初中物理自主合作探究課堂的構建
——以《光的折射》為例

◆ 深圳市上步中學 李谷彬

初中物理自主合作探究課堂的構建
——以《光的折射》為例

◆ 深圳市上步中學 李谷彬

《光的折射》是人教版初中物理八年級下第四章第四節的內容。通常教師教學是通過光的反射規律知識遷移以及教師演示光的折射現象，讓學生學習光的折射規律。本文通過自主合作探究課堂的設計，探索實現自主探究和合作探究的有機結合、學生主體地位和教師主導地位的有機結合，營造出“有規則的自主合作探究”課堂氛圍，實現“教與學方式”的真轉真變。

自主探究；合作探究；學生主體；教師主導

一、教學過程

（一）新課導入，目標解讀

教師：首先，我們來做一個實驗。每個小組都有一個紙杯，在紙杯中倒滿水，將鉛筆放入其中，觀察有什么現象?

學生進行分組實驗。

教師：請一位同學來分享下觀察到的實驗現象。

學生：觀察到筷子向上偏折。

教師：這位同學觀察得非常仔細，不但發現了筷子偏折，還觀察到了筷子向上偏折。大家可以思考一下，這是為什么？帶著這個問題，我們再來看一段視頻。

（視頻內容：小男孩叉魚幾次都叉不中，老爺爺叉魚一次命中。小男孩向老爺爺問原因。老爺爺說魚在你看到的位置偏上，不能叉看到的魚的位置。）

教師：想一想為什么小朋友叉不到魚，老爺爺能叉到魚？老爺爺說“魚在你看到的位置偏上”，對嗎？

教師：接下來請同學們看一下這節課的目標，朗讀一遍。

學生朗讀學習目標。

（二）自主合作，展示交流

教師：請同學的目光轉到這里來。激光儀發出一束光線，請一位同學描述所觀察到的現象。

學生甲：我們前面學過，光在均勻介質中沿直線傳播。但在這里我們看到，在空氣和水交界的界面處，光線發生了偏折。

學生乙：我有補充。甲說光在均勻介質中沿直線傳播，實際上應該是光在同種均勻介質中沿直線傳播。如果只是均勻介質，不是同種的話，也會發生折射。

教師：很好。（學生鼓掌）我們之前講的是光在同種均勻介質中沿直線傳播。

教師：我們觀察到了光的折射現象。接下來，請大家參考之前學習的光的反射，給出光的折射的定義，畫出折射的光路圖并找出其中的相關概念。

教師：請大家小組討論一分鐘。

學生小組討論。

教師：請一位同學上臺展示你們小組的討論結果。

學生：光的折射的定義是：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生偏折，而且是朝法線方向偏折。

學生進行補充。

教師：看過光的折射光路圖之后，我們可以聯想到光的反射現象。在學習光的反射現象之前，請一位同學來說一下光的反射規律包括哪些內容。

學生：三線共面；兩線分居；兩角相等；光路可逆。

教師：由此，我們可以猜想，是否存在光的折射規律。①折射光線、法線和入射光線是否共面？②折射光線和入射光線是否分居法線兩側？③折射角是否等于入射角？④光路是否可逆？

教師：接下來，請大家利用激光筆和水槽完成導學案“自主合作，展示交流”第三部分的小組合作探究實驗。探究內容如下：①設計實驗，探究折射光線、法線和入射光線是否共面，并得出實驗結論。②將光從空氣射入水中，改變入射角的大小，將數據填入以下表格。通過對實驗現象的觀察和數據分析，得出至少兩個結論。

次數折射角(°) 1 2 3 4入射角(°) 60 45 30 0兩角大小關系入射角——折射角入射角——折射角入射角——折射角入射角——折射角

學生完成小組合作探究實驗，教師進行巡堂，觀察各小組實驗完成情況，并對實驗操作存在誤區的小組進行指導。

教師：請一個小組的同學上臺展示你們小組的實驗結果。

學生甲：我們組經過四次實驗得出的實驗結論是：當光從空氣射入水中時，折射角始終小于入射角；當光垂直于界面時，折射角等于入射角。請問，同學們有什么問題嗎？

學生乙：她第一次說光從空氣射入水中時，并沒有說是斜射，如果是垂直的話，入射角會等于折射角。

學生丙:我們通過實驗得出折射光線、法線和入射光線是共面的。

教師：剛才回答的同學提到了三線共面，也部分總結了兩角的關系。當光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角；當光從空氣垂直入射到水中時，折射角等于入射角，且等于0度。但是，他們沒有分析兩線是否分居，以及當入射角減小時，折射角是如何變化的。

學生丁：當入射角減小的時候，折射角也減小。折射光線和入射光線分居法線兩側。

教師：如下圖，當光沿AO從空氣入射到水中，其折射光線為OB。當光沿BO入射到空氣中，其折射光線有什么特點？說明什么？小組討論。

教師：請一位同學進行展示。

學生：當光沿BO入射到空氣中，其折射光線與AO重合。說明在光的折射現象中，光路是可逆的。

教師總結光的折射規律。

由一位學生指導教師完成三個光的折射光路圖，教師在黑板上演示。

教師：我們完成了三個簡單的光的折射光路圖，接下來，我們要嘗試處理稍微復雜的問題。本節課開始的時候，我們看過視頻，小朋友叉不到魚，老爺爺能叉到魚。請大家進行自主探究，完成人看魚的光路圖，然后根據光路圖，分析為什么小朋友叉不到魚，老爺爺能叉到魚。

