【初中物理论文】结构化教学视域下初中物理＂学科实践＂教学策略——以＂照相机与眼球视力的矫正＂为例

摘要：学科实践是学科育人的必由路径。学科实践的开展必须关注学科结构、学生认知结构，指向素养结构。如何在结构化教学视域下开展学科实践，笔者通过实际课例阐述教学策略。

关键词：结构化；学科实践；照相机与眼球；视力的矫正

义务教育物理课程标准提出要以主题为线索，构建课程结构，要注重 "知行合一、学以致用"，体现基础性和实践性等特点，注重"做中学"" 用中学"，指出学科实践是课程内容的学习方式。教学过程中忽略学科结构、碎片化的教学会造成学生在面对复杂情境时出现注意力碎片化、记忆碎片化、思维碎片化现象。笔者对近700 份学生调查问卷分析发现，77.97% 的学生希望知识结构化呈现，例如书写结构化板书；74.88% 的学生不喜欢教师根据教材内容直接进行教学，希望教师能重组教学内容，让教学过程结构化呈现；86.29% 的学生希望教师能把教学内容和生活实际联系起来，学以致用，希望" 用中学"；94.3% 的学生不喜欢教师一讲到底；80.12% 的学生不喜欢教师直接讲授；86.13% 的学生希望教师能够引导学生动手实践，这样有利于深度理解学习内容，渴望" 做中学"。综上体现教育教学对于结构化教学以及学科实践的急切期望。如何能有效组织结构化教学视域下的学科实践，笔者以初中物理八年级上册" 照相机与眼球视力的矫正" 为例进行阐述。

1 基于学科结构，设计意义增值的教学结构

初中物理新课标中课程实施教学建议部分提出：教师制订教学目标时，要把握内容的结构性。教师应领会物理学科逻辑，努力让学生的学习内容结构化、系统化，在结构化的知识之上师生共同对学科核心知识进行有深度、有宽度的加工，对学科核心知识的价值和意义有更深刻的理解，进而全面而深入地体验学科本质，充分领悟学科的功能作用。

本课例属于课程内容板块 "2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用"。同时配以案例"例8了解人眼成像的原理，了解近视眼和远视眼的成因与矫正方法。具有保护视力的意识"。在学业要求方面提出：使用知识解释有关现象，解决实际问题，并在此过程中引用证据，具有科学证据意识。学会观察、实验和推理，体会物理学对人类生活和社会发展的影响。所以本课教学设计要注重学科知识结构、注重实验、注重应用。在本课例中，教师基于学科知识结构，设计知识、方法、观念等方面有意义增值的教学结构，如图1 所示。

1.1 梳理学科（知识）结构

从初高衔接的角度以及单元教学的角度分析，本课的知识结构应指向 "物距u、像距v、焦距f 共同影响成像性质"，即1/u + 1/v = 1/f。当焦距f 不变，物距u改变时，只能调节像距v 来成清晰的像，例如照相机定焦镜头（f 不变）的调节原理（镜头伸缩时，物距的变化相对较小，可忽略，即主要影响像距）；当像距v不变，物距u改变时，可通过改变焦距f来成清晰的像，例如眼球（视网膜位置不变，即v不变）观察近处或者远处物体的时候，改变晶状体的厚度就导致其焦距 f 发生改变，从而使视网膜上成清晰的像。教材通过照相机和眼球的对比，引导学生发现它们成像原理的一致，调节原理的不同，分别引出像距、焦距与物距一样，都可以影响成像，呈现出知识结构。

1.2 挖掘意义增值内容

如果像距 v（眼轴长度）不变，物距u改变，焦距f应变却不变时（假性视力障碍），就可以通过佩戴凸透镜或者凹透镜从而增加或减弱眼球折光系统的聚光能力，即改变焦距。如果物距u不变，像距v 改变（眼轴长度改变，真性视力障碍），同样也是需要通过佩戴凸透镜或者凹透镜从而增加或减弱眼球折光系统的聚光能力，即改变焦距f。这个就是视力矫正的基本原理，这是教材安排的意义增值内容。教师还可挖掘更多的意义增值内容，例如展示"激光手术"" 角膜塑形镜"等矫正近视眼的办法，让学生说出原理、做出评价。教师在教学最后，知行合一的学科实践部分，还可以引导学生对" 照相机" 进行意义增值的设计。照相机能否通过改变焦距来应对物距的变化呢？理论上当然可以，而且现实中也早发明了变焦镜头，这就是知识改变科技的写照。知识的运用可以改变人类生活和社会发展，这就是我们学科教学应有的意义增值。

2 基于认知结构，践行知行合一的学科实践

学科实践是学习方式的迭代。初中物理学科实践应以解决真实、复杂情境中的物理问题为导向，从学生认知基础出发，开展结构化的实践活动，引导学生做中学、用中学、创中学，帮助学生搭建学科知识结构和学习过程结构，发展核心素养。

2.1 基于认知结构设计学习内容

从认知结构看，学科实践应该符合皮亚杰图示理论，如图 2 所示。从学生已有认知出发，基于真实情境设置"刺激" 点，引发学生认知"不平衡"，再设置实践活动同化或者顺应原认知，形成新的认知结构。

本课例中首先让学生裸眼 "看" 图3 照片，学生惊奇地发现视力正常的人看到的是"爱因斯坦"，近视眼看到的是"玛丽莲梦露"。强烈的刺激造成极大的 "不平衡"，将学生带入照相机与眼球的学习。课堂教学最后，学生知道近视眼只能看清轮廓，而正常视力能看到细节，图3 照片就是清晰的爱因斯坦照片与玛丽莲梦露的轮廓照片合成的。同化了对视力障碍的认识。再如学生通过使用并观察模型照相机底片上的像...