“格物致知”視域下的說課設計

【摘要】本文闡述格物致知的發展以及物理與格物致知的關聯，以滬科粵教版物理八年級上冊《探究平面鏡成像特點》說課為例，論述格物致知視域下的說課設計策略。

【關鍵詞】初中物理 格物致知 說課設計 平面鏡成像特點

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）05A-0076-02

近年來，說課成為中小學教師不同形式晉級考核和教師教學技能水平競賽、展示的通用形式，如中小學教師職稱評審、中小學教師教學基本功技能競賽等，而說課的標準靈活、多元。在說課設計時，教師常感到無據可倚、無章可循，對其間的設計拿捏不準。筆者也曾有這樣的困惑。一次偶然的機會，筆者讀到廖伯琴教授的一篇提到物理與格物致知的關聯文章，頗感興趣，暗喜其間物理教學與格物致知的傳承邏輯，仔細梳理，將其遷移到自己的教學研究中，結合物理學科的說課比賽觀摩實際，略有啟發，與讀者共享。下面筆者以滬科粵教版物理八年級上冊第三章第三節《探究平面鏡成像特點》說課為例，交流探討“格物致知”視域下的草根式創新說課的設計邏輯。

一、“格物致知”的發展

“格物致知”出自《禮記·大學》：“古之欲明明德于天下者，先治其國，欲治其國者，先齊其家;欲齊其家者，先修其身;欲修其身者，先正其心;欲正其心者，先誠其意;欲誠其意者，先致其知;致知在格物。”有學者稱之為“經學格致”。宋代理學家程頤認為，“格猶窮也，物猶理也，猶日窮其理而已也”，“凡眼前無非是物，物皆有理。如火之所以熱，水之所以寒，至于君臣父子間，皆是理”。南宋時期，朱熹提出了系統的認識論及方法。他認為，知在我，理在物，這我、物之別，就是其“主賓之辨”，認為聯結認識主體和認識客體的方法就是“格物致知”。“格物”就是窮盡事物之理。明代萬歷、天啟年間，有胡文煥的一部考證專著《格致叢書》問世，考證范圍涉及名物、文學、藝術等。這表明在一部分知識分子中，格致的功夫在向認識外部世界的實踐活動傾斜，其內涵也偏向于“考證、研究”。從這個意義上說，對應的格物致知被稱為“實學格致”。明末清初，西方傳教士帶來了對中國人而言比較陌生的數學、天文、力學等自然科學知識，人們借用前人使用的“格致”一詞來稱呼這些科學知識。不過這時的“格致”與經學傳統所講的“格致”已有很大區別，它更強調自然知識與技術，強調西方科學，因此有學者將其劃分為“西學格致”。

二、物理與“格物致知”

從上文可知，“格物致知”有“就物而究其理，窮盡事物之理”的涵義，是連接認識主體和認識客體的方法。諾貝爾物理學獎獲獎者丁肇中指出：“物理教育的出發點是‘格物和‘致知，即從探察物體而得到知識。”其觀點可以演繹為實地的探察，也就是現在所謂的實驗探究。而“物理”，有“以物載理，究物明理”之說，蘊含有與“格物致知”一致的精神和涵義。

三、基于“格物致知”的說課設計

筆者根據教學內在邏輯“教材—學生—教師”，將說課呈現為三個環節，即說教材、說學生、說過程。其中格物致知與說課設計的聯系主要體現在“說過程”環節。

（一）說教材

1.教材分析

《探究平面鏡成像特點》是初中物理滬科粵教版八年級上冊第三章第三節的內容，本節內容是初中物理光學中的核心規律，其內容主要有：平面鏡成像規律、平面鏡的應用、凹面鏡和凸面鏡。其中平面鏡成像規律是有一定復雜度的光學規律，教材通過濃縮式的概念規律及靜態的知識可視化視覺表征的形式呈現這部分內容，因此在教學設計中對教學重構有比較高的要求。

2.教學目標

教學目標既是教學的出發點又是教學的落腳點，亦是核心素養落地課堂的關鍵抓手。課程標準提倡，課時教學目標應該有知識、展能力、化品格，有主體、顯途徑、可檢測，結合課程標準和核心素養要求，本節課制訂如下教學目標。

（1）知識與技能目標：學生通過實驗，探究平面鏡成像規律，知道且能夠準確表述平面鏡成像的特點，并能運用平面鏡成像特點解釋簡單的現象。學生通過體驗活動，能夠認識凹面鏡和凸面鏡。

（2）過程與方法目標：學生經歷平面鏡成像規律的實驗探究過程、實驗操作過程、分析論證過程，發展科學探究能力、創新能力、科學思維能力以及科學建模能力，體會等效替代等物理科學方法之美。

（3）情感、態度與價值觀：通過了解平面鏡與球面鏡在生活中的應用，意識到物理與生活的聯系，激發學生探索生活現象的熱情，培養學生從物理學視角觀察、解釋生活現象的意識，樹立運用物理知識服務社會、服務生活的責任感。

3.重點與難點

本節的重點是：平面鏡成像規律的探究，難點是：平面鏡成像規律及其實驗分析論證過程。

（二）說學生

八年級學生對平面鏡成像規律、凹面鏡、凸面鏡等知識有一些零散的、與科學概念規律相一致的經驗和認知。根據發生認識論觀點，這對建構科學概念、規律有積極作用。而學生對像物對稱的認知是陌生的、比較難順應的，因此在本規律的建構過程中，要重視對規律的觀察，重視實驗環節。