教師：小組討論一下。

教師：請一位同學展示小組討論的結果。

學生甲：我們先畫出光路圖，先畫法線，再畫折射光線……請同學們進行補充。

學生乙：我認為甲說光路可逆是錯的，因為我們看到的魚應該是魚身上發出的光線，不是我們眼睛發出的光線。

學生丙：我覺得乙說的也是錯的，并不是魚發出的光線，而應該是魚反射的光線。

學生丁：我贊成丙的說法，光射入水中，射到魚身上，反射回來，所以應該是魚反射的光線。

教師：那如果是燈籠魚呢？

學生丁：燈籠魚自己是光源，自己發出光線。

教師：對，如果是燈籠魚，那就是從魚身上發出的光線。所以，為了回避這個問題，我們可以說，從燈籠魚身上射過來的光線，到達水面時發生折射。另外，剛才甲說，下面的s是實像，上面的s’是虛像，這句話對嗎？

學生:s應該是物，而不是像。

畫出筷子成像的光路圖，分析其看起來折斷的原因。

教師：在紙杯中放入一枚硬幣，讓視線逐漸下降至看不到硬幣，保持身體不動，往紙杯中倒水，觀察實驗現象。通過畫光路圖分析其原理。下面進行小組合作探究。

學生描述觀察到的實驗現象，并通過畫光路圖分析其原理。

（三）釋疑解惑，歸納總結

學生提出本節課學習過程中存在的疑惑，請其他同學自由回答。

學生小組討論總結本節課所學習的內容，并進行展示。

（四）當堂檢測，現場評優

學生自主完成“當堂檢測，現場評優”的內容。教師請同學進行展示，其他同學進行補充。

二、教學反思

本堂課的教學設計，通過教師與學生、學生與學生之間的互動，實現了教師精心設計下的學生自主合作探究，從而引導學生培養創新能力、合作能力、探究能力。具體表現為兩個結合：一是學生自主探究和合作探究的有機結合；二是學生主體地位和教師主導地位的有機結合。

（一）自主探究和合作探究的有機結合

作為一堂自主合作探究課，其核心是進行探究。學生在已有的知識和原始觀念基礎上，對新知識進行探究。根據探究難度和復雜性的不同，需要靈活采用自主探究和合作探究的方法。自主探究是讓學生對遇到的問題進行單獨思考，鍛煉學生獨立解決問題的能力。合作探究是讓學生通過集體合作的形式來完成對問題的探究，在小組的互動過程中，激發學生的參與熱情和學習興趣，鍛煉學生的表達能力和溝通能力。學生不是一味地通過“聽”來接收新知識，而是通過操作、觀察、傾聽、表達、反思體驗知識生成的過程，加深對知識的理解。兩者各有利弊，作為教師，在教學過程當中，應該靈活運用兩種方法來激發學生的學習熱情和興趣，培養學生既獨立思考又能開展團隊合作的行為能力。

那么，何時采用自主探究，何時采用合作探究呢？需根據課程的具體內容和環節來選擇。

1. 簡單的知識學習或概括應以自主探究為主。例如讓學生描述觀察到的折射現象，學生只需將教師展示的物理現象用語言描述出來，思維過程較為簡單，不是探究難點，可以讓學生進行自主探究。

2. 既涉及知識學習又涉及知識演練應用，可選擇自主探究和合作探究的結合。例如，讓學生給出光的折射的定義，畫出光的折射光路圖并找出其中的相關概念，先進行自主探究，再進行小組合作探究的模式。因為這個探究難度中等，學生已經學過光的直線傳播和光的反射，其中知識遷移能力較強的同學，可以通過觀察光的折射現象畫出光的折射光路圖，但基本功較差的同學，讓其獨立完成該探究存在困難，所以加入合作探究。一方面旨在訓練學生獨立思考解決問題的能力，另一方面引導學生通過小組合作、相互檢驗自主探究的成果是否存在缺漏和不足，互幫互助完成探究，達到“兵教兵”的效果，培養團隊合作精神。在爺孫叉魚實驗中，也是采用這種合作模式。

3. 復雜的實驗探究以小組合作探究為主。例如：對于光的折射規律的探究，需要學生在教師提供的實驗器材、實驗問題設置以及實驗數據記錄表格的引導下設計、完成實驗操作，進行數據分析，得出結論。由于初中學生處理復雜問題和程序的能力有限，復雜的實驗探究難度較大，需要學生相互合作、互幫互助才有可能完成，所以，對于復雜的實驗探究我們采用了小組合作探究的模式。

