基于核心素養理念的“光現象”復習課教學片段設計

高岱亮 曹珍珍

(煙臺市萊山區初家中學 山東 煙臺 264003) (山東省泰安英雄山中學 山東 泰安 271000)

1 理論基礎：核心素養及其內涵

隨著2014年教育部頒布《關于全面深化課程改革，落實立德樹人根本任務的意見》，發展學生“核心素養體系”被提出并落實到中小學課程中．所謂核心素養，指的是學生具備適應個人和社會發展的必備品格和關鍵能力，其內容包括文化基礎、自主發展和社會參與．核心素養是三維教學目標的發展與升華，對學生的全面發展起到了促進作用．

物理學科的核心素養，是指學生在進行物理學習的過程中逐漸形成的適應個人未來發展和社會需要的必備品質和關鍵能力[1]，是學生科學素養的關鍵成分．初中物理學科核心素養的內涵及體現如表1所示．

表1 初中物理核心素養內涵及體現

2 基于核心素養理念的“光現象”復習課教學片段設計

初中物理核心素養重點在于學生的“必備品質”和“關鍵能力”的培養，這要求無論是新課還是復習課教學，在突出雙基的基礎上，將所學的物理概念與規律內化為物理觀念，重點培養學生的科學思維和科學探究能力．以魯科版八年級上冊物理第三章“光現象”復習課為例，以提升學生核心素養為目標，進行了如下教學片段的設計[2]．

2.1 教學任務分析

“光現象”一章選自魯科版物理八年級上冊第三章，對學生認識光的基本概念與規律起到很好的鋪墊作用，同時也為后續學習“透鏡及其應用”奠定知識基礎．2014版義務教育物理課程標準將本章劃分到“運動與相互作用”主題，對本章的要求是：

(1)通過實驗，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射現象及其特點；

(2)通過實驗，探究平面鏡成像時像與物的關系，知道平面鏡成像的特點及應用；

(3)通過實驗，了解白光的組成和不同色光混合的現象[3]．

通過對課程標準的解讀可知，科學探究的相關內容是學生對光的基本規律理解與應用的關鍵．因此，光的反射定律、光的折射現象和平面鏡成像的科學探究過程為本章復習重點．

2.2 學情分析

“光現象”一章作為初中物理光學部分的基礎，學生對光的傳播條件、反射和折射概念、平面鏡成像的基礎知識點能扎實地掌握，但是對平面鏡成像的探究過程和光的折射定律的理解不夠透徹．缺少科學探究過程的實驗支撐，對實驗中需要注意的問題認識不清，同時也和后續學習的“凸透鏡成像規律”有一定的混淆．因此，平面鏡成像科學探究過程和光的折射現象的應用為本章復習的難點．

2.3 復習目標

基于初中物理核心素養對學生的要求，本章的復習目標設置如表2所示．

表2 “光現象”核心素養復習目標

2.4 復習學案——“光現象”思維導圖

“光現象”一章思維導圖框架如圖1所示．

圖1 “光現象”復習課思維導圖

物理思維導圖是對物理知識學習的思維“地圖”，借助“地圖”的標注能在大腦中形成章節知識框架，對學生發散性思維、理解和創新能力的培養起到關鍵性作用．將思維導圖用于物理復習學案，能把“光現象”一章中零散的知識點串成符合學生認知的知識框架，能促進學生對光的反射、折射、色散、平面鏡成像等相關知識點的深入理解，在頭腦中形成知識結構，從而達到預期的復習效果．

2.5 教學活動設計

2.5.1 借助“煙臺植物園之行”創設情境，形成物理觀念

活動1：多媒體課件介紹煙臺植物園游記,如圖2所示，串起“光的傳播”“光的反射”“平面鏡成像”“光的折射”和“光的色散”相關知識點，引導學生根據知識點完成思維導圖上的填空并進行重點知識的理解和記憶．

圖2 “煙臺植物園”游記

引導總結：“光現象”體現的物理觀念——光的傳播條件、光的反射定律(重點)、平面鏡成像的特點(重點)、光的折射特點、光的色散現象、紅外線與紫外線．

設計意圖：通過煙臺植物園游記列舉的生活現象串聯起相關知識點，讓學生在頭腦中形成本章的知識結構，深化對物理觀念的認識，突出了課程標準“從生活走進物理”的課程理念．

活動2：引導學生閱讀課本，提問并在思維導圖上補充光現象在生活中的應用實例.

