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【摘要】本文阐述格物致知的发展以及物理与格物致知的关联，以沪科粤教版物理八年级上册《探究平面镜成像特點》说课为例，论述格物致知视域下的说课设计策略。
【关键词】初中物理 格物致知 说课设计 平面镜成像特点
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2020）05A-0076-02
近年来，说课成为中小学教师不同形式晋级考核和教师教学技能水平竞赛、展示的通用形式，如中小学教师职称评审、中小学教师教学基本功技能竞赛等，而说课的标准灵活、多元。在说课设计时，教师常感到无据可倚、无章可循，对其间的设计拿捏不准。笔者也曾有这样的困惑。一次偶然的机会，笔者读到廖伯琴教授的一篇提到物理与格物致知的关联文章，颇感兴趣，暗喜其间物理教学与格物致知的传承逻辑，仔细梳理，将其迁移到自己的教学研究中，结合物理学科的说课比赛观摩实际，略有启发，与读者共享。下面笔者以沪科粤教版物理八年级上册第三章第三节《探究平面镜成像特点》说课为例，交流探讨“格物致知”视域下的草根式创新说课的设计逻辑。
一、“格物致知”的发展
“格物致知”出自《礼记·大学》：“古之欲明明德于天下者，先治其国，欲治其国者，先齐其家;欲齐其家者，先修其身;欲修其身者，先正其心;欲正其心者，先诚其意;欲诚其意者，先致其知;致知在格物。”有学者称之为“经学格致”。宋代理学家程颐认为，“格犹穷也，物犹理也，犹日穷其理而已也”，“凡眼前无非是物，物皆有理。如火之所以热，水之所以寒，至于君臣父子间，皆是理”。南宋时期，朱熹提出了系统的认识论及方法。他认为，知在我，理在物，这我、物之别，就是其“主宾之辨”，认为联结认识主体和认识客体的方法就是“格物致知”。“格物”就是穷尽事物之理。明代万历、天启年间，有胡文焕的一部考证专著《格致丛书》问世，考证范围涉及名物、文学、艺术等。这表明在一部分知识分子中，格致的功夫在向认识外部世界的实践活动倾斜，其内涵也偏向于“考证、研究”。从这个意义上说，对应的格物致知被称为“实学格致”。明末清初，西方传教士带来了对中国人而言比较陌生的数学、天文、力学等自然科学知识，人们借用前人使用的“格致”一词来称呼这些科学知识。不过这时的“格致”与经学传统所讲的“格致”已有很大区别，它更强调自然知识与技术，强调西方科学，因此有学者将其划分为“西学格致”。
二、物理与“格物致知”
从上文可知，“格物致知”有“就物而究其理，穷尽事物之理”的涵义，是连接认识主体和认识客体的方法。诺贝尔物理学奖获奖者丁肇中指出：“物理教育的出发点是‘格物’和‘致知’，即从探察物体而得到知识。”其观点可以演绎为实地的探察，也就是现在所谓的实验探究。而“物理”，有“以物载理，究物明理”之说，蕴含有与“格物致知”一致的精神和涵义。
三、基于“格物致知”的说课设计
笔者根据教学内在逻辑“教材—学生—教师”，将说课呈现为三个环节，即说教材、说学生、说过程。其中格物致知与说课设计的联系主要体现在“说过程”环节。
（一）说教材
1.教材分析
《探究平面镜成像特点》是初中物理沪科粤教版八年级上册第三章第三节的内容，本节内容是初中物理光学中的核心规律，其内容主要有：平面镜成像规律、平面镜的应用、凹面镜和凸面镜。其中平面镜成像规律是有一定复杂度的光学规律，教材通过浓缩式的概念规律及静态的知识可视化视觉表征的形式呈现这部分内容，因此在教学设计中对教学重构有比较高的要求。
2.教学目标
教学目标既是教学的出发点又是教学的落脚点，亦是核心素养落地课堂的关键抓手。课程标准提倡，课时教学目标应该有知识、展能力、化品格，有主体、显途径、可检测，结合课程标准和核心素养要求，本节课制订如下教学目标。
