深度學習視域下“引學啟思”的實踐探索

摘 要：深度學習是教師圍繞具有適度挑戰性的學習任務，引導學生對物理知識進行逐步進階的學習，期望其對物理知識不但知其然而且知其所以然.實踐表明，教師基于教材的內容和體系，科學地“引學啟思”也能使深度學習成為現實.在對“光的色彩 顏色”進行教學時，教師可基于教材內容和體系，設計每個知識板塊“引學啟思”的方案，實現深度學習.

關鍵詞：初中物理;引學啟思;深度學習;光的色彩

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2024）05-0113-03

當前在初中物理教學中還存在著以識記為主的教學模式，這對學生的核心素養發展不利.教師需要引導學生開展深度學習，讓他們將新學的內容融入原有的知識結構，再靈活地遷移應用到新的問題情境，分析新問題，解決新問題，形成新成果.教師可通過“引學啟思”，以“光的色彩顏色”教學為例，展示學生的思維過程，提升解題能力，促進他們的全面發展.

1 建構光源模型

教師先是要求學生瀏覽閱讀教材中的太陽、閃電、燈光、不完全燃燒和完全燃燒的燃氣火焰、發光的水母這六幅彩色圖片.在學生完成閱讀瀏覽的基礎上，教師提出問題：根據信息快遞，這六幅圖中物體有個共同的名字，叫什么？能不能將六幅圖分成兩類，并說明分類的依據[1]？

教師在學生明確“光源”“天然光源”“人造光源”概念之后完成板書：光源——本身發光的物體.同時，教師運用李白的詩句“床前明月光，疑是地上霜”引出問題：月亮是人造光源還是天然光源？能不能說出判斷的理由？這時搶答的學生會說出“天然光源”等答案，教師要通過不斷的追問直到有學生意識到“月亮”本身不發光，不屬于光源.

在上述過程中，教師明知月亮不是光源，仍用“是……還是……”設問，是期望通過不斷的追問集中學生的注意，引發學生的認知沖突，對“光源”模型中的關鍵詞“本身”印跡深刻，進而真正領悟光源的內涵.更為重要的是期望通過這樣的設問，引發學生的質疑，發散學生的思維，培養學生質疑創新的意識，實現對光源概念的深度學習.

2 觀察光的色散

教師組織學生結合生活經驗描述太陽、閃電、兩種燃氣火焰發出的光的顏色，接著拋出問題“這些色彩之間有沒有某種聯系呢？”以引出實驗“觀察光的色散”[2].

教材中“分解太陽光”實驗，是運用平面鏡把太陽光引到狹縫，讓一束太陽光通過三棱鏡，這樣能觀察到置于三棱鏡后光屏上的彩色光帶.但通過教學實踐，教師會發現這樣實驗操作的難度很大，平面鏡只有放在特定的位置和角度才能讓通過狹縫的太陽光照射到三棱鏡上，從而在光屏上觀察到彩色光帶，如果平面鏡發生微小抖動就可能會導致光屏上彩色光帶的消失.通常，教師在做這個實驗時，由于教室空間的限制，只有少數學生才能觀察到彩色的光帶.基于上述原因，教師可將教學過程分成兩步：第一步為演示實驗.教師將三棱鏡直接放在窗臺上，調整三棱鏡讓學生在教室的白色墻壁或天花板上，看到彩色的光帶，初識光的色散現象.第二步為播放視頻.教師透過狹縫的一束太陽光，經過三棱鏡分解成多種色光，光屏上呈現彩色光帶，讓畫面定格在該場景.針對場景，教師提出問題組織小組討論：從畫面中的現象你們發現了什么？想到了什么？在小組充分討論的基礎上，教師組織全班進行交流.教師可運用“還發現了什么”“想到了什么”等進行不斷的追問，直到大家明了：太陽光可以分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等色光，這種現象叫作光的色散；太陽光是由多種色光混合而成的；太陽光通過三棱鏡時，向棱鏡的什么位置偏折；紫光的偏折程度比紅光大；彩色光帶由“紅”到“黃”……再到“紫”的順序等.

3 探究色光的混合

基于色散后的各種色光可以混合成白光，教師拋出這些問題：兩種不同色光混合在一起，又是什么顏色呢？這個問題教材沒有明確的答案，學生無法直接回答，這樣問是期望通過問題引入探究學習的內容.

教師介紹如圖1所示的裝置，將紅、綠、藍三種顏色的光分別照射到光屏，要求學生描述這三種光的顏色，達成共識——紅、綠、藍（板書）.教師讓學生描述紅、綠、藍的顏色，看起來簡單，現實中很多學生并不能準確描述.教師可將紅、綠、藍中任意兩種色光照射到光屏，調整照射的角度至部分重疊，要求學生描述觀察到現象.通過多次實驗，學生發現：紅、綠、藍三種色光兩兩混合，會產生新的色光.例如，紅光、綠光混合得到黃光.

教師可以紅光和綠光混合成黃光為情境設問：改變紅光或綠光的比例，重疊區域色光的顏色是否會改變？教師可再追問：混合而成的顏色可能會怎樣變化？教師這樣的追問，是期望學生基于某種假設進行猜想，而不是沒有思考的瞎猜，這樣有益于學生假設推理水平的發展.

