初中物理課堂融入SPOC模式的實踐研究
——以“凸透鏡成像的規律”教學為例

(1. 江蘇省蘇州市吳中區甪直甫里中學,江蘇 蘇州 215127；2. 蘇州大學物理教育研究所,江蘇 蘇州 215006)

加州大學伯克利分校阿曼多·?？怂菇淌谔岢龅腟POC(SmallPrivateOnlineCourse)教學模式是融合了課堂和在線教育的混合教學模式。實踐證明：這種小規模在線課程教學模式因其開展范圍小，在提升課程教學質量、提升教師能力、降低教學成本等方面具有顯著優勢。

《義務教育物理課程標準(2011年版)》要求“突出學生的主體地位”“發展學生對科學技術的興趣和愛好”“注重培養學生的學習習慣和自學能力”。然而很多學生對物理學科有恐懼感，甚至產生嚴重的厭學情緒。筆者嘗試將SPOC教學模式引入初中物理教學，讓學生學習物理時不只停留在單純的機械記憶，而是讓他們在掌握陳述性知識的同時掌握程序性知識，甚至升華為策略性知識。讓學生充分體會“學有所用，學以致用”，提升學生的學習欲望，增強學生的學習自信心。

1 SPOC模式的混合學習活動設計

考慮到國情不同，各地SPOC教學模式實踐的環境和生源不同，筆者將原來的SPOC教學模式根據本校的實際情況略作修改，將SPOC教學模式的實踐分為兩大部分：一是混合學習的前期準備，包括在教材分析和學情分析的基礎上制作教學課件，錄制教學微視頻，編制和微視頻配套的學習任務單；二是混合學習活動，包括課前自主學習、課堂協作研討、課后深思反饋(如圖1)。

圖1

2 實踐過程的前期準備

2.1 教材分析

“凸透鏡成像的規律”是蘇科版八年級物理上冊第四章第三節的教學內容，本節課起著承上啟下的作用,它既是前面知識的延續又是后面知識學習的理論基礎。本節課注重學生體驗，讓學生通過實驗，充分體驗科學探究的過程，掌握科學探究的方法，培養學生建立物理模型的能力，強化學生學習的獨立性和主動性。

2.2 學情分析

初中生正處于形象思維向抽象思維過渡的時期，他們思維活躍，求知欲旺盛，具有強烈的操作興趣和動手欲望。但是八年級的學生由于剛接觸物理，還缺乏對科學探究過程和方法的了解，在進行探究實驗活動時會有一定的困難。這需要教師精心準備，將學習或探究過程中可能存在困難的環節提前準備，分層次、設臺階，幫助學生克服困難，引導學生自主進行探究活動。

2.3 自主學習資源準備

表1 “尋找凸透鏡成的像”自主學習任務單

SPOC教學模式的前期資源準備是由教師在課前兩周制作完成初稿，經過研討修改，課前一周定稿。之后將課前學習內容“尋找凸透鏡成的像”以微視頻和任務單相結合的形式提前三天打包，推送至班級QQ群，以便學生有足夠的時間可以下載微視頻和任務單(如表1)，進行自主學習，并在學習過程中及時發現問題，在線討論問題。也使教師有足夠的時間發現和收集學生的共性和個性問題，進行分類整理，為后續的課堂教學提供有效的依據和明確的教學目標。

考慮到初中生的認知特點和心理特征，筆者將任務單的問題采用了圖像、問答和選擇的形式，降低了難度，提高了學生自主學習的成功率，提高了學生的成就感，提升了學生的學習興趣和自信心。

3 混合學習活動設計

新課之前將部分優秀的自主學習任務單用投影展示出來，這樣做的目的一方面是對這部分學生進行鼓勵，另一方面也是給其他學生樹立一個榜樣。

3.1 任務驅動，以疑促思

將課前收集的學生自主學習時的問題分類歸納后找出共性問題，按一定的邏輯順序書寫在黑板上。學生自主學習之后提出的共性問題為：(1) 為什么凸透鏡成的像有大有小？(2) 凸透鏡成的像有正立，有倒立，是什么原因造成的？(3) 凸透鏡成的虛像和實像怎么區分？

3.2 創設情境，以趣引究

學生的求知欲和好奇心已經在自主學習的過程中被激發出來了，我們需要創設適當的情境，將學生導向科學探究。讓學生利用實驗桌上的凸透鏡觀察一個物體，嘗試尋找這個物體通過凸透鏡成放大(縮小)、倒立(正立)的像，并在這個基礎上猜想導致不同現象的原因。學生在自己動手試驗之后基本上都可以提出“是由距離不同造成的”的猜想。此時教師需要提問學生猜想中的“距離”是指“物距”還是“像距”，這樣做既明確了概念，又可以引出不同觀點。當學生觀點不一致時，我們可以順理成章地進入科學探究的下一環節。當然引入下一環節的方法多種多樣，教師可依據自己的風格進行設計。

