初中物理概念教學中的情景創設研究
——以“法線”為例

王 霞

（成都市鐵路中學校，四川 成都 610081）

學生在小學階段學習科學的時候，接觸了部分物理知識，但是由于課程設置的原因，學生并不能從中明確哪些是物理知識。在進入中學學習后，物理作為一門單獨設置的學科，學生將系統化分板塊分章節學習。但無論從哪一板塊開始學習，學習的必然都是其對應的物理概念。所謂物理概念，是指客觀事物的物理屬性和本質特征在人們頭腦中的反映，是事物物理特征的抽象，是觀察、實驗和思維相結合的產物。學生形成、理解和掌握物理概念，進而掌握物理規律、發展認知能力，是中學物理教學的核心內容之一。可見物理概念是物理學科的基石，是建構物理觀念的基礎，更是物理學科學習的主要內容。掌握物理概念能夠幫助學生學習時認清事物的物理本質，遷移應用物理概念解決實際問題，提高科學素養。

兒童心理學家皮亞杰認為兒童的認知水平的發展與他的年齡發展有關。把認知發展視為認知結構的發展過程，以認知結構為依據區分心理發展階段，并把認知發展分為四個階段。按照他的劃分，初中生正處于形式運算階段Formal Operations Stage（11、12歲及以后）。這個階段的思維特點如下：

一、思維形式擺脫思維內容

形式運算階段能夠擺脫現實的影響，關注假設的命題，可以對假言命題作出具有邏輯性和富有創造性的反映。

二、進行假設演繹推理

假設演繹推理是先提出各種解決問題的可能性，再系統地評價和判斷正確答案的推理方式。假設演繹的方法分為兩步，首先提出假設，提出各種可能性；然后進行演繹，尋求可能性中的現實性，尋找正確答案。

可見初中生的思維已經開始由具體形象思維，逐步向抽象邏輯思維發展，但是轉變是需要時間的。現實情況是大多數初中生的思維依然受到具體形象的影響，對許多問題的理解和剖析還是習慣性地關注表面的直接關系，只會相信自己親眼所見的事實。這也是皮亞杰對兒童心理進行系統、深入的研究后所提出建構主義觀點核心：認識是一種以主體已有的知識和經驗為基礎的主動建構。

光現象在日常生活中非常普遍，八年級上冊物理教科書對光現象教學目標旨在讓學生對光的初步認識轉化為理性認識，理解一些光的形成、傳播規律及其應用，初步建立自身的光學知識概念及結構。在光的世界里這一章里，有兩條重要的光學定律，光的反射定律和光的折射定律，其中都包含了一個物理概念“法線”。許多教師在教學過程中對“法線”的引入，往往直接描述其定義。

教科版教材物理八年級上冊第60頁對法線的定義是：如圖4-2-3所示，過入射點垂直于鏡面的直線叫作法線。教師在引入“法線”概念時都會結合此圖為學生講解引入法線，其目的是為了描述反射角=入射角，也是為了能畫出反射光線。當描述到此處時，總會有學生提出質疑，覺得法線完全沒有用，用入射光線與鏡面的夾角表示入射角，反射光線與鏡面的夾角為反射角，反射角也等于入射角，并且也能用對稱性畫出反射光線。（情景創設一）這時，教師可以利用教科書第63頁圖4-2-13，引發學生的思考，反射現象并不只是發生在鏡面，凹凸不平的表面也會發生，這種情景下，學生自然能明白為什么不能用入射光線與表面所成的角作為入射角。（情景創設二）引導學生從平面光學走向生活中的立體光學，準備半球體透明玻璃罩、平面鏡、不同顏色的激光筆兩支以及為觀察光路的霧化裝置。

將綠色的激光筆固定從半球體的頂部垂直射向鏡面，綠色激光筆與鏡面的交點作為入射點，讓紅色激光筆的光射向同一點，在不改變入射點的前提下，讓紅光從不同的角度入射，如圖甲所示，讓學生觀察相對應的反射光線的位置。教師趁勢提出：“這束綠色的光像不像一個參照線？”兩種不同顏色光束的形象對比加深學生大腦對“法線”概念產生具體的形象思維。學生通過觀察，并思考發現，只要入射點不變，無論如何旋轉紅光，反射光束和入射光束始終關于綠光對稱。教師用光線將光路圖呈現出來，如圖乙所示，明確指出綠光是為了研究反射光與入射光關系的輔助參照。同一入射點，同一鏡面，這條參照線有且僅有一條，但它并不是研究對象，為了與研究光束區分，體現它的輔助效果，應用虛線表示。引導學生從具體形象思維逐步向抽象邏輯思維發展。

結語

整個教學過程由設置懸念情景—設置判斷情景—設置階梯情景—設置探究情景—設置應用情景。一步一步推進，使學生在每個教學環節中都有新目標，使之成為主動的建構者。豐富的情景創設，為教師的概念教學營造了良好的教學氛圍，也激發了學生的自主學習興趣，促進其科學思維的發展，最終提高學生的科學素養。