教師可進一步地拋出問題：兩種色光混合可以產生不同顏色的光，那紅、綠、藍三種色光混合會怎樣呢？教師可設置這樣的實驗探究，將紅、綠、藍三種色光以相同的比例照射到光屏，引導學生觀察三種色光重疊位置的顏色：是白光.針對情境，教師進一步追問：將紅、綠、藍三種色光混合的結果都是白光嗎？通過這樣的引導，學生能基于兩種色光相混合的結果陳述自己的見解.再進一步，教師提出問題“如何用實驗來驗證你們的結論是否正確呢？”以引導學生明確控制紅、綠、藍中兩種色光的比例相同，改變另外一種色光的比例，觀察重疊區域色光的顏色是否變化.

實驗后學生的見解得到了檢驗，教師進一步提出問題：根據前面的實驗現象可以得出哪些結論？學生在小組充分討論的基礎上，組織全班交流，他們發現：紅、綠、藍中任意兩種色光的混合，都能產生其他顏色的光；紅、綠、藍三種色光的混合可能是白光……根據交流結果，學生進一步生成結論：紅、綠、藍三種色光混合可以產生各種顏色的光.結合教材中的信息，教師可這樣總結：紅、綠、藍，不能用其他色光混合得到；紅、綠、藍是光的三原色.在總結過程中，教師適時板書圖2中的關鍵內容，用箭頭將其關聯.

從最簡單的觀察光的三原色到探究兩種色光的混合，再到探究三種色光的混合，學生探究的進程層層遞進.學生探究的進程既涉及針對問題情境進行的猜想與假設，又涉及依據控制變量的思想設計的實驗方案等.學生經歷這樣活動，就是把已有知識靈活地應用于新的問題情境，分析新的問題.

4 推理物體的顏色

教師呈現投影信息：人們看到的物體顏色，是由它反射或透過的色光決定的.如紅色的物體反射或透過紅色光，其他顏色的光幾乎被吸收.接著，教師板書：物體的顏色是由反射或透過的色光決定的.教師將教材中的彩色鸚鵡也投影到屏幕，基于彩色鸚鵡“引學啟思”，看一看：在自然光條件下，觀察圖中的彩色鸚鵡，它身體的各部分分別是什么顏色？學生輕松地描述鸚鵡各部分的顏色.想一想：在黑暗的房間內，觀察圖中的彩色鸚鵡，它身體的各部分分別是什么顏色？這樣的問題對學生而言有點生疏，沉默片刻之后，會有學生聯想 “黑暗中，眼睛看不見物體”“夜晚躲在被子中看小人書時，需要手電筒”等生活經驗，回答“鸚鵡身上各部分都是黑色的”“看不見鸚鵡身上各部分的顏色”等.待學生達成共識后，教師再提出問題：在自然光條件下和在黑暗的房間內觀察圖中鸚鵡，觀察到不同的結果，這其中蘊藏哪些物理原理？

在分組討論的基礎上，教師組織全班進行交流.基于信息“物體的顏色是由反射或透過的色光決定的”，學生認可“自然光條件下，圖中紅色的部分反射紅光呈現紅色，綠色的部分反射綠光呈現綠色”.對黑白兩個部分，學生往往認為反射的是“黑光”“白光”，而意識不到圖中白色的部分反射所有色光，黑色的部分吸收所有色光，這些內容教師要巧設鋪墊啟發思維.教學實踐中，自然光條件下鸚鵡身上的黑色線條和黑暗環境中鸚鵡呈現黑色的異同，也是一個需要教師重點點撥的內容.教師可提出這些問題：在紅光或綠光條件下，觀察圖中的彩色鸚鵡，它身體的各部分分別是什么顏色？通過這樣的問題設置，學生能運用知識回答問題，真正理解“物體的顏色”的內涵和外延，進而明了知識的本真.

5 了解光能的應用

教師可先要求學生瀏覽教材中所示的太陽能熱水器、太陽能汽車、植物的光合作用、太陽能電池板、反射式太陽能發電站五幅彩色圖片.在學生閱讀瀏覽的基礎上，教師提出問題：這五幅圖片共同揭示了什么物理知識？針對這個問題，學生基于教材內容，回答“光具有能量——光能”（板書）也能回答“光能可以轉化為電能、內能、化學能等”（板書）.

事實上，學生往往不知道什么是“內能”“化學能”，教師不需要在內能和化學能概念上多說.對太陽能熱水器，在學生明確太陽光照射提高水的溫度之后，教師要點明這是光能轉化為內能.對植物的光合作用，基于生物課程的基礎，學生對植物的光合作用不陌生，教師只要點明，光合作用是光能轉化為化學能儲存植物之中.對于太陽能汽車和反射式太陽能發電站的介紹，教師需要引導學生發現：太陽能汽車是太陽能電池板將光能轉化為電能，電動機驅動汽車前進；反射式太陽能發電站是通過鏡面把太陽能聚集到蒸汽發生器，用高溫高壓的蒸汽驅動發電機，不同于太陽能電池板.

6 結束語

教材是專家學者對課程目標的具體化，在理解教材的基礎上，科學地使用教材是實現深度學習的重要路徑.深度學習視角下“引學啟思”的核心，以教師建構物理知識體系為基礎，以學生解決或完成任務為載體.在教師的引導下，學生在積極的體驗中，實現對物理本質的理解，促進學科核心素養的發展和養成.

參考文獻：

［1］ 李寶銀.初中物理深度學習的實現路徑：單元設計與項目學習相融合的實踐探索[J].江蘇教育，2022（19）：18-21.

[2] 郭易芬.深度教學視角下的初中物理復習策略構想[J].中學課程輔導，2023（14）：9-11.

［責任編輯：李 璟］

收稿日期：2023-11-15

作者簡介：吳菁華（1976.4-），女，江蘇省海安人，本科，中學一級教師，從事初中物理教學研究.