(1)光的直線傳播：影子的形成、激光準直、日食和月食、射擊打靶.

(2)光的反射：教材上“用手電筒照射小鏡子”，分析鏡面反射和漫反射原理.

(3)平面鏡成像：照鏡子、湖面中的“藍天白云”倒影.

(4)光的折射：湖里的魚、海市蜃樓、水中的筷子看起來“變彎”了.

(5)紅外線和紫外線：紅外線遙感(熱效應)、紫外線鑒別假鈔(熒光效應).

設計意圖：列舉事例，理解光現象中的基本概念和規律在生活中的體現，深化學生對相關概念的形成與應用，形成對光現象觀念的認識．

2.5.2 建構物理模型，促進科學思維的發展

活動3：為了形象化地研究光的傳播路徑，引出“光線”的概念，并說明實際光線不存在，是為了形象化研究引入的“物理模型”；然后再通過多媒體課件引導學生完成下面的“光的反射”“平面鏡成像”和“光的折射”作圖題練習，并用投影儀在屏幕上展示.

【例1】如圖3所示，兩平面鏡相互垂直，一束光線斜射到平面鏡上，請完成光路圖．

圖3 例1題圖

【例2】如圖4所示，請根據平面鏡成像特點，作出物體AB在平面鏡中成的像．

圖4 例2題圖

【例3】如圖5所示，一束光線從空氣斜射入水中，與水面的夾角為30°，作出反射光線和折射光線的光路圖．

圖5 例3題圖

設計意圖：復習光線的相關知識并完成光學作圖，深化學生建構“光線”這一物理模型的認識，進一步促進學生科學思維能力的發展．

2.5.3 回顧光現象相關實驗，增強科學探究能力

活動4：結合光現象中的相關實驗，多媒體課件展示“探究光的反射規律”和“探究平面鏡成像的特點”的探究過程，讓學生分組討論并總結兩個探究活動中發現的問題，并讓組長進行展示交流．

多媒體展示：探究平面鏡成像的特點．

(1)實驗中用玻璃板代替平面鏡的目的是什么？

(2)實驗中選用兩個相同蠟燭的目的是什么？

(3)實驗中會發現成像出現重影，原因是什么？

(4)實驗中無論怎樣移動像一側的蠟燭，都不會和像重合，原因是什么？

設計意圖：復習本章的兩個科學探究實驗，讓學生掌握“光的反射”和“平面鏡成像”基本規律得出的過程，掌握科學探究的基本方法，培養學生科學探究中的分析論證和交流合作能力[4]，樹立起嚴謹的科學意識與求實的科學作風．

3 核心素養視角下的“光現象”復習課設計反思

初中物理教材中“光現象”一章包含的物理概念和規律較零散，難度大，還涉及到“光線”物理模型及作圖，加之學生接觸物理課的時間不長．因此，在復習課教學案例設計上，打破傳統學案模式，將思維導圖融入到物理學案中，對于本章知識的框架建構及整合起到關鍵性作用．運用導學案，按照模塊方式自主復習，教師點撥重點內容，讓學生在頭腦中構建起知識金字塔．通過“煙臺植物園之行”，借助出游時發現的一系列現象串聯起光學部分相關的知識點，加深對概念和規律內涵的理解，突出了核心素養對學生的要求，從而達到理想的復習效果[5]．

基于核心素養對學生的要求，教師在設計復習課教學中，在突出基礎知識和基本技能的前提下，著力將物理概念和規律內化為學生的物理觀念；課堂上體現的物理科學方法、物理模型建構過程內化為學生的科學思維；物理探究性實驗及操作過程內化為學生的科學探究能力；復習教學的全過程中滲透科學態度與責任．區別于傳統知識復習與習題練習，核心素養要求的不僅是知識技能的掌握，更是學科基本能力的提高，對學生科學素養的形成起到良好的促進作用．