初中物理精准教学的设计策略——以浙教版七下《光的反射》为例

发表时间:2021/7/6   来源:《中小学教育》2021年10期   作者:周美霞
[导读] 初中科学教学精准与否,取决于设计策略

        周美霞
        浙江省温岭市第三中学   浙江温岭  317500
        
        摘要:初中科学教学精准与否,取决于设计策略,设计时应研究教材的梯度、深度和广度。这样,教学才能达到精准。优化的设计策略能将教材精细化、精品化、精准化,实施时能从多角度、多层面,讲细、讲清、讲全、讲透核心知识,且做到事半功倍。从而有效提升学生的能力和素养。
        关键词:初中科学  精准教学  设计策略
        众所周知,照本宣科是教学大忌。可在课堂中还是屡屡发生,尤其是实验装置的闪出,数据的秒处理,规律的死应用等等,只讲其然而不讲其所以然,导致学生囫囵吞枣。.因学教分离,学生所学知识易遗忘,更谈不上培养他们的能力。下面以浙教版七下《光的反射》为例,从光线变隐为显、角度变混为清、规律变繁为简、可逆变虚为实、反射变宏为微等五个方面进行多角度、深层次的设计,将设计转向精细化、精品化、精准化层面。笔者通过实践,取得了一定的成效。现撰写成文,起抛砖引玉作用。
        
        一、巧设佳境使光线变隐为显
        尽管我们能看见物体,但却看不见无色透明空气中的光。那如何去研究入射光线和光射光线传播的规律呢?因此,使光线变隐为显是前提。笔者采用了“借境显光”,使光变得可显现。具体做法有以下3种:
        方法1:在烟雾佳境中显现。如:将线香放在倒扣烧杯的底部,点燃线香,使烧杯中形成烟。用激光照射,光路清晰可见。或者,取一小块干冰,加少量水,形成了雾,再用激光照射,光线传播一目了然。传播规律自然清楚了。
        方法2:在透明液体中显现。如:取一盛水的烧杯,在水中加入3-5滴牛奶,变成浊液,再用激光照射,光线自然可见。或者在烧杯里盛较稀的硫酸铜溶液,用激光照射,效果也很好。
        方法3:在黑板平面中显现。如教材中的活动2:试着移动平面镜,你能否使激光射到教室里不同位置的物体上?(学生通过活动,很感兴趣地做到了)笔者借助这一情境,实施光线化隐为显的策略。
        师:刚才大家用激光经平面镜反射后很快击中物体,你能将光经过的路线画出来吗?
        生:能。(高兴地拿着三角板在黑板上画,教师添上箭头和字母,如图1)
        师:画得对吗,谁来评价一下?
        生:好象差一点点吧。
        师:你怎么知道的?有没有更科学的方法来证明?
        生:实验。(将小平面镜放在黑板镜面的位置,用激光沿着入射光线射入,观察反射光线是否与画出的重合)
        师:很好!下面我们请出专门探究光的反射规律的实验装置(见图3)。
        这样,实验装置就自然出现了。
        显然,方法3的策略是将学生自然带入无缝衔接的学习状态,这时的实验装置不是闪出,而是水到渠成。这种既有梯度又有深度的巧妙设计,充分激发了学生学习的热情和求知欲,从而达到精准教学的效果。
        
        二、巧选例子使角度变混为清
        入射角和反射角是光的反射和反射定律中很重要的两个概念,为何定义为光线与法线的夹角呢?也许是因为定义,教师在研读教材时并没有进行挖掘,于是就照本宣科。这样,导致学生对这一定义的严谨性产生怀疑,好象把入射光线与镜面的夹角叫入射角也可以!?其实不然。为了说清这一定义,我们进行深入地挖掘,采用的方法如下:
        方法1:引入法线角度唯一。学习了光的反射定律后,还有不计其数的学生误认为入射角就是入射光线与镜面的夹角,这种想法合情合理(如图2)。因此,这个知识难点也成为了顽疾。笔者在这一知识点教学时,进行讨论、细化,然后切中要害进行追问:光斜射向平面镜中,入射光线与镜面的夹角找一找,有几个?发现有两个,一个是锐角,还有一个是钝角。而入射光线与法线的夹角仅只一个,学生恍然大悟。再则,假如反射面不平呢,如凸镜、凹镜和漫反射情况,入射光线与镜面夹角就更难确定了。因此,引入法线然后定义入射角更科学。
        方法2:引入法线直观易懂。“法”字代表着公正、公平,居中直观、形象。再则,有了法线,反射定律中的反射光线也容易确定(反射光线在入射光线和法线所确定的平面上。

