2017年版)》提出：“促進學生全面而有個性的發(fā)展，為學生適應社會生活、高等教育和職業(yè)發(fā)展做準備，為學生的終身發(fā)展奠定基礎。”[1]2021年江蘇高考改革的新方案以及高中物理新教材都指向了學生的“終身發(fā)展”。在抗擊新冠疫情時期，傳統教學模式、教學方法和教學手段，已經無法應對時起時伏的疫情，無法契合新課標、新高考的要求，一種新的“混合式教學”應運而生。

1 高中物理“混合式教學”設計

1.1 “混合式教學”的基本內涵

“混合式教學”的定義有很多，例如，何克抗認為：混合式教學就是傳統學習與在線學習的結合；[2]Tom Boyle等人認為：混合式教學不僅包括了傳統的課堂教授學習與網絡在線學習，還應該包括結構化學習與非結構化學習的混合、自定步調的學習與協作學習的混合，這樣的混合式教學可以彌補傳統教學與單一網絡教學的缺陷。[3]筆者認為：混合式教學不單是線上和線下兩種教學模式的混合，而應包括教學手段、方法、內容與時間甚至是教學空間、評價等諸多方面的混合。[4]簡言之“混合式教學”是指通過網絡與現代信息技術將整個教學設計流程進行混合的教學模式。[5]

1.2 高中物理“混合式教學”設計模式

基于“混合式教學”的理念與高中物理概念、規(guī)律課的特點，“混合式教學”可分為“教學分析、教學過程、教學評價”等模塊。其中，教學過程由課前預習、課堂教學、課后拓展等3個階段構成(圖1)。

圖1

如圖2所示，在混合式教學中，學生要自己發(fā)現問題、分析問題，最終解決問題，是形成概念、規(guī)律的學習主體，而不僅僅是接受者；教師是引導者，不僅引導學生的學習，還要引導學生的思想、情感，幫助他們成為熱愛自然、親近自然、熱愛科學、探索科學的學習者。

圖2

基于過程的教學評價，是對學生提升學習投入度的一種激勵。整個教學設計環(huán)環(huán)相扣、層層遞進，不僅解決了高中物理教學課時緊張的問題，還把新課標的教學任務和目標落實到位，是一種適應現代科技發(fā)展與學生需求的創(chuàng)新教學模式。

2 高中物理“混合式教學”實踐

現以“光的折射”教學為例，說明“混合式教學”在高中物理規(guī)律課中的應用。

2.1 課前預習

預習資源豐富多彩，可以是圖片、視頻，也可以是小實驗、小故事，還可以是數據表格等，為學生的學習拓寬了視野，提高了教學效率。

2.1.1 教學分析

“光的折射”與人們的生活聯系密切，通過本節(jié)課的學習，使學生在掌握知識的同時，激發(fā)學生探索自然、理解自然的興趣與熱情。[6]

學生在初中對“光的折射”有所了解，以定性分析為主。通過近四年的物理學習，他們對物理基本思想和科學探究過程有一定的認識，具備了基本的觀察、分析、歸納能力，但通過實驗現象尋找規(guī)律的能力還比較薄弱。因此，教學中應注重學習方法的引導。

2.1.2 線上預習資源包

根據上述學情分析，結合課堂教學設計，按需整合預習資源包。主要包括：(1) 光的反射圖片、視頻等，如鏡花水月、潛望鏡、內蒙古阿爾山地區(qū)同時出現了三個太陽等；(2) 光的折射小實驗，如水中的筷子、杯中窺幣、用激光筆照射魚缸底部并逐漸加水等；(3) 具有閱讀性的物理學史料，主要包括涉及折射現象的實驗研究歷程，如托勒密、開普勒、斯涅耳等科學家對光的折射的探究；(4) 不同介質的折射率及其測量方法。

預習資源包與課堂教學緊密結合，除了學習素材之外，教師還可以準備一些習題，讓學生自測，從而使學生進一步明確學習目標，確保課堂教學的有效性。

2.2 課堂教學

2.2.1 復習光的反射

播放視頻(預習資源包中素材)。

師：遠處山峰組成的側臥佛像本來只有水面上方的一半，但我們借助水面，卻能觀察到完整的臥佛，發(fā)生這個現象的原因是什么？

生：光的反射。

師：光的反射遵循的規(guī)律是什么？

生：(1) 反射光線、入射光線、法線在同一平面內；(2) 反射光線，入射光線在法線兩側；(3) 反射角等于入射角；(4) 反射過程中光路可逆。

學生在課前通過資源包對該內容進行了預習，且初中已經重點學習過光的反射，故該環(huán)節(jié)采用討論法進行教學，讓全體學生都參加活動，在鞏固知識的同時提高學生學習的自主性。

