基于核心素养学习进阶的教学设计（2）

李露

摘   要：文章以《眼睛和眼镜》一节的教学为例，基于课程标准细化教学目标，基于学生经验设计教学过程，并提出类比已有经验、巧借实验器材、创设多样情境等基于经验建构的物理教学策略，以期实现情感共鸣。

关键词：经验建构;教学设计;眼睛和眼镜;教学策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2020）2-0015-3

由物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任构成的物理学科核心素养，其落实的重要途径之一在于物理课堂教学。刚接触物理的初中生其实是带着各种源自生活或其他学科的经验进行学习，这些经验正是学习的起点。基于课程标准的要求，为实现学生经验的生长，唤起情感态度的共鸣，本文对人教版八年级上册《眼睛和眼镜》一节进行教学设计和探讨。

1    基于学生经验建构的物理教学设计路径

1.1    研读课程标准与教材

通过解读课程标准和教材，把握该节教学内容在本章及光学板块的位置和价值，体会教材安排的逻辑主线和设计意图。

课程标准指明了学生经验生长的方向——“了解人眼成像的原理，了解近视眼和远视眼的成因与矫正办法”[1]。本课是第五章《透镜及其应用》的第4节，基于学生的已有经验——关于透镜的初步认识、照相机成像原理、凸透镜成像规律等，结合八年级上册生物学科中关于眼睛的结构，认识眼睛并利用物理知识解决与生活、生命息息相关的问题。教材从眼睛的结构、成像原理、眼睛的调节作用逐步展开，进一步引出视力缺陷及矫正的问题，在“科学世界”栏目普及眼镜度数的知识。

1.2    把握学生经验

分析学情有利于了解学生已有的知识经验，把握群体特征和認知方式，才能更好地创设情境、设计教学途径，有效建构认知。

学生已经了解眼睛的结构、透镜对光的作用、照相机成像原理和凸透镜成像规律等知识，能借助透镜、光具座等光学器材进行简单探究。不过，通过访谈发现，对于眼睛结构绝大多数学生只知道晶状体、角膜、视网膜这几个名词，甚至大部分学生不知道它们在眼中的具体位置，更不知其功能。对于视力缺陷问题，佩戴近视眼镜的学生仅停留在“近视眼看不清远处”这一认知上，缺乏从物理视角认识视力缺陷的成因及矫正方式，视力正常的学生甚至缺乏体验。

由于该阶段的学生好奇心强，渴望了解眼睛这一重要而神奇的器官，喜欢动手操作，对本节内容很感兴趣。但他们处于具体形象思维向抽象思维发展的初始阶段，对于“眼睛中晶状体是如何调节来看清远近不同的物体”这一抽象知识的认识有难度，需在教学中提供感性材料，搭建知识与直接经验的联系。

1.3    确定教学目标与重难点

基于教材分析和学情分析，结合课程标准要求细化教学目标：通过自学教材，了解眼球的构造;通过利用水透镜模拟眼睛看清远近不同物体的过程，了解眼睛成像及调节原理;通过对近视眼成因及矫正的猜想、验证与观察分析，知道其矫正方式，并类比学习远视眼的成因及矫正;通过多次实验，感受科学探究和科学方法，在交流探讨中形成健康用眼的意识，热爱生活及生命。

教学重点：眼睛成像原理和调节作用;近视眼和远视眼的成因及矫正。

教学难点：晶状体是如何调节来看清远近不同的物体。

1.4    设计教学过程

知道学生起点、教学目标、重点、难点后，教师要设计一条有逻辑的路径引导学生达成目标。“学习者的学习过程是以自身的知识和经验为基础的主动建构的过程”[2]。即学生在学习过程中，基于教师创设的问题情境，受内部动机的驱使，根据已有知识和经验主动加以建构。通过积极探索、主动交流，实现知识的同化或顺应，从而完善认知结构。

（1）创设情境，导入新课

情境1：重庆美景（图片）

教师导语：重庆的美，在于两江交汇时的浩荡激昂;在于洪崖洞夜景的绚烂夺目;在于穿楼而过的轻轨潇洒转身;在于商务区的高楼傲然挺立;也在于绿水青山间的世外桃源……眼观重庆，你们觉得重庆美不美？

眼睛，让我们看见多彩的世界;眼睛，更是心灵的窗户。

情境2：会说话的眼睛（视频）

教师导语：从眼睛到心灵，我们看到的是幸福、坚毅、快乐……对于神奇的眼睛，你了解多少？想知道些什么？

【设计意图】 直观感受世界之美，感受眼睛对情感的表达。激发学生的学习兴趣和求知欲，唤起情感共鸣。

（2）基于经验，展开教学

①活动1：眼球结构知多少

学生自学后，通过抢答方式认识眼球的主要结构。

【设计意图】 自学、回顾已有的眼球结构知识，调动课堂氛围和积极性。

②了解眼睛各部位的作用

对比凸透镜成像，提出问题：角膜和晶状体相当于我们学过的什么器材？视网膜相当于什么？

【设计意图】 类比已学的凸透镜成像，有助于理解眼睛各部位的作用。

③眼睛的调节原理

对比照相机成像原理，结合照相机发展简史，介绍人眼成像、调节原理。

教师：照相机的原型，来源于2000多年前我国古代墨子发现的小孔成像原理，由此制成暗箱。在文艺复兴时期，利用成像暗箱来绘画。调节暗箱的长度（即像距），画出远近不同的物体。从第一台照相机诞生，它是如何将远近不同的物体都清晰成像在底片上？