（1）知识与技能目标：学生通过实验，探究平面镜成像规律，知道且能够准确表述平面镜成像的特点，并能运用平面镜成像特点解释简单的现象。学生通过体验活动，能够认识凹面镜和凸面镜。
（2）过程与方法目标：学生经历平面镜成像规律的实验探究过程、实验操作过程、分析论证过程，发展科学探究能力、创新能力、科学思维能力以及科学建模能力，体会等效替代等物理科学方法之美。
（3）情感、态度与价值观：通过了解平面镜与球面镜在生活中的应用，意识到物理与生活的联系，激发学生探索生活现象的热情，培养学生从物理学视角观察、解释生活现象的意识，树立运用物理知识服务社会、服务生活的责任感。
3.重点与难点
本节的重点是：平面镜成像规律的探究，难点是：平面镜成像规律及其实验分析论证过程。
（二）说学生
八年级学生对平面镜成像规律、凹面镜、凸面镜等知识有一些零散的、与科学概念规律相一致的经验和认知。根据发生认识论观点，这对建构科学概念、规律有积极作用。而学生对像物对称的认知是陌生的、比较难顺应的，因此在本规律的建构过程中，要重视对规律的观察，重视实验环节。
基于学生已有认知，教师在教学中采用草根式概念规律建构三步曲，即呈物现理、探物究理、化物为理，运用实验探究法、活动体验法、观察发现法、模型建构等方法“助攻”。
（三）说过程
初中物理教学大多是概念与规律的教学，本节内容也不例外。“说过程”以本节课教学重难点“平面镜成像特点规律”的建构为主要内容，围绕“格物致知”视域，将“平面镜成像特点规律”的建构分成三步来完成，即呈物现理、探物究理、化物为理。
1.呈物现理
教师准备两块大的玻璃板，一块是无色玻璃板，一块是茶色玻璃板，两块板均高约1米、宽约0.4米，将它们放在讲台桌正中，让全班学生现场体验照镜子活动。一些学生模拟物体，一些学生模拟物体的像。学生在课堂上通过观察，发现生活中的照镜子现象后面蕴含的物理知识。根据认知链“我的像是怎样的”，学生找另一名同学充当自己的像。学生在照镜子的过程中，对平面镜成像的特点形成感性认知，如像物的大小关系、像距与物距的关系，初步描述平面镜成像的部分特点。然后用茶色玻璃板代替无色玻璃板，发现用茶色玻璃板代替无色玻璃板的好处。在物像选择的现场体验活动中，感受等效替代等科学方法的巧妙并经历操作过程。 初中物理知识大多是结合生活现象中习得的，教师通过“呈物現理”，呈现生动、真实的生活现象，深化学生对物理源自生活的理解，唤醒学生头脑中的原有经验认知，激活原有零碎认知;激发学生的学习兴趣，丰富学生头脑中的感性图式，引发学生对原有认知产生不平衡、不满意，想寻求满意的、可接受的、更合理的解释，点燃学生内心的主观认知内需、探索欲望。
设计视域：格物致知重在格物，格物演绎到物理教学的第一层即呈物现理。学生从生活多元角度轻松察“物”、历“物”，从而唤醒头脑中沉睡的“物”的表象，激活头脑中零碎的“物”的经验，丰富头脑中单一的“物”的事实。呈物现理，呈现理隐其中“物”，呈现理隐其中“事”，突出“物”的事实和经验。
2.探物究理
学生带着认知需求，积极主动合作，投入到探究平面镜成像规律活动中。学生运用教师提供的玻璃板（无色和茶色）、象棋（有大小相等的，也有大小不等的）、底座、坐标纸、刻度尺等器材，根据教材步骤和自己设计的方案探究平面镜成像规律。他们一边操作一边观察并记录物体和像的大小、物距和像距的大小等实验现象和数据。探究中，选择象棋作为像的操作过程，让学生体会等效替代等科学方法的过程和意义，体会虚像的认证过程。通过对比茶色玻璃板和无色玻璃板的实验过程，体验看到像的环境要求，丰富学生的体验和感知。