2.2.2 感受光的折射

演示筆在水中的折射現象(圖3)。

圖3

師：你觀察到了什么現象？

生：筆在水中發(fā)生了偏折。

師：筆反射的光依次經過水和空氣，傳到人的眼睛里，說明光從水中到空氣中并不一定是沿直線傳播的。

演示硬幣在水中“浮”上來(圖4)。

圖4

師：你又觀察到了什么現象？

生：硬幣“浮”上來了(其實在碗底沒有動)。

圖5

師生分析：硬幣反射的光本來被碗的邊沿擋住了，加入水之后，能看到硬幣，說明光從水中進入空氣中傳播方向發(fā)生了變化。光從一種介質射入到另一介質時，傳播方向發(fā)生改變的現象，叫作光的折射。

2.2.3 探究入射角和折射角之間的關系

(1) 定性探究入射角和折射角之間的關系

實驗裝置如圖5所示，引導學生畫出光由空氣射入玻璃和由玻璃射入空氣的光路(圖6)，用激光筆發(fā)出的光驗證光路可逆。

圖6

(2) 定量探究入射角和折射角之間的關系

認識法線、入射角和折射角后，學生進行分組實驗，探究折射角r和入射角i之間的關系。

師：我們可以根據記錄數據，猜想折射角r和入射角i之間的關系，畫出相應的圖像，進而找出規(guī)律。

學生分工合作，記錄數據(表1)，提出自己的猜想。

表1

學生根據自己的猜想，利用excel分別畫出r-i圖像、r2-i圖像、tanr-tani圖像、sinr-sini圖像，他們發(fā)現sinr-sini圖像為一條直線(圖7)，說明sinr和sini兩者成正比關系，比值為一常數。

圖7

2.2.4 了解先輩們艱辛的探究歷程

在課前資源包里面，包含了托勒密、開普勒、斯涅耳等物理學家對折射現象的實驗研究小故事。結合上面的探究環(huán)節(jié)，可以采用講授法，回顧物理學史。三位科學家的故事可以分別由三位同學來講，比比誰講得更生動、邏輯更清晰。

2.2.5 總結、引入新的物理量

學生歸納、總結結論：在光的折射現象中，折射角隨著入射角的變化而變化，而兩角的正弦值之比是個常數，這是有物理意義的量。

教師展示預習資源包中的素材，介紹幾種常見介質的折射率(表2)。

表2

生：對于不同的介質，折射率的值是不同的。

在最后一個環(huán)節(jié)，總結、建構了新的物理概念——折射率，并對其物理意義進行探討，所以采用了“以語言傳遞信息為主”的教學方法，包括講授、討論、歸納、總結等。這個環(huán)節(jié)能夠使學生在較短時間內獲得大量系統的科學知識，培養(yǎng)了學生的科學思維。

2.3 課后鞏固

課后鞏固不局限于解題，還可以是問題討論，或是情境分析，或是實驗探究及實驗驗證。

2.3.1 問題討論

問題1：入射角一定大于折射角嗎？

問題2：當入射角增大時，折射角如何變化？

問題3：如何解釋“浮現”的硬幣這個現象？

2.3.2 情境分析

(1) 《隋唐演義》中羅成在河邊觀察水深，似乎只有齊腰深，躍入后卻差點被淹死，最后被隋軍亂箭射死，由此故事過渡到折射現象的應用：水池變“淺”。

(2) 如圖8所示，從側面觀察“玻璃磚后面的鋼筆”的時候會觀察到什么現象？鋼筆始終都是錯位的嗎？

圖8

2.3.3 實驗探究

如圖9所示，請嘗試做一做，并說明水瓶燈發(fā)光的奧秘。

圖9

在拓展內容的課題上可以標上星號，一顆星表示最簡單，五顆星表示最難，以此類推。學生可以按照自己的學習能力選擇完成，并在學習平臺上反饋。教師可以根據平臺數據進行拓展內容的調整，不斷完善，突出“混合式教學”的優(yōu)勢。

3 注重過程，創(chuàng)新“混合式教學”評價

“混合式教學”將教學拓展到了課前、課中、課后，因此原有的教學評價方式也應該作出相應的調整。筆者設計了多維度考核評估指標體系(表3)，將評價的時間跨度擴展到整個學習過程，多層次考查學生的學習投入度和學習效果，從而實現對學生各個學習環(huán)節(jié)的實時評價。

表3

4 結語

傳統的教學模式，以線下課堂教學為主，大部分時間是由教師主導，運用單向講解方式傳遞知識，采用板書加PPT的形式?！盎旌鲜浇虒W”模式不是簡單的線上加線下，而是有效結合、相輔相成，充分發(fā)揮線下和線上教學模式各自的優(yōu)勢。

在物理概念、規(guī)律教學中，通過教學手段、教學方法、教學內容的混合等，將教師從“主導者”演變?yōu)椤耙龑д摺?，將學生從“跟隨者”演變?yōu)椤爸黧w”，[7]提升了學生的學習參與度，培養(yǎng)了學生自主學習的能力，加強了師生、生生之間的互動，從而加深了學生對概念、規(guī)律的理解和認同。