例談教師如何指導學生做好“科普閱讀”

郭 芳

(北京市房山區教師進修學校，北京 102400)

例談教師如何指導學生做好“科普閱讀”

郭 芳

(北京市房山區教師進修學校，北京 102400)

《義務教育物理課程標準(2011年版)》明確指出：義務教育物理課程的總目標是提高學生的科學素養，讓學生關心科學技術的發展，關注科技發展給社會進步帶來的影響，具有環境保護和可持續發展的意識，樹立正確的世界觀，有振興中華、將科學服務于人類的使命感與責任感．

為實現《義務教育物理課程標準》的總體目標，落實北京教育綜合改革“寬、淺、新、活”的精神，自2015年起北京中考物理試卷中新增加了 “科普閱讀”題型．筆者走進課堂發現教師在“科普閱讀”教學中存在一些誤區．下面以一篇科普閱讀材料為例，介紹一下教師如何指導學生做好“科普閱讀”．

材料：閱讀《探秘世界最大“觀天巨眼”》，回答問題．

探秘世界最大“觀天巨眼”

貴州正在建設中的世界最大單口球面射電望遠鏡工程(英文簡稱FAST)，被當地人形象地稱為中國的 “觀天巨眼”，如圖1所示． 據介紹，射電望遠鏡的直徑越大，靈敏度越高，能搜尋的宇宙信息越豐富．此前，世界最大的射電望遠鏡是由美國研發的、位于波多黎各的阿雷西博305米望遠鏡．FAST將打破這一紀錄，使中國射電天文學在10到20年內保持世界領先地位．

圖1 世界最大單口球面射電望遠鏡工程

FAST雖是射電望遠鏡，卻不喜歡待在一個有電的環境里，哪怕是一丁點的電波都難以忍受．中國科學院國家天文臺FAST工程總工程師曾有一個形象的說法，不要說用手機，就算是附近使用電器，或者幾十千米外有飛機向地面發送信息，在FAST那里都會造成一場電磁風暴．

作為射電望遠鏡，FAST的基本原理和人們常見的鍋式衛星天線相差無幾，FAST這口“鍋”更大，主反射面的面積達25萬平方米，主要由反射信號的拋物面和接收信號的饋源兩大部分組成，通過“鍋”的反射聚焦，把幾平方米到幾千平方米的信號聚攏到一點上．從天體投射來并匯集到望遠鏡焦點的射電波．射電波實際是無線電波的一部分，地球大氣層吸收了來自宇宙的大部分電磁波，只有可見光和部分無線電波可以穿透大氣層，天文學把這部分無線電波稱為射電波．

1.手機是一種移動通信工具，它是利用 電磁 波進行遠程信息傳遞的， FAST射電望遠鏡正常工作時 不可以 使用手機．(選填“可以”或“不可以”)

2.射電波在真空中的傳播速度為 3×108m/s．

3.射電望遠鏡利用了電磁波可以發生 反射 進行信號收集的．

這是一篇關于“射電望遠鏡”的科普材料，通常情況下，閱讀后師生更為關注的是題目中有幾個問題，問題是什么，答案應該是什么，能夠回答問題，寫出正確答案就完事．這種應試訓練導致學生不多思考，不能從科普材料中獲取更多的信息，難以拓寬知識面．

為了讓學生通過科普閱讀，不斷積累知識，能夠做到觸類旁通，不斷提升知識的遷移能力，不斷豐富充實自己．筆者嘗試著做了如下的教學設計．

環節1：學生帶著問題和思考自主閱讀科普材料．

教學過程：

教師：“同學們，你們知道中國的 “觀天巨眼”嗎？請閱讀材料．請你邊閱讀邊思考這樣幾個問題：為什么射電望遠鏡直徑越大，靈敏度越高？FAST射電望遠鏡正常工作時為什么不可以使用手機？什么是電磁風暴？”

環節1的設計，一方面可以培養訓練學生的閱讀能力，另一方面讓學生在閱讀過程中養成收集信息、主動思考、提出問題的習慣．從而提升科普閱讀的實效性．

文中的“射電望遠鏡”無論是地理位置，還是有關名詞，對于學生來說太遙遠，閱讀后還會疑惑重重．為了讓學生明白世界級“大鍋”的秘密，環節2的設計，從身邊的“大鍋”說起，一步步給學生搭建臺階，從學生生活經驗(太陽灶、手電筒、汽車遠光燈)、科學實踐活動(科技館聲聚焦展品)等所看到的現象，引導學生對這些現象及事例進行分析、比較、歸納．這樣的設計更貼近學生的生活，學生更容易接受知識，同時體會到小道理解決大問題，同一物理原理在不同領域的應用．