实验完成后，教师引导学生将实验中的物理过程、物距大小、像距大小等呈现在黑板实物图式中，然后将实物图式简化为物理模型图，在物理模型图中抽象物像等大、物像等距、物像镜面连线垂直平分等规律。
在探究环节，学生充分体验，丰富头脑中的思维图式，积累认知。在分析交流环节，运用简化的方法，将“物”逐次简化、逐层抽象，以学生体验图式和认知为脚手架和思维台阶，将立体的实际问题简化为平面的数理问题，再将平面的数理问题抽象为物理模型。转化问题、抽象模型，在科学建模中建立科学概念与事实、经验间的关联，学生容易顺应原有认知结构，加深认知。
设计视域：格物演绎到物理教学的第二层即探物明理，此层次强调具身体验和思辨，强调对“物”的体验过程，强调对“物”的认知同化过程，突出对“物”的共同属性的对比思辨、突出对“物”的共同属性的不完全归纳，突出新图式与旧图式的联结与作用，渐次退脱对“物”的依赖。
3.化物为理
学生根据梳理的思维线索、逻辑关系自动化加工生成物像等大、物像等距、物像轴对称、成虚像等平面镜成像的特点。接下来，教师根据课程标准提到的知识与能力转化的重要途径——运用知识，创设有针对性的问题情境，让学生运用刚学的规律解决情境中的问题。
化物为理过程，是树立规律与事实、经验间的本质关联，抽象事实经验的本质特点，拾级而上到达逻辑概念，内化认知，建构新认知的过程。在类似的新情境应用中深化迁移新认知，巩固新认知，升华至物理观念，灵活化观念。
设计视域：由格物致知的内涵可知，格物是方法、是过程，致知是结果。格物演绎到物理教学的第三层即化物为理，凸显物是线索，理是升华。当新旧图式自动联结、作用，形成稳定新图式，学生自动化生成新知便完成，真正达到不见其物、只见其理、化物为理。
说课过程中主要说明教什么、怎么教、为什么这样教，是教师备课基础上的理性思考，须站在理论高度对教学逻辑、教学逻辑依据作出分析和解释，才能走出说课时罗列思维、徘徊思维、低位思维等误区。
作者简介：马利芳（1975— ），女，广西桂林人，高级教师，硕士研究生学历，研究方向：初中物理教学研究。
（责编 刘小瑗）
【关键词】初中物理 格物致知 说课设计 平面镜成像特点
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2020）05A-0076-02
近年来，说课成为中小学教师不同形式晋级考核和教师教学技能水平竞赛、展示的通用形式，如中小学教师职称评审、中小学教师教学基本功技能竞赛等，而说课的标准灵活、多元。在说课设计时，教师常感到无据可倚、无章可循，对其间的设计拿捏不准。笔者也曾有这样的困惑。一次偶然的机会，笔者读到廖伯琴教授的一篇提到物理与格物致知的关联文章，颇感兴趣，暗喜其间物理教学与格物致知的传承逻辑，仔细梳理，将其迁移到自己的教学研究中，结合物理学科的说课比赛观摩实际，略有启发，与读者共享。下面笔者以沪科粤教版物理八年级上册第三章第三节《探究平面镜成像特点》说课为例，交流探讨“格物致知”视域下的草根式创新说课的设计逻辑。
一、“格物致知”的发展
“格物致知”出自《礼记·大学》：“古之欲明明德于天下者，先治其国，欲治其国者，先齐其家;欲齐其家者，先修其身;欲修其身者，先正其心;欲正其心者，先诚其意;欲诚其意者，先致其知;致知在格物。”有学者称之为“经学格致”。宋代理学家程颐认为，“格犹穷也，物犹理也，犹日穷其理而已也”，“凡眼前无非是物，物皆有理。如火之所以热，水之所以寒，至于君臣父子间，皆是理”。南宋时期，朱熹提出了系统的认识论及方法。他认为，知在我，理在物，这我、物之别，就是其“主宾之辨”，认为联结认识主体和认识客体的方法就是“格物致知”。“格物”就是穷尽事物之理。明代万历、天启年间，有胡文焕的一部考证专著《格致丛书》问世，考证范围涉及名物、文学、艺术等。这表明在一部分知识分子中，格致的功夫在向认识外部世界的实践活动倾斜，其内涵也偏向于“考证、研究”。从这个意义上说，对应的格物致知被称为“实学格致”。明末清初，西方传教士带来了对中国人而言比较陌生的数学、天文、力学等自然科学知识，人们借用前人使用的“格致”一词来称呼这些科学知识。不过这时的“格致”与经学传统所讲的“格致”已有很大区别，它更强调自然知识与技术，强调西方科学，因此有学者将其划分为“西学格致”。
