融通初中多學科內(nèi)容的教學實踐研究
——以“人眼”的教學為例

王晴 蔡才福2 童晉

(1. 南京外國語學校河西初級中學,江蘇 南京 210000;2. 南京外國語學校,江蘇 南京 210000)

1 引言

學科的分化是學術研究深入和細化的必然結果，有效地促進了科學的發(fā)展，但科學認知的建構與發(fā)展本來就沒有邊界。學科融通是指在承認學科差異的基礎上打破學科邊界，促進學科間相互滲透、交叉。從科學發(fā)展的歷史進程來看，所有學科最初都是以混沌不分的形態(tài)包含于哲學范疇內(nèi)，學科融合、貫通既是學科發(fā)展的趨勢，也是實施創(chuàng)新性教學的重要途徑。因此在校本課程建設中，嘗試體現(xiàn)物理與其他學科融通思想的課程建設，對改進課程內(nèi)容與實施方式，創(chuàng)設新型學習環(huán)境，挖掘?qū)W生潛能，提高學生核心素養(yǎng)，有著非常重要的意義。

2 問題的提出

生物七年級下冊有一節(jié)內(nèi)容是“人體感知信息”，學習人眼的基本結構、視覺形成的過程以及近視眼的成因和矯正方法。物理八年級上冊中有一節(jié)內(nèi)容是“照相機與眼球 視力的矯正”，學習照相機的結構與人眼的相似之處，并介紹近視眼和遠視眼的形成以及視力的矯正。這兩節(jié)內(nèi)容有相通之處，都講了人眼的成像和視力矯正。但通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)：生物教師在講授視覺的形成以及近視眼的成因時，主要是選擇焦距不同的透鏡來模擬近視眼的成因，目的僅僅是加深學生的印象、方便記憶而已；對于近視眼的形成原因，他們常常不提及。八年級物理再講授相應的內(nèi)容時，發(fā)現(xiàn)學生基本沒有前概念，而且大部分學生最后還是沒有理解近視眼的成因以及視力矯正的方法，只是單純地記住結論，隔段時間又忘了。

3 改進措施

針對上述情況，我們學校的生物、物理、信息教師一起商討，決定將初中生物學科和物理學科等能夠相通的地方進行融合交叉，讓學生對問題能有更加清晰的認知。我們列了11個可以打通教學的點，人眼的教學就是其中之一。

我們首先在初一的勞技課上讓學生建立光線的模型，了解凸透鏡對光的會聚作用、焦距的概念以及凸透鏡成像規(guī)律。然后在生物課上給同學講人眼的結構，晶狀體其實就是一個凸透鏡，而視網(wǎng)膜就相當于光屏。人眼之所以能看見物體，就是利用凸透鏡成像的原理。關于近視眼的形成過程以及矯正方法的教學，我們對于教具的選擇也作了一些改進。

近視眼的形成是一個動態(tài)的過程，直接選擇動物眼睛來做實驗，看不出晶狀體變化的過程。教師一般會選擇用兩個焦距不同的透鏡，顯示出成像位置的變化(如圖1)。

圖1

用兩個凸透鏡代替晶狀體的凸度(焦距)變化情況，需要做兩次實驗。但學生在初學這個內(nèi)容時很難一下子了解凸透鏡和光屏的作用。另外，學生只通過肉眼觀察，也看不出凸透鏡的焦距大小，只能按照教師的要求擺放透鏡，機械地執(zhí)行教師的指令。有部分小組的學生會跟不上教師的節(jié)奏，手足無措。為了讓這個過程清晰地呈現(xiàn)出來，有的教師選擇用水透鏡進行實驗。但水透鏡的形狀不容易控制，顯示光路的效果還可以，成像效果不盡如人意。

我們選擇用牛眼睛中的晶狀體來進行實驗，首先在網(wǎng)上購買新鮮的牛眼睛，然后準備好工具進行解剖。實驗所需要的工具都是很容易獲得的，有剪刀、鑷子、勺子等(如圖2)。首先用鑷子提起眼睛，然后用剪刀將睫狀肌和角膜剪開，剪大半圈后，掀開睫狀肌和角膜，然后用勺子取出晶狀體(如圖3)。

圖2

圖3

在取出時，晶狀體會連著很多玻璃體，不要急于去掉玻璃體，因為玻璃體可以很好地保護晶狀體，就像蛋清保護著蛋黃一樣。如果要遠距離移動晶狀體，最好用小的廣口瓶，瓶子里事先裝入適量的水，將晶狀體連同玻璃體一起裝起來(如圖4)。瓶子里的水不僅起到了緩沖作用，還可以清洗晶狀體，增加晶狀體的透明度，使成像效果更好。

圖4

有了晶狀體以后，我們就可以很順利地展示眼睛的成像過程，實驗表明成像效果很好(如圖5)。如果用手直接拿晶狀體來做實驗，由于晶狀體周圍的玻璃體比較滑，不容易拿起來，一旦掉落，很容易將晶狀體摔壞。另外，有的學生由于各種原因，不愿意用手直接接觸晶狀體，所以我們還需要自己制作一個鉗子。取一塊硬紙板用圓規(guī)畫一個直徑1厘米的圓，然后仿照鉗子的模樣剪成兩片，在交叉處打孔，裝上螺絲釘，即可實現(xiàn)壓縮晶狀體的效果(如圖6)。如果用“F”光源做實驗，能看出像的左右和上下分別顛倒。

圖5

圖6

如果想實現(xiàn)拉伸晶狀體的效果，可以在鉗子的周圍涂上固體膠。在晶狀體和凸透鏡之間還可以用紙做一個類似于燈籠的“眼球”，這樣就可以模擬真性近視和假性近視，實驗過程清晰、現(xiàn)象明顯，學生印象深刻。

4 結語

不同學科課程的融合、貫通可以幫助學生更好地建構知識體系，實現(xiàn)深度學習。教師要打破學科界限，認真地去學習其他學科的知識，完成相關實驗，在邁出了第一步以后，后面的教學就會越來越順暢了。