基于核心素养理念的“光现象”复习课教学片段设计

高岱亮 曹珍珍

(烟台市莱山区初家中学 山东 烟台 264003) (山东省泰安英雄山中学 山东 泰安 271000)

1 理论基础：核心素养及其内涵

随着2014年教育部颁布《关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》，发展学生“核心素养体系”被提出并落实到中小学课程中．所谓核心素养，指的是学生具备适应个人和社会发展的必备品格和关键能力，其内容包括文化基础、自主发展和社会参与．核心素养是三维教学目标的发展与升华，对学生的全面发展起到了促进作用．

物理学科的核心素养，是指学生在进行物理学习的过程中逐渐形成的适应个人未来发展和社会需要的必备品质和关键能力[1]，是学生科学素养的关键成分．初中物理学科核心素养的内涵及体现如表1所示．

表1 初中物理核心素养内涵及体现

2 基于核心素养理念的“光现象”复习课教学片段设计

初中物理核心素养重点在于学生的“必备品质”和“关键能力”的培养，这要求无论是新课还是复习课教学，在突出双基的基础上，将所学的物理概念与规律内化为物理观念，重点培养学生的科学思维和科学探究能力．以鲁科版八年级上册物理第三章“光现象”复习课为例，以提升学生核心素养为目标，进行了如下教学片段的设计[2]．

2.1 教学任务分析

“光现象”一章选自鲁科版物理八年级上册第三章，对学生认识光的基本概念与规律起到很好的铺垫作用，同时也为后续学习“透镜及其应用”奠定知识基础．2014版义务教育物理课程标准将本章划分到“运动与相互作用”主题，对本章的要求是：

(1)通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点；

(2)通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系，知道平面镜成像的特点及应用；

(3)通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象[3]．

通过对课程标准的解读可知，科学探究的相关内容是学生对光的基本规律理解与应用的关键．因此，光的反射定律、光的折射现象和平面镜成像的科学探究过程为本章复习重点．

2.2 学情分析

“光现象”一章作为初中物理光学部分的基础，学生对光的传播条件、反射和折射概念、平面镜成像的基础知识点能扎实地掌握，但是对平面镜成像的探究过程和光的折射定律的理解不够透彻．缺少科学探究过程的实验支撑，对实验中需要注意的问题认识不清，同时也和后续学习的“凸透镜成像规律”有一定的混淆．因此，平面镜成像科学探究过程和光的折射现象的应用为本章复习的难点．

2.3 复习目标

基于初中物理核心素养对学生的要求，本章的复习目标设置如表2所示．

表2 “光现象”核心素养复习目标

2.4 复习学案——“光现象”思维导图

“光现象”一章思维导图框架如图1所示．

图1 “光现象”复习课思维导图

物理思维导图是对物理知识学习的思维“地图”，借助“地图”的标注能在大脑中形成章节知识框架，对学生发散性思维、理解和创新能力的培养起到关键性作用．将思维导图用于物理复习学案，能把“光现象”一章中零散的知识点串成符合学生认知的知识框架，能促进学生对光的反射、折射、色散、平面镜成像等相关知识点的深入理解，在头脑中形成知识结构，从而达到预期的复习效果．

2.5 教学活动设计

2.5.1 借助“烟台植物园之行”创设情境，形成物理观念

活动1：多媒体课件介绍烟台植物园游记,如图2所示，串起“光的传播”“光的反射”“平面镜成像”“光的折射”和“光的色散”相关知识点，引导学生根据知识点完成思维导图上的填空并进行重点知识的理解和记忆．

图2 “烟台植物园”游记

引导总结：“光现象”体现的物理观念——光的传播条件、光的反射定律(重点)、平面镜成像的特点(重点)、光的折射特点、光的色散现象、红外线与紫外线．

设计意图：通过烟台植物园游记列举的生活现象串联起相关知识点，让学生在头脑中形成本章的知识结构，深化对物理观念的认识，突出了课程标准“从生活走进物理”的课程理念．

活动2：引导学生阅读课本，提问并在思维导图上补充光现象在生活中的应用实例.

(1)光的直线传播：影子的形成、激光准直、日食和月食、射击打靶.

(2)光的反射：教材上“用手电筒照射小镜子”，分析镜面反射和漫反射原理.

(3)平面镜成像：照镜子、湖面中的“蓝天白云”倒影.

(4)光的折射：湖里的鱼、海市蜃楼、水中的筷子看起来“变弯”了.

(5)红外线和紫外线：红外线遥感(热效应)、紫外线鉴别假钞(荧光效应).

设计意图：列举事例，理解光现象中的基本概念和规律在生活中的体现，深化学生对相关概念的形成与应用，形成对光现象观念的认识．

2.5.2 建构物理模型，促进科学思维的发展

活动3：为了形象化地研究光的传播路径，引出“光线”的概念，并说明实际光线不存在，是为了形象化研究引入的“物理模型”；然后再通过多媒体课件引导学生完成下面的“光的反射”“平面镜成像”和“光的折射”作图题练习，并用投影仪在屏幕上展示.

【例1】如图3所示，两平面镜相互垂直，一束光线斜射到平面镜上，请完成光路图．

图3 例1题图

【例2】如图4所示，请根据平面镜成像特点，作出物体AB在平面镜中成的像．

图4 例2题图

【例3】如图5所示，一束光线从空气斜射入水中，与水面的夹角为30°，作出反射光线和折射光线的光路图．

图5 例3题图

设计意图：复习光线的相关知识并完成光学作图，深化学生建构“光线”这一物理模型的认识，进一步促进学生科学思维能力的发展．

2.5.3 回顾光现象相关实验，增强科学探究能力

活动4：结合光现象中的相关实验，多媒体课件展示“探究光的反射规律”和“探究平面镜成像的特点”的探究过程，让学生分组讨论并总结两个探究活动中发现的问题，并让组长进行展示交流．

多媒体展示：探究平面镜成像的特点．

(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是什么？

(2)实验中选用两个相同蜡烛的目的是什么？

(3)实验中会发现成像出现重影，原因是什么？

(4)实验中无论怎样移动像一侧的蜡烛，都不会和像重合，原因是什么？

设计意图：复习本章的两个科学探究实验，让学生掌握“光的反射”和“平面镜成像”基本规律得出的过程，掌握科学探究的基本方法，培养学生科学探究中的分析论证和交流合作能力[4]，树立起严谨的科学意识与求实的科学作风．

3 核心素养视角下的“光现象”复习课设计反思

初中物理教材中“光现象”一章包含的物理概念和规律较零散，难度大，还涉及到“光线”物理模型及作图，加之学生接触物理课的时间不长．因此，在复习课教学案例设计上，打破传统学案模式，将思维导图融入到物理学案中，对于本章知识的框架建构及整合起到关键性作用．运用导学案，按照模块方式自主复习，教师点拨重点内容，让学生在头脑中构建起知识金字塔．通过“烟台植物园之行”，借助出游时发现的一系列现象串联起光学部分相关的知识点，加深对概念和规律内涵的理解，突出了核心素养对学生的要求，从而达到理想的复习效果[5]．

基于核心素养对学生的要求，教师在设计复习课教学中，在突出基础知识和基本技能的前提下，着力将物理概念和规律内化为学生的物理观念；课堂上体现的物理科学方法、物理模型建构过程内化为学生的科学思维；物理探究性实验及操作过程内化为学生的科学探究能力；复习教学的全过程中渗透科学态度与责任．区别于传统知识复习与习题练习，核心素养要求的不仅是知识技能的掌握，更是学科基本能力的提高，对学生科学素养的形成起到良好的促进作用．