二、物理与“格物致知”
从上文可知，“格物致知”有“就物而究其理，穷尽事物之理”的涵义，是连接认识主体和认识客体的方法。诺贝尔物理学奖获奖者丁肇中指出：“物理教育的出发点是‘格物’和‘致知’，即从探察物体而得到知识。”其观点可以演绎为实地的探察，也就是现在所谓的实验探究。而“物理”，有“以物载理，究物明理”之说，蕴含有与“格物致知”一致的精神和涵义。
三、基于“格物致知”的说课设计
笔者根据教学内在逻辑“教材—学生—教师”，将说课呈现为三个环节，即说教材、说学生、说过程。其中格物致知与说课设计的联系主要体现在“说过程”环节。
（一）说教材
1.教材分析
《探究平面镜成像特点》是初中物理沪科粤教版八年级上册第三章第三节的内容，本节内容是初中物理光学中的核心规律，其内容主要有：平面镜成像规律、平面镜的应用、凹面镜和凸面镜。其中平面镜成像规律是有一定复杂度的光学规律，教材通过浓缩式的概念规律及静态的知识可视化视觉表征的形式呈现这部分内容，因此在教学设计中对教学重构有比较高的要求。
2.教学目标
教学目标既是教学的出发点又是教学的落脚点，亦是核心素养落地课堂的关键抓手。课程标准提倡，课时教学目标应该有知识、展能力、化品格，有主体、显途径、可检测，结合课程标准和核心素养要求，本节课制订如下教学目标。
（1）知识与技能目标：学生通过实验，探究平面镜成像规律，知道且能够准确表述平面镜成像的特点，并能运用平面镜成像特点解释简单的现象。学生通过体验活动，能够认识凹面镜和凸面镜。
（2）过程与方法目标：学生经历平面镜成像规律的实验探究过程、实验操作过程、分析论证过程，发展科学探究能力、创新能力、科学思维能力以及科学建模能力，体会等效替代等物理科学方法之美。
（3）情感、态度与价值观：通过了解平面镜与球面镜在生活中的应用，意识到物理与生活的联系，激发学生探索生活现象的热情，培养学生从物理学视角观察、解释生活现象的意识，树立运用物理知识服务社会、服务生活的责任感。
3.重点与难点
本节的重点是：平面镜成像规律的探究，难点是：平面镜成像规律及其实验分析论证过程。
（二）说学生
八年级学生对平面镜成像规律、凹面镜、凸面镜等知识有一些零散的、与科学概念规律相一致的经验和认知。根据发生认识论观点，这对建构科学概念、规律有积极作用。而学生对像物对称的认知是陌生的、比较难顺应的，因此在本规律的建构过程中，要重视对规律的观察，重视实验环节。
基于学生已有认知，教师在教学中采用草根式概念规律建构三步曲，即呈物现理、探物究理、化物为理，运用实验探究法、活动体验法、观察发现法、模型建构等方法“助攻”。
（三）说过程
初中物理教学大多是概念与规律的教学，本节内容也不例外。“说过程”以本节课教学重难点“平面镜成像特点规律”的建构为主要内容，围绕“格物致知”视域，将“平面镜成像特点规律”的建构分成三步来完成，即呈物现理、探物究理、化物为理。
1.呈物现理
