内容提要:本文以初中物理光的反射教学为例,探讨了建构式探究在促进学生深度学习中的重要作用。通过分析光的反射教学内容和学生的认知特点,阐述了建构式探究的教学策略,包括创设情境、提出问题、引导探究、合作学习和反思评价等环节,结合具体内容,展示了建构式探究在初中物理光的反射教学中的实际应用和效果,证明其能够激发学生的学习兴趣,为学生的学习奠定基础。
关键词:建构式探究;深度学习;光的反射
一、引言
随着教育改革的推进,培养学生核心素养和深度学习能力成为教育重要目标。初中物理作为基础学科,对培养学生科学思维和探究能力意义重大。光的反射是初中物理光学重要内容,通过学习该现象,学生可了解光传播规律,培养观察、实验和分析问题能力。然而,当前学生学习物理存在流于表面的情况,无法深度理解物理原理。建构式探究以学生为中心,强调学生在探究中主动建构知识,可有效促进深度学习。
二、建构式探究与深度学习的内涵
(一)建构式探究的内涵
建构主义运用在学生的实际学习中,其实就只有一个核心话语:教师要以学生为中心,引导学生对知识进行自主探索,并运用已经学得的知识来实现意义建构。[1]学生通过观察、实验、分析和推理等活动,对问题进行深入探究,从而构建自己的知识体系。新课标强调学生能主动建构概念,加强概念间的联系,以大概念的核心内涵为纲,将相关的重要概念、次位概念按照其内在逻辑关系编织成网络化的概念体系,使知识结构化,从而帮助学生辨析真伪,由表及里抓住本质,建立科学概念。[2]
(二)深度学习的内涵
深度学习是指学生在理解的基础上,能够将所学知识应用到新的情境中,进行分析、评价和创造的学习过程。深度学习强调学生对知识的深度理解和应用,注重培养学生的高阶思维能力和创新能力。
三、初中物理光的反射教学内容分析
光的反射既是光的直线传播的延伸,又是理解平面镜成像的基础,同时也为后续光的折射、色散等光现象的学习打下基础,可见“光的反射”在教学中起着承上启下的作用。学生在日常生活中经常观察到光的反射现象,如镜子中的像、水面的倒影等。通过对光的反射现象的观察和分析,学生可以了解光的反射规律。
四、学生在光的反射学习中的认知特点
(一)形象思维为主
初中学生的思维以形象思维为主,对于抽象的物理概念和规律理解起来有一定的难度。在光的反射教学中,教师可以通过实验、图片、视频等直观教学手段,帮助学生建立光的反射的形象概念。
(二)好奇心强
初中学生好奇心强,喜欢探索未知的事物。在光的反射教学中,教师可以利用学生的好奇心,创设问题情境,引导学生进行探究学习。
(三)缺乏自主学习能力
初中学生缺乏自主学习能力,需要教师的引导和帮助。在光的反射教学中,教师可以通过设计探究活动、提供学习资源等方式,培养学生的自主学习能力。
五、建构式探究在光的反射教学中的应用策略
(一)创设情境,激发兴趣
兴趣是最好的老师,只有激发学生的学习兴趣,才能让学生积极主动地参与到学习中来。在光的反射教学中,教师通过播放塔式太阳能电站的视频,发现定日镜要随时根据太阳的方位调整方向,接着让学生利用手电筒和平面镜模拟电日镜的调节,体验光的反射,介绍光的反射概念并通过光路展示作图介绍同时引导学生思考:反射光线与入射光线和镜面位置有什么关系?