基于學生已有認知，教師在教學中采用草根式概念規律建構三步曲，即呈物現理、探物究理、化物為理，運用實驗探究法、活動體驗法、觀察發現法、模型建構等方法“助攻”。

（三）說過程

初中物理教學大多是概念與規律的教學，本節內容也不例外。“說過程”以本節課教學重難點“平面鏡成像特點規律”的建構為主要內容，圍繞“格物致知”視域，將“平面鏡成像特點規律”的建構分成三步來完成，即呈物現理、探物究理、化物為理。

1.呈物現理

教師準備兩塊大的玻璃板，一塊是無色玻璃板，一塊是茶色玻璃板，兩塊板均高約1米、寬約0.4米，將它們放在講臺桌正中，讓全班學生現場體驗照鏡子活動。一些學生模擬物體，一些學生模擬物體的像。學生在課堂上通過觀察，發現生活中的照鏡子現象后面蘊含的物理知識。根據認知鏈“我的像是怎樣的”，學生找另一名同學充當自己的像。學生在照鏡子的過程中，對平面鏡成像的特點形成感性認知，如像物的大小關系、像距與物距的關系，初步描述平面鏡成像的部分特點。然后用茶色玻璃板代替無色玻璃板，發現用茶色玻璃板代替無色玻璃板的好處。在物像選擇的現場體驗活動中，感受等效替代等科學方法的巧妙并經歷操作過程。

初中物理知識大多是結合生活現象中習得的，教師通過“呈物現理”，呈現生動、真實的生活現象，深化學生對物理源自生活的理解，喚醒學生頭腦中的原有經驗認知，激活原有零碎認知;激發學生的學習興趣，豐富學生頭腦中的感性圖式，引發學生對原有認知產生不平衡、不滿意，想尋求滿意的、可接受的、更合理的解釋，點燃學生內心的主觀認知內需、探索欲望。

設計視域：格物致知重在格物，格物演繹到物理教學的第一層即呈物現理。學生從生活多元角度輕松察“物”、歷“物”，從而喚醒頭腦中沉睡的“物”的表象，激活頭腦中零碎的“物”的經驗，豐富頭腦中單一的“物”的事實。呈物現理，呈現理隱其中“物”，呈現理隱其中“事”，突出“物”的事實和經驗。

2.探物究理

學生帶著認知需求，積極主動合作，投入到探究平面鏡成像規律活動中。學生運用教師提供的玻璃板（無色和茶色）、象棋（有大小相等的，也有大小不等的）、底座、坐標紙、刻度尺等器材，根據教材步驟和自己設計的方案探究平面鏡成像規律。他們一邊操作一邊觀察并記錄物體和像的大小、物距和像距的大小等實驗現象和數據。探究中，選擇象棋作為像的操作過程，讓學生體會等效替代等科學方法的過程和意義，體會虛像的認證過程。通過對比茶色玻璃板和無色玻璃板的實驗過程，體驗看到像的環境要求，豐富學生的體驗和感知。

實驗完成后，教師引導學生將實驗中的物理過程、物距大小、像距大小等呈現在黑板實物圖式中，然后將實物圖式簡化為物理模型圖，在物理模型圖中抽象物像等大、物像等距、物像鏡面連線垂直平分等規律。

在探究環節，學生充分體驗，豐富頭腦中的思維圖式，積累認知。在分析交流環節，運用簡化的方法，將“物”逐次簡化、逐層抽象，以學生體驗圖式和認知為腳手架和思維臺階，將立體的實際問題簡化為平面的數理問題，再將平面的數理問題抽象為物理模型。轉化問題、抽象模型，在科學建模中建立科學概念與事實、經驗間的關聯，學生容易順應原有認知結構，加深認知。

設計視域：格物演繹到物理教學的第二層即探物明理，此層次強調具身體驗和思辨，強調對“物”的體驗過程，強調對“物”的認知同化過程，突出對“物”的共同屬性的對比思辨、突出對“物”的共同屬性的不完全歸納，突出新圖式與舊圖式的聯結與作用，漸次退脫對“物”的依賴。

3.化物為理

學生根據梳理的思維線索、邏輯關系自動化加工生成物像等大、物像等距、物像軸對稱、成虛像等平面鏡成像的特點。接下來，教師根據課程標準提到的知識與能力轉化的重要途徑——運用知識，創設有針對性的問題情境，讓學生運用剛學的規律解決情境中的問題。

化物為理過程，是樹立規律與事實、經驗間的本質關聯，抽象事實經驗的本質特點，拾級而上到達邏輯概念，內化認知，建構新認知的過程。在類似的新情境應用中深化遷移新認知，鞏固新認知，升華至物理觀念，靈活化觀念。

設計視域：由格物致知的內涵可知，格物是方法、是過程，致知是結果。格物演繹到物理教學的第三層即化物為理，凸顯物是線索，理是升華。當新舊圖式自動聯結、作用，形成穩定新圖式，學生自動化生成新知便完成，真正達到不見其物、只見其理、化物為理。

說課過程中主要說明教什么、怎么教、為什么這樣教，是教師備課基礎上的理性思考，須站在理論高度對教學邏輯、教學邏輯依據作出分析和解釋，才能走出說課時羅列思維、徘徊思維、低位思維等誤區。

作者簡介：馬利芳（1975— ），女，廣西桂林人，高級教師，碩士研究生學歷，研究方向：初中物理教學研究。

（責編 劉小瑗）