3.3 科學探究，以行激學

美國教育家杜威認為：所有的學習行為都是行動的副產品，所以教師要通過“做”，促使學生思考，從而習得知識。學生的學習熱情在討論中被點燃，早已躍躍欲試，忍不住要動手實踐一番了。此時教師需要指出實驗不是盲目地動手操作，而是有目的、有計劃、有步驟地進行的，所以要求學生根據剛才的猜想，以小組合作的形式討論實驗方案，并提出具體的實驗步驟，選好需要的實驗儀器。

在課前自主學習的基礎上，結合猜想時的親身經歷，學生早已在心中有了實驗的大概輪廓，小組討論只是進一步將實驗細化、具體化，為后續的實驗探究做好鋪墊。教師在學生討論的過程中做好巡視工作，及時引導和幫助有困難的學生完成實驗方案設計。在討論測量距離的過程中教師可以簡單介紹光具座的結構和功能，讓學生明白它在實驗中的作用。

表2 凸透鏡成像實驗記錄表

由于時間限制，在學生完成實驗方案設計之后將全班分成兩大組，一組探究成倒立、縮小、實像的規律，另一組探究成倒立、放大、實像的規律，并將實驗數據記錄在表2中。告訴學生完成得又快又好的小組可以挑戰另一組實驗，挑戰成功學生可以獲得額外的評價積分。

在收獲了前面一系列的成功后，自信心充盈的學生面對未知產生了濃厚的興趣。同時競爭的引入又進一步提升了學生動手探索的積極性。在緊張而又愉悅的氛圍中，學生很快完成了實驗并找到規律：u>v時，成倒立、縮小的實像；u

在學生進一步得出成倒立、等大的實像規律和成虛像的規律之后，教師可以告訴學生：為了更加準確地界定物距和像距的范圍，物理學中通常以凸透鏡的焦距作為參考標準，通過比較物距和焦距的大小關系界定物距的范圍。并將不同凸透鏡的焦距告訴學生，讓學生自己根據剛才的實驗數據，尋找物距和焦距之間的大小關系和成像之間的規律。雖然學生第一次接觸數據處理，但是在教師的引導下，他們完全可以憑借自己的數學知識找到規律。與此同時，學習給他們帶來的成就感是無法用語言描述的，學習的興趣和信心得到了極大的提高。

教師將學生探究實驗的結論整理之后在黑板上逐條書寫，并配以數軸，便于學生找出u=f這個特殊位置，進行再次探究。由于探究過程學生只是選取了其中的幾個位置進行探究，在初中生的頭腦中還只是一些片段的記憶和理解，所以在探究結束后，將這個實驗的動畫播放給學生觀看，由近及遠，在學生頭腦中形成連續的畫面。與此同時，結合動畫歸納出一般規律：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大?。粚嵪窨偸钱悅鹊?，虛像總是同側正；物近像遠、像變大，焦點以內反變化。這樣既加深了印象，還鞏固了知識，提高了知識結構的完整性。

3.4 答疑解惑，以辯明理

在實驗過程中，往往會生成新的教學點，如果不及時處理，會給學生帶來疑惑。例如，實驗中“將燭焰、透鏡、光屏三者的中心調到同一高度”，有的學生實驗時由于緊張沒有將高度調整好，但是實驗還是照常進行，而且也得出了結論。此時學生就會懷疑課本的表述，甚至懷疑知識本身。針對這個問題，教師讓學生分成正方和反方，引導他們展開辯論。通過辯論，讓學生意識到：將三者的中心調節到同一高度只是使像能夠成在光屏的中央，方便我們觀察到完整的像，同時也便于測量物距和像距。經歷這樣的過程得到的結論遠比我們直接給出答案要清晰，印象深刻。

如果時間允許，我們還可以適當補充和拓展。譬如：拉開實驗室的遮光窗簾，觀察光屏上像的清晰度，你有什么感想？實驗時，蠟燭燃燒會降低燭焰的高度，光屏上像的位置如何變化？用厚紙片擋住一部分光源，觀察光屏上成像和沒有遮擋時的區別？這些內容是學生實驗時比較容易忽略的細節，如果沒有實驗的經驗積累，學生很難有清晰的認識。同時，這樣的設計既可以增加課堂教學的趣味性，還可以引導學生多思多想，拓展學生的思維廣度和深度，對學生探究能力的培養大有裨益。

3.5 評價反饋，以評促改

評價不只是為了檢測教學的效果和質量，更是為了獲得反饋信息，讓我們及時知道學生的學習收獲和困難之處，幫助我們完善不足之處。為此，準備了隨堂的知識檢測練習和一個開放性問題：明朝的蝴蝶杯、教室的投影儀、生活中的照相機的主要部分都是凸透鏡，請你選擇其中一件物品，通過上網查閱相關資料，來解釋這些物品的工作原理。同時還在整個學習活動的過程中設置了不同的評價環節，包括學生自評、互評和教師評價。評價內容也涵蓋了知識與技能、方法與過程、情感態度和價值觀三方面的內容。評價標準適當降低，以鼓勵為主。

初二是學生學習物理的起步階段，他們對于物理感到既好奇又陌生，還有一點害怕。因此教師要降低學生學習物理的難度，克服學習過程中的困難，提高他們學習物理的興趣和熱情，指導他們學習物理方法，培養他們學習物理的能力。