最初的长焦照相机，调节像距，即镜头到底片的距离。随着科技的发展，现在的微单，可以通过组合透镜间的焦距变化来实现清晰成像。

眼睛究竟是通过调节像距，还是调节焦距来看清不同远近的物体？眼球里晶状体和视网膜之间的距离容易改变吗？

（结合动画，回顾知识）凸透镜成像：物距变化，像距随之改变。既然像距变不了，对同一个凸透镜，相应的物距也只有一个。眼睛只能看清这一处的物体。所以，要让不同远近的物体都成像在视网膜上，只能怎么办？

【设计意图】 通过类比，了解眼睛成像的特点。科技简史的介绍，让学生感受人类智慧，认识到眼睛的调节是通过晶状体的厚度变化来实现焦距改变。并基于已有认知，从理论上分析焦距改变的必然性。

④活动2：探究眼睛如何看清远近不同的物体

引导学生设计焦距可变的水透镜（图1），了解其操作及作用。分别模拟眼睛看远处、近处时，晶状体的厚度调节过程。选取小组代表描述实验操作、现象和结论。

【设计意图】 通过实验探究，体验、认知晶状体的调节过程;通过合作与对话，培养科学探究的观察、动手与表达能力。

⑤了解明视距离

通过将课本竖立，从远处慢慢靠近眼睛，感受是否能一直看清文字。

【设计意图】 创设情境，感受眼睛看近处时睫状体收缩、晶状体变厚的过程;了解“远点”“近点”和“明视距离”，实现德育的渗透——普及正确的书写坐姿;该体验还为过渡到近视眼的成因做铺垫。

⑥近视眼及其矫正

近视的学生摘下眼镜看远处，结合体验，分析近视眼的特點及成因。

教师演示近视眼的成像特点（如图2、图3），学生猜想并用实验验证矫正办法（如图4）。

【设计意图】演示实验让学生直观感受晶状体变厚，折光能力变强，利于联系所学知识进行视力矫正，实现从物理走向生活。

⑦远视眼及其矫正

类比近视眼进行学习，实现知识和方法的迁移。

（3）回归生活，学以致用

结合新闻报道——如何降低居高不下的近视率，以及最新发布的保护青少年视力的文件，引发学生探讨保护视力的举措。

【设计意图】 交流对话中实现知识共享，实现学科育人价值，强化学生保护视力的意识。

（4）创设情境，情感共鸣

欣赏校园、祖国、世界之美。

教师结语：透过双眼，我们看到丰富多彩的校园生活，看到四季的变换，看到祖国的大好河山，看到世界的雄奇壮丽。也得益于今天更高级的照相机，拍摄记录下每一瞬间的美好！如今，更有“中国天眼”，带我们望向宇宙深处，揭开宇宙的奥秘！感谢明澈的眼睛，让我们洞察世界的美妙。

【设计意图】 走向生活、走向科技，点燃民族自豪感，唤起呵护双眼、热爱生活的积极态度。

2    基于经验建构的物理教学策略

（1）类比已有经验，实现认知迁移

根据有意义学习理论，学习是“原有知识对新知识的同化”[3]，与已有经验建立联系的过程。教师若是熟悉学生已有的知识和经验，将此确定为新知识的生长点，通过组织类似学习材料并巧妙类比引导，将有效实现学生认知的迁移。例如，类比照相机成像原理，实现对眼睛成像和调节作用的认识。

（2）巧借实验器材，提供经验建构

“学习的本质是学习者的认知结构与环境中接受的信息相互作用并主动建构意义的过程”[4]。教师为学生学习抽象概念提供经验支持，有助于突破教学重点和难点。借助自制水透镜模拟眼睛视物过程，有利于学生体验和认知晶状体的调节作用;借助演示实验直观呈现近视眼晶状体变厚，折光能力变强，为用凹透镜矫正近视做铺垫。直观的实验现象帮助初中生从形象的感知实现对抽象概念的建构。

（3）创设多样情境，引发对话共鸣

教学中的情境创设不局限于物理实验、实物演示。让学生基于观察再用语言表达的实验，或是边感受边交流的探究，既能提高观察能力、协作能力，又是促使学生对话交流、情感共鸣的途径。当然，理科的课堂还可以根据教学内容适时注入富有美感的文字、音乐或视频，如深情流露的眼睛、令人震撼的美景，更是提高了感知效应，引发情感共鸣，渗透学科育人价值。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版）[S].北京： 北京师范大学出版社， 2011.

[2]胡谊，郝宁.教育心理学——理论与实践的整合观[M]. 上海：华东师范大学出版社，2009.

[3]陈刚，舒信隆.新编物理教学论[M].上海：华东师范大学出版社，2006. （栏目编辑    赵保钢）