此外，對于如何靈活應用自主探究和合作探究，按照知識類型的劃分，還可以歸納為兩類：一是習題探究；二是實驗探究。習題探究根據題目難度細分三種情況：容易的題目選擇自主探究；中檔題則以自主探究為主、合作探究為輔，采用"一對一"合作的探究模式；難題則以個人探究為輔、合作探究為主，采用小組合作的探究模式。實驗探究也是以個人自主探究為輔、小組合作探究為主。可以說，自主探究是合作探究的基礎，合作探究是自主探究的進一步深化。合理選擇自主探究和合作探究的模式，既能達到完成探究的目的，又能高效率利用課堂時間，從而營造生動活潑的課堂氛圍。

（二）學生主體地位和教師主導地位的有機結合

學生學習新知識的過程，既不能完全以教師灌輸為主，學生被動接受，也不宜完全由學生無邊界自由探索，失去方向。筆者認為，有效的課堂模式，應是學生在教師的引導、點撥下，通過操作、觀察、思考、交流、反思形成新知識。這個過程，一方面要突出學生的主體地位，另一方面也要強調教師的主導地位，形成一種教師精心設計下學生自主學習、思維創新的學習過程和學習環境。

學生的主體地位，具體而言，在本堂自主合作探究課中，學生需進行獨立思考、小組探究，再通過展示交流完成對新知識、新概念、新規律的探究，而不是完全由教師進行“滿堂灌”。在展示交流環節，當一位同學展示結束以后，再由其他同學對展示的內容進行自由的質疑和補充，在這個過程中，學生之間進行思想的自由碰撞，體驗知識的逐步生成，加深了對知識的全面深入理解。在釋疑解惑環節，學生提出本節課學習過程中存在的疑惑，并請其他同學自由回答，通過這種方式，使得學生發現問題、分析問題的能力得以提高；通過思想的自由碰撞，讓學生實現知識的內化。這些過程都充分的體現學生在課堂中的主體地位。

本課程強調，學生主體地位是以教師主導地位為前提的，教師把握著探究引導的大方向。具體而言，教師的主導地位首先體現在整堂課的設計上。通過精心設計導學案，將教學內容轉化為一個個問題，學生在問題的引導下逐步進行對新知識的學習。例如學生可以通過聯想光的反射規律來猜想光的折射規律的內容；對折射光線、法線和入射光線是否共面的探究可以由學生根據教師提供的實驗器材完成；而對折射光線和入射光線是否分居法線兩側和折射角是否等于入射角這兩個問題的探究，學生單獨完成探究容易迷失方向，因此需要教師通過提供實驗數據記錄表格的方式“搭梯子”，引導學生完成實驗。其次，作為一堂自主合作探究課，學生自主合作探究的成果不一定成熟，可能不全面、不深入、存在偏差，這時就需要發揮教師的主導作用。在學生進行自主探究和合作探究的過程中，教師進行巡堂，掌握學生探究過程中出現的問題，并及時進行指導。在展示交流環節，教師一方面要引導學生自由碰撞，一方面要合理掌握交流的方向。例如，在進行光的折射規律探究結論展示時，學生并不能完整的闡述光的折射規律的內容，這時就需要教師及時介入，引導學生得出完整的結論。

總體而言，學生主體地位和教師主導地位并非兩個毫無關聯的甚至對立的存在，在實際課堂中，考慮到中學生的思維能力、學習能力等仍是一個發展成熟的過程，因此反而需要將學生的主體地位更多地與教師的主導地位融合，營造一個“有規則的自主合作探究”的課堂環境，實現“教與學方式”的真轉真變。

（編輯：胡 璐）

微信督導拉近了家校距離

湖南新晃開通了教育督導微信公眾平臺——“新晃教育督導”。點擊進入微信，可看到政策法規、工作動態、意見通報三大主欄目，主欄目下面還有減負規定、新聞信息、舉報投訴等15個子欄目。

師生和家長只要用手機對著二維碼掃描一下，就可以隨時隨地關注“新晃教育督導”，了解教育督導法規政策與工作動態，還可以通過微信直接將建議或投訴發送給縣政府教育督導室。督學進入班級聽課時，還能記錄課堂片段實況。對于學校存在的突出問題和安全隱患，也能通過微信實現遠程監控和現場取證，便于隨時調用待查。學校開展教育教學活動的文字、圖片、視頻資料通過微信發送到縣教育局和縣政府教育督導室，為教育督導工作提供了大量生動、鮮活、翔實的素材與案例。

督學們通過撰寫督學心得，圖文并茂地還原當天開展工作的真實情景。同時，教育局主要領導和各責任區聯系領導可以通過查閱督學日志，全面掌握全縣學校整體情況和各自分管學校具體情況。年終考核時，縣政府教育督導室還可根據每位督學日志的內容、篇幅、質量和篇數等硬性指標，客觀公正地評價考核每位督學的工作。現在，微信群成了督學們與校長交流經驗、分享心得、溝通協調、反饋意見的最佳渠道。

（摘自《中國教育報》）

李谷彬，華東師范大學碩士，深圳市上步中學物理教師。

G633.7

A

1671-0568 （2015） 31-0122-04