教师准备两块大的玻璃板，一块是无色玻璃板，一块是茶色玻璃板，两块板均高约1米、宽约0.4米，将它们放在讲台桌正中，让全班学生现场体验照镜子活动。一些学生模拟物体，一些学生模拟物体的像。学生在课堂上通过观察，发现生活中的照镜子现象后面蕴含的物理知识。根据认知链“我的像是怎样的”，学生找另一名同学充当自己的像。学生在照镜子的过程中，对平面镜成像的特点形成感性认知，如像物的大小关系、像距与物距的关系，初步描述平面镜成像的部分特点。然后用茶色玻璃板代替无色玻璃板，发现用茶色玻璃板代替无色玻璃板的好处。在物像选择的现场体验活动中，感受等效替代等科学方法的巧妙并经历操作过程。 初中物理知识大多是结合生活现象中习得的，教师通过“呈物現理”，呈现生动、真实的生活现象，深化学生对物理源自生活的理解，唤醒学生头脑中的原有经验认知，激活原有零碎认知;激发学生的学习兴趣，丰富学生头脑中的感性图式，引发学生对原有认知产生不平衡、不满意，想寻求满意的、可接受的、更合理的解释，点燃学生内心的主观认知内需、探索欲望。
设计视域：格物致知重在格物，格物演绎到物理教学的第一层即呈物现理。学生从生活多元角度轻松察“物”、历“物”，从而唤醒头脑中沉睡的“物”的表象，激活头脑中零碎的“物”的经验，丰富头脑中单一的“物”的事实。呈物现理，呈现理隐其中“物”，呈现理隐其中“事”，突出“物”的事实和经验。
2.探物究理
学生带着认知需求，积极主动合作，投入到探究平面镜成像规律活动中。学生运用教师提供的玻璃板（无色和茶色）、象棋（有大小相等的，也有大小不等的）、底座、坐标纸、刻度尺等器材，根据教材步骤和自己设计的方案探究平面镜成像规律。他们一边操作一边观察并记录物体和像的大小、物距和像距的大小等实验现象和数据。探究中，选择象棋作为像的操作过程，让学生体会等效替代等科学方法的过程和意义，体会虚像的认证过程。通过对比茶色玻璃板和无色玻璃板的实验过程，体验看到像的环境要求，丰富学生的体验和感知。
实验完成后，教师引导学生将实验中的物理过程、物距大小、像距大小等呈现在黑板实物图式中，然后将实物图式简化为物理模型图，在物理模型图中抽象物像等大、物像等距、物像镜面连线垂直平分等规律。
在探究环节，学生充分体验，丰富头脑中的思维图式，积累认知。在分析交流环节，运用简化的方法，将“物”逐次简化、逐层抽象，以学生体验图式和认知为脚手架和思维台阶，将立体的实际问题简化为平面的数理问题，再将平面的数理问题抽象为物理模型。转化问题、抽象模型，在科学建模中建立科学概念与事实、经验间的关联，学生容易顺应原有认知结构，加深认知。
设计视域：格物演绎到物理教学的第二层即探物明理，此层次强调具身体验和思辨，强调对“物”的体验过程，强调对“物”的认知同化过程，突出对“物”的共同属性的对比思辨、突出对“物”的共同属性的不完全归纳，突出新图式与旧图式的联结与作用，渐次退脱对“物”的依赖。
3.化物为理
学生根据梳理的思维线索、逻辑关系自动化加工生成物像等大、物像等距、物像轴对称、成虚像等平面镜成像的特点。接下来，教师根据课程标准提到的知识与能力转化的重要途径——运用知识，创设有针对性的问题情境，让学生运用刚学的规律解决情境中的问题。
化物为理过程，是树立规律与事实、经验间的本质关联，抽象事实经验的本质特点，拾级而上到达逻辑概念，内化认知，建构新认知的过程。在类似的新情境应用中深化迁移新认知，巩固新认知，升华至物理观念，灵活化观念。
设计视域：由格物致知的内涵可知，格物是方法、是过程，致知是结果。格物演绎到物理教学的第三层即化物为理，凸显物是线索，理是升华。当新旧图式自动联结、作用，形成稳定新图式，学生自动化生成新知便完成，真正达到不见其物、只见其理、化物为理。
说课过程中主要说明教什么、怎么教、为什么这样教，是教师备课基础上的理性思考，须站在理论高度对教学逻辑、教学逻辑依据作出分析和解释，才能走出说课时罗列思维、徘徊思维、低位思维等误区。
作者简介：马利芳（1975— ），女，广西桂林人，高级教师，硕士研究生学历，研究方向：初中物理教学研究。
（责编 刘小瑗）