環節2：教師出示一組圖片．

教學過程：

教師提問：同學們，圖2、圖3中利用“大鍋”燒水、點火的情景我們熟悉嗎？

學生回答：熟悉．

教師提問：那么燒開水、點燃火把的熱量是哪兒來的呢？

學生回答：太陽．

教師提問：那為什么不把水壺、火把直接放在太陽底下？

學生回答：太陽光不夠集中，溫度不夠高，水燒不開，火把點不著．

教師提問：誰能把太陽光集中起來，讓溫度變高？

學生回答：太陽灶．

教師解釋：太陽灶的作用就是把平行的太陽光照到它的表面反射后匯聚于一點，這點溫度高，可以燒開水、點燃火把．

圖2 太陽灶

小結：如圖2、圖3所示，太陽灶、奧運會圣火采集是用一個“鍋”把平行的太陽光匯聚于一點，利用焦點處的高溫來點火．其原理如圖4所示．

圖4 原理圖

得出結論：平行的太陽光射到“鍋”面上，反射光線匯聚在焦點上．

隨后出示手電筒、汽車遠光燈圖片，如圖5、圖6所示．觀察發現手電筒罩、燈罩也是“鍋”狀，燈泡放在焦點處，發出光線經過“鍋”狀罩子反射后光線平行射出．其原理如圖7所示．

圖5 手電筒

圖6 汽車遠光燈

圖7 原理圖

得出結論：焦點發出的光線入射到“鍋”面上，反射光線平行．

接下來出示中國科技館聲聚焦展品圖片，如圖8所示．

圖8 中國科技館聲聚焦展品

圖9 聲聚焦

教師提問:同學們都去過科技館，你們在科技館里見過“大鍋”嗎？

學生回答：見過．

教師說明:對．科技館探索與發現B廳有關于聲現象的一些展品．你注意到有幾口“鍋”嗎？這個展品想說明什么呢？

學生回答：沒注意、不太清楚．

教師介紹：科技館聲聚焦展品是兩口“鍋”正對著，相距十幾米．人站在一口“鍋”焦點附近發出的聲音經“鍋”面反射后平行射出，平行的聲波傳到對面的“鍋”面反射后匯聚在焦點上，對面站在焦點附近的人就能夠聽到聲音．原理如圖10所示．

得出結論：焦點發出的聲波射到“鍋”面上，反射聲波平行．平行的聲波射到“鍋”面上，反射聲波匯聚在焦點上．

在對一系列熟悉的“鍋”的分析后，回到圖1．教師說明：這是一口直徑500米，世界最大的“鍋”．正是這口大“鍋”能夠接收到電磁波，通過“鍋面”將電磁波匯聚于一點．大的“鍋面”可以收集到大量信息，哪怕是極其微弱的信息也能夠被它收集到．

環節3：教師啟發學生從這些例子中找尋出它們的共同特點．

教學過程：

教師提問：太陽灶、手電筒、聲聚焦展品、射電望遠鏡工作時都需要什么？

學生回答：“鍋”狀物．

教師總結：前面討論的這些“鍋”狀物，數學上叫拋物面，拋物面有反射聚焦作用．

圖11 彈性碰撞反射聚焦

環節4： 播放“彈性碰撞反射聚焦”實驗視頻．

教學過程：“大鍋”不光對太陽光、聲波、電磁波有反射聚焦作用，對彈性碰撞的機械運動也有反射聚焦作用．請看《加油，向未來》節目的一段實驗視頻．

安排此環節是為了更好地理解“拋物面可以反射聚焦”．非常震撼的實驗現象，幫助學生理解了文中的專業詞語“直徑越大，靈敏度越高”“電磁風暴”等．

以上幾個環節是在為學生搭臺階，有了這些鋪墊，再去回答老師開始提出的問題就輕而易舉了．

這樣做科普閱讀教學對于提升學生的科學素養，拓寬學生的知識面，是不是很有益處呢？此案例只做拋磚引玉之用，為老師今后開展“科普閱讀”教學提供一點思路和啟示．最后，對于教師指導學生做好“科普閱讀”有如下幾條建議：

1.學生閱讀前，教師有針對性地提出問題，引導學生帶著問題、有思考地閱讀，以提高科普閱讀的實效性．

2.教師對于科普文章中的相關名詞、專業術語，要做好解釋說明，幫助學生克服閱讀理解障礙．

3.閱讀時視野要放寬，要盡可能多地從文中獲取科普信息和有用知識，不能只關注文后考試題目．

4.知識與現象間建立聯系，學會用知識解釋現象，學會知識間的融會貫通．

5.科普教學要日常化，考前突擊訓練不可取．

[1]中華人民共和國教育部. 義務教育物理課程標準(2011年版)[S]. 北京師范大學出版社，2012.

(責任編輯：余娟平)