基于學生認知規律的課堂設計探索

朱麗紅

摘要：智力的發展要遵循“浪漫——精確——綜合”的循環過程，教師在課堂設計中要注重整體浪漫的把握，局部精確的訓練和綜合運用的體現。

關鍵詞：浪漫；精確；綜合；光的折射

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2020）05-0055

只有遵循學生認知規律的課堂設計才能真正激發學生的學習潛能，發揮主觀能動性，達到事半功倍的效果。著名教育家懷特海一直倡導教育要符合“浪漫——精確——綜合”的循環。人在認識事物的過程中，首先需要有整體浪漫的感知，然后通過局部精確聚焦，最后實現知識的綜合應用。筆者以“探究光的折射現象”為例，介紹基于這一認知規律的課堂教學探索。

一、創設浪漫情景，點燃學習興趣

學習的起點應該是浪漫的、整體的。在物理教學中，教師創設的引課情景應該是浪漫的、整體的、豐富的。把要研究的問題置于豐富的背景中，有助于激發學生的學習興趣，激活學生思維。

在“探究光的折射現象”教學中，筆者用“變錢魔術”吸引學生眼球：將底部粘有硬幣的碗放在學生看不到硬幣的地方，然后往碗里倒水，隨著水面升高，學生看到了一枚硬幣。學生看到硬幣瞬間的喜悅是推動學生進一步學習探究的催化劑。此時，學生對這一現象并不能給予科學解釋，只是整體浪漫的感知，需要在教師引導下抽象出物理模型。

教師可以設置一系列問題鏈引導學生思考：為什么碗底朝向你們時能看到硬幣，而平放時看不到硬幣？加水后能看到硬幣，此時硬幣反射的光線還能沿原來的方向傳播嗎？猜猜在什么位置光的傳播方向發生改變？

學生很容易理解能看到硬幣是因為硬幣反射的光線進入了眼睛，看不到硬幣是因為硬幣反射的光線被碗的側壁擋住了，而加水后，又能看到硬幣，說明硬幣反射的光線又能進入眼睛，必然光線傳播方向發生了改變。根據光在同種均勻介質中沿直線傳播的原理，學生很容易猜想到光從水射入空氣時發生了偏折。然后讓學生自己轉動激光筆，使激光從水射入空氣中和從空氣中射入水中，觀察總結出“光的折射”這一科學概念。

學生有了光的折射的概念后，筆者以圖片和視頻的形式展現了大量而豐富的生活中的折射現象，學生開闊了眼界，知道了折射現象和我們的生活息息相關，他們迫切想知道這一現象背后的物理原理，于是為接下來的折射規律探究做足了鋪墊。

二、引導精確探究，促進深度學習

局部精確就是聚焦并理性分析、科學探究的過程，這是學生發展高階思維的階段，這個過程要給予學生充足的時間思考、探索，讓學生通過自主探究、教師引導、同學合作等方式突破認知難點。

在探究光的折射規律時，可以類比反射規律探究的過程，引導學生思考如何在三維空間里確定出入射光線所對應的折射光線。類比反射規律猜想：折射光線和入射光線、法線在同一平面內嗎？折射光線和入射光線分居法線兩側嗎？折射角和入射角相等嗎？光路可逆嗎？

學生通過旋轉激光筆，觀察光路特點，記錄入射角和折射角度數，不難驗證后面三個猜想。而對三線是否共面，需要有對比實驗，這也是學生在探究過程中容易忽視的。筆者通過自制實驗教具，翻折折射光線所在的平面，學生在翻折后的平面內看不到折射光線，通過這兩組實驗做對比，進而得出三線共面的結論。

三、強化綜合運用，引導學生學以致用

真正有用的教育是使學生透徹地理解一般原理，然后能把這些原理運用到各種不同的細節中。不能讓知識僵化，要讓它生動活潑起來，這也是物理學科的核心思想“取之于生活，用之于生活”的體現。

當學生對光的折射規律有一定的認識后，要再次將學生置于一個浪漫的背景下運用規律解決問題，這是一個綜合運用、融會貫通的過程。所以，筆者在這一環節先借助光的折射光路圖解釋“變錢魔術”的原理，然后再讓學生畫光的折射光路圖并解釋現象背后的原理，這不僅鍛煉了學生知識的綜合運用能力，也鍛煉了學生科學語言的規范表達能力。

綜上所述，教師在授課過程中要遵循認知規律，讓課堂教學既是浪漫豐富的又是精確科學的，最終實現學生能將所學知識融會貫通地運用起來。

（作者單位：北京市豐臺第二中學100071）