如图3)。
        这样的设计策略为精准教学创造了充分的条件,再者,因为设计有理有据,使学生对入射角和反射角概念的理解不再混淆。
        
        三、巧妙提炼使规律变繁为简
        好多学生因为没有理解而去死记定律,以致于很快遗忘。有时就是记住了也用不上。所以,笔者在定律教学中总是将其得出的过程当作重中之重。如光的反射定律教学:
        首先,选好代表化繁为简。任何物体(除黑洞外)均会反射光线,只是反射光有强有弱,我们在研究过程中,寻找反射光线最强的平面镜为代表,而光则选择激光,它的实验效果最好。
        其次,赋特殊值化繁为简。为了得出光的反射定律,需进行多次实验,寻找可靠规律。实验过程中有什么技巧呢?我们不妨取一些特殊值来进行实验,比如入射角取:30°、40°、60°等,这样既方便,又容易得出可靠结论。
        最后,方便记忆化繁为简。光的反射定律是初中科学中内容比较多的,比较难记忆的定律之一。所以,笔者采用巧妙的记忆方法,将其理解记牢。简化为12个字:三线共面、法线居中、两角相等。
        在此过程中,不仅仅是对知识的有意记忆,更是对学生学习方法的培养。这样学起来就轻松,学习就变为了乐趣。
        
        四、巧取道具使可逆变虚为实
        教材中好多内容是需要我们仔细研究,做到深入?出。如,“光路是可逆的”,我们怎么做到用教材教呢?笔者发现,这么简洁而又抽象的结论,应该采用多种方法和感兴趣的实验来辅助,这样学生印象深刻,如何做到精准的教学设计呢?
        方法1:从实验出发明可逆。光路可逆是光的反射定律一大应用,但理解起来有些难,应用也就更难。我们不妨利用实验来突破这一难点。借助实验装置(如图4),当光线从AO入射时,反射光线记为OB。现让光线从BO入射,仔细观察反射光线的出射路线?边分析边操作图4实验装置。
        方法2:从作图出发知可逆。当入射光线以入射角为30°入射时,根据反射定律,反射角也为30°,显而易见,光路是可逆的。
        方法3:从实物出发究可逆。当我们将乒乓球举高,掉在水平桌面上时,球会原路返回。虽然光并不象乒乓球那样慢,但光具有波粒二象性,可逆性恰恰是粒子性的表现。就是这一可逆性为台球王丁大师赢得了一次又一次的荣誉。这也是1921年,爱因斯坦因为“光的波粒二象性”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。
        其实,精准教学应该精准到每一条规律的内容及其性质和应用。上述教学设计是从角度、深度,再到广度的全面优化,使教学效果达到“乘数效应”。
        
        五、巧用分割使反射变宏为微
        漫反射是否遵循光的反射定律?一直是教学的难点。尽管教师上课时一再强调,但因为所提供给的材料不够细微,学生始终是旁观者,所以他们就没有真正理解。其实,我们完全有办法让学生更深入细致地理解并掌握这一知识点。
        方法1:从宏观上分析反射。众所周知,反射定律适用于镜面反射和漫反射,故称之为反射定律,而非镜面反射定律。我们当初探究是以平面镜为代表,它其实代表所有反射面的共性,所以所有面均适用。再则,正因为漫反射也遵循反射定律(如图5),才有物体看起来形状保持一定。若是“乱反射”,则圆不圆,方不方,你也将不再是你。
        方法2:从“微观”上分析反射。让我们一起走进微世界,只要把反射表面分割足够小,其实每个面均由无限多的小平面镜组成,大平面镜得出的反射定律,小平面镜照样适用。故所有反射面均遵循反射定律。
        其实,不仅只是可见光遵循反射定律,紫外线和红外线也是如此。还有,波和光也一样遵循此定律。这样分析角度精准,有梯度、有深度,更有广度,效度的达成可想而知。
        
        教学设计是上一节课必须的,本节课的设计策略是从五方面进行精准打击,深入浅出地解决了这节课的所有疑难点。整个设计和实施过程层次深、档次高、效果好,即为精准教学。这样,才使学生变得乐学,课堂达到高效。
        
        参考文献:
【1】朱清时。义务教育教科书科学七年级下【M】。杭州:浙江教育出版社,2014。


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