(二)提出问题,引导探究
问题是探究的起点,只有提出有价值的问题,才能引导学生进行深入探究。教师可以根据教学内容和学生的认知特点,提出具有启发性的问题,引导学生思考反射光线与入射光线和镜面位置有什么关系,并鼓励学生利用器材进行科学探究。
(三)自主建构,纠偏归正
在探究过程中,教师要引导学生进行自主探究,让学生通过实验、观察、分析和推理等活动,自主建构知识。例如,在观察光的反射后,让学生利用竹签在泡沫板上初步建立反射光路模型,以反映学生的前认知并作出合理猜想,此时可发现学生有一定认识但不准确。接着,教师引导学生利用激光笔沿平面照射以显示光路,再将光屏绕ON折转一定角度,验证反射光线与入射光线、法线是否在同一平面内。然而,该实验仅能在一个平面内观察现象,且光屏折转后,学生易误以为反射光线消失。为此,教师可通过旋转烟室,让学生从多角度观察同一反射光路,从而说明两条光线在同一平面内。在用硬纸板将该平面呈现后,让学生观察其与镜面的位置关系,学生容易推测为垂直,此时可放入三角板检验垂直关系。
接下来,教师引导学生将白纸上所作的光线重叠、对折再展开,纸上出现折痕,学生猜想此为两光线的对称轴,再用量角器测量角度以检验对称性。保持入射点不变,多次改变入射角,学生发现对称轴不变。总结时,教师可演示不改变入射点,在立体空间中多次改变入射光线,并将各光线所在平面呈现出来,引导学生观察这些平面的共同点。学生将发现,这些平面不仅与镜面垂直,而且相交于同一条直线,即法线。最后,让学生根据自己的实验结论修正模型,再用真实的光路进行验证,学生在修正的过程中,会对反射现象有更准确的空间认识,更升华学生对反射规律的理解。
(四)合作学习,共同进步
合作学习是建构式探究的重要环节,通过合作学习,学生可以相互交流、相互启发、共同进步。比如在建立光路模型时,教师可以引导学生分工合作,共同完成探究任务。
(五)反思评价,提升能力
反思评价是建构式探究的重要环节,通过反思评价,学生可以发现问题、解决问题,提升自己的探究能力和创新思维。在光的反射教学中,教师可以组织学生进行反思评价,比如在验证反射光线与入射光线、法线是否在同一平面内时,学生可以反思实验方法是否合理,是否有更优方案等,让学生对自己的探究过程和结果进行反思和总结,同时教师也要进行评价和反馈,提出改进的建议和方法。
六、建构式探究在光的反射教学中的实践效果
(一)激发了学生的学习兴趣
通过创设情境、提出问题、引导探究等方式,激发了学生的学习兴趣,让学生积极主动地参与到学习中来。在上述教学中,通过播放塔式太阳能电站的视频以及让学生模拟定日镜调节等活动,激发了学生的学习兴趣。
(二)培养了学生的探究能力
借助自主探究与合作学习等模式,学生不仅学会了如何提出有价值的问题,还掌握了科学设计实验的方法,能够熟练地对实验数据进行分析,并依据分析结果合理得出结论。在具体教学过程中,学生通过亲手建立光路模型以及严谨地验证反射定律等活动,其探究能力得到了充分的锻炼和发展。
(三)促进了学生对物理知识的深度理解和应用
通过建构式探究,学生对光的反射规律有了更深入的理解,并能应用于实际生活。例如,学生可利用反射定律判断建筑物表面的反射角度是否会造成光污染。在开展光污染调查分析项目活动时,学生依据反射定律进行分析,通过测量入射光线、反射光线与存在较严重光污染的建筑物表面的夹角,判断反射光线方向是否合理,并提出调整角度的建议以减少光污染。
此外,在一些科技小制作中,例如制作太阳能热水器模型时,学生也能运用反射定律将集热器的反射面调整至最佳角度,从而提高模型的收集效率。
(四)提高了学生的合作意识和团队精神
合作学习模式在教学过程中发挥了重要作用,学生在相互合作、交流的过程中,合作意识和团队精神得到了显著提高。在教学中,学生通过小组合作建立光路模型等活动,学会了如何与他人协作,如何清晰表达自己的想法并倾听他人意见,从而实现了团队成员之间的互动和进步。
七、结论
建构式探究是一种以学生为中心的教学方法,能够有效地促进学生的深度学习。在初中物理光的反射教学中,让学生在探究过程中主动建构知识,培养了学生的探究能力和创新思维,促进了学生对物理知识的深度理解和应用。初中物理自主构建式课堂教学彻底推翻了传统教学模式,展现出了新时期课堂教学中师生主体地位互换的特色,能够激发学生的学习兴趣,提高学生的合作意识和团队精神,对学生的学习和发展具有重要意义,值得在初中物理教学中推广应用。但想要更好地将该教学模式应用于初中物理课堂中,教师在掌握理论基础的同时还需要在实践中不断摸索。[3]
参考文献:
[1]汪婷婷.初中物理“自主建构”式课堂教学实践与思考[J].学周刊,2020,(04):55.DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.04.051.
[2]杨娜.概念建构式教学理论的现实困境及纾解重构——以初中生物学为例[J].华夏教师,2024,(10):83-85.DOI:10.16704/j.cnki.hxjs.2024.10.024.
[3]徐锦学.初中物理“自主建构”式课堂教学实践分析[J].新课程(中),2018,(12):182.
潮州市金山实验学校 吴怡青