指向深度學(xué)習(xí)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(xué)實驗學(xué)校，江蘇 無錫 214177)

指向深度學(xué)習(xí)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(xué)實驗學(xué)校，江蘇 無錫 214177)

通過創(chuàng)設(shè)情境、豐富課程資源、架構(gòu)活動及問題體系進行深度備課,能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中更好地建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò),自主全面地掌握知識聯(lián)系,最終完成對知識的遷移與應(yīng)用,達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的．

深度學(xué)習(xí)； 深度備課； 物理教學(xué)

所謂深度學(xué)習(xí)就是學(xué)生能夠根據(jù)當(dāng)前的學(xué)習(xí)活動調(diào)動以往的知識經(jīng)驗,建構(gòu)出自己的知識網(wǎng)絡(luò);在學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)鍵特征,全面把握學(xué)科知識的本質(zhì)聯(lián)系;能將學(xué)到的知識進行遷移與應(yīng)用．而要使學(xué)生達(dá)成深度的學(xué)習(xí),必須建立在教師進行深度備課的基礎(chǔ)之上．

深度備課與傳統(tǒng)備課的不同之處在于以學(xué)生的深度學(xué)習(xí)為目標(biāo),通過備以課程目標(biāo)為核心分解而成的課時目標(biāo)、備以優(yōu)化實驗資源載體為目標(biāo)的實驗資源、備以問題鏈為主線的符合學(xué)生認(rèn)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(xué)生建構(gòu)物理知識、提升學(xué)習(xí)能力并培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)的物理素養(yǎng)．

下面,筆者結(jié)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(yīng)的解決策略．

1 備以課程目標(biāo)為核心分解而成的課時目標(biāo)

1.1 課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求及分析

凸透鏡成像規(guī)律是初中光學(xué)教學(xué)中綜合能力要求較高的內(nèi)容之一,課程標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用．從認(rèn)知性目標(biāo)的角度,該部分內(nèi)容屬于了解層次;從體驗性目標(biāo)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(xué)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(shè)計．

1.2 基于課程目標(biāo)分解的課時目標(biāo)

根據(jù)對課程標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容的分析,結(jié)合學(xué)校實際,對本節(jié)課的具體學(xué)習(xí)目標(biāo)做如下闡述: (1) 通過由近及遠(yuǎn)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(guān)?(2) 結(jié)合已有經(jīng)驗和所學(xué)知識,提出凸透鏡成不同像與物距有關(guān)的粗略猜想; (3) 初步學(xué)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(zhì),在教師問題的引領(lǐng)下不斷思考、分析、預(yù)測,學(xué)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(jié)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(xué)生在合作中學(xué)會學(xué)習(xí),在體驗中感悟方法,培養(yǎng)了良好的探究習(xí)慣,并進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)知識的求知欲．

2 備以優(yōu)化實驗資源載體為目標(biāo)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(xué)校中都能夠配備,易于開展學(xué)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(diào)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(xué)校目前裝備有光具座,這樣就很好地解決了調(diào)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(xué)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(guān)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(xué)生在實驗過程中能夠很快地完成探究活動．當(dāng)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(luò)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(jié)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(guān)的期刊資料,有些觀點發(fā)人深省．比如在用蠟燭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(xué)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(xué)生在焦點處觀察燭焰發(fā)現(xiàn)仍然能成像,使學(xué)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(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的思維載體

3.1 問題鏈的設(shè)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(jié)構(gòu)體系,在每個環(huán)節(jié)中配合相關(guān)的指向?qū)W習(xí)目標(biāo)的系列問題,激發(fā)學(xué)生的思維,促進學(xué)生掌握知識與技能．具體設(shè)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(xué)生很難講物距像距與焦距這一標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來,在以往的教學(xué)中,教師往往直接告訴學(xué)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(xué)生習(xí)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(xué)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(rèn)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)

續(xù)表

評價不僅是教學(xué)終點、亦是新的教學(xué)的起點,只有用好評價,才能做到有的放矢,有效達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo);才能了解學(xué)生學(xué)習(xí)的深度與廣度．因此,筆者備課時預(yù)設(shè)了每個活動環(huán)節(jié)所對應(yīng)的評價點與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)供參考．

5 結(jié)語

通過創(chuàng)設(shè)情境、豐富課程資源、架構(gòu)活動及問題體系進行深度備課,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中更好地建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò),自主全面地掌握知識聯(lián)系,最終完成對知識的遷移與應(yīng)用,達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的．而讓學(xué)生深度學(xué)習(xí)的目的就是為了培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)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(chǔ)．

1 中華人民共和國教育部 全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)[M] .北京:北京師范大學(xué)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(xué)，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)