情智启航让物理核心素养渐进开花*
——浅谈开学第一课“杠杆”的教学实施

2019-03-05 11:06

物理之友 2019年2期

(江苏省海门市东洲中学，江苏海门 226100)

开学第一课是一节启航课，这不仅是学习任务的启航，还是学习兴趣、学习方法、学习拓展的启航。因此，在本节课中，教师不能为教学而教学，而应该为启航而教学。本文笔者结合苏科版九年级上册“杠杆”的教学，谈谈如何达成较好的启航效果，为学生核心素养渐进开花、结果指明方向。

1 激趣——内外动力之源

兴趣永远是最好的老师，对于初三学生而言，他们已经有一定的学习基础和自学能力，而经过一个暑期的休息后较为懈怠。因此，本节的激趣非常重要，我们需要由内而外、由表及里，达成兴趣的内外激发。

1.1 循序渐进，激发表象兴趣

你能把木板中的钉子拔出来吗？你有多少种方法？这些方法分别有什么优点？教师结合这些问题和丰富的器材，让学生参与到“想一想”“试一试”“比一比”“说一说”等系列活动中。学生在问题的引领下，积极参与到“拔钉子”的思考之中，兴高采烈地动手试一试，每一个实验有不一样的体验效果，而不一样的实验体验也激发了学生进一步的思考，学生在潜意识下达成思维的深入，兴趣也随之提升。

1.2 深入激发内在动力

教师提问：我们使用的这些方法都有什么特点？学生会从这些工具的操作、效果、形状特征等方面思考，开启了由表及里的思维过程。比如学生会说：“都能省力”“都是长的”“都是可以转动的”“都是直的”……这些关键词为学生建构“杠杆”的概念奠定了基础。为此，教师进一步借助学生的生成进行追问，这种追问是基于学生自主生成而进行的变通，是“以生成定问题、以问题启思维、以思维促内驱”的启智。比如，学生说“都是直的”，可以给学生展示多个刚才使用的机械，在展示的过程中学生发现不一定是直的，而教师再次追问“那这些机械可否是柔软的，像绳子一样的？”而针对出现“省力”这一认识，可以让学生再次用羊角锤把钉子拔起来，让学生抓住羊角锤的最下面，学生此时发现并没有很轻松地把钉子拔出来，从而获知这种机械并不一定是省力的。教师结合学生的自身认知，采用问题的形式进行进一步追问，让学生自主建构“杠杆”概念。

这种进阶式的自主建构，让学生不仅深入理解“杠杆”这一概念，还培养了学生的思维能力。而学生在生成与建构中自发生成问题，让学生对“杠杆”这一简单机械充满了好奇，因为他们发现，原先认为杠杆可以省力，现在却发现它不一定省力。这一认知矛盾再次点燃了学生的求知欲，激发其内在的学习动力。

2 引法——物理智慧之本

“授之以渔”是教学的关键所在，在开学第一课中，教师需要引法，让学生在学习的过程中注重方法的体验、思想的领悟，真正促使学生有效积累学习方法。教师要让学生关注“实验和作图是研究物理问题的重要方法之一”，借助两个活动来达成方法的渗透与引领。

2.1 实验让力臂价值凸显

图1

在本节课中，教师可以实现物理学习方法的隐性渗透。比如，在力臂概念的构建过程中，我们要让学生真正理解力臂存在的意义与价值。教师完成如图1所示的实验操作，并提问：弹簧测力计挂在A点和B点时，力的大小为什么不一样？很多学生马上发现A和B到支点的距离不一样。此时学生初步构建一个“距离不一样，导致作用力大小也不一样”的认识，而这个距离，也是一个重要物理量，教师又将弹簧测力计挂在B点，并慢慢旋转弹簧测力计，此时学生发现：B点到支点的距离没有发生改变，但是力的大小发生了改变(如图2)，此时力的大小为F1，这样的操作让很多学生一下就否定了原来的认识，也产生了新的疑惑：到底哪个物理量在影响力的作用效果呢？为此，我们进一步反向改变拉力方向，当弹簧测力计处于如图3所示位置时，力再次变成了F1，此时学生通过进一步的思考发现：图2和图3中两次拉力大小相同，说明他们肯定有一个物理量大小也是一样的，而这个物理量才是真正影响拉力大小的关键，也是我们需要重点研究的一个物理量。至此，学生虽然没有构建出力臂概念，但是力臂的价值已经悄悄地留在了学生的脑海之中。

图2

图3

2.2 作图让力臂一目了然

完成以上活动后，教师把图2和图3的实验操作呈现在投影或者黑板上，让学生进行进一步探究，这两幅图中什么物理量是一样的？教师试着把图4和图5中的虚线部分画出来，即力的作用线，很多学生马上发现力与杠杆的夹角是一样的，但是如果把弹簧测力计由B点平移到A点时，学生又发现夹角没变，但是力的大小却发生了改变，再次否定了这一观点。为此，教师再把支点与力的作用线的垂线画好，学生发现：两图中支点到力的作用线的距离是相等的，而这一距离正是我们今天要学习的“力臂”。

图4

图5

在这两个环节中，教师巧妙地抓住学生的心理，通过问题将实验、作图、再实验逐渐推进，达成概念的自发建构，而这种建构是渐进而深刻的，学生不仅区分了“支点到力的作用线的距离”与“支点到力的作用点的距离”这两个混淆量，更深刻感受到实验与作图这两种方法在物理学习中的价值。

3 助劲——持续生长之帆

开学第一课是立目标、下措施、呐喊助威齐出发的时机，初三阶段的学习更加重要且意义深远。为此，在这一课中，每一门科目的老师都需要在教学中渗透德育、励志教育。

3.1 应用问题链激励，你追我赶

问题是开启学生思维的金钥匙，在课堂教学中，教师用问题指明学生的思维方向，启发学生的思维路径。而问题链更能让学生的思维环环相扣，柳暗花明。在本节课中，有很多环节可以通过问题链达成这一效果，也达成了励志的隐性教育效果。比如在学了支点概念后，我们可以用问题和情境一起开启学生的思维之旅、竞争之旅。

问题1：支点有什么关键的特点?

问题2：你会找支点吗？找的时候关键看什么？

问题3：如图6所示，如果我从A点往上抬起这一均匀木棒，哪个是支点？

图6

问题4：如果我从B点往上抬起这一均匀木棒，哪个是支点？

问题5：如果我从A点往下压这一均匀木棒，支点又是哪点？

3.2 通过应用性训练，超越自我

学以致用，在课堂中开启实践性、应用性训练是最常见、最有效的训练形式，比如本节课的力臂作图训练，让学生独立完成，并通过展示、启发、提问、归纳等形式，让学生深入思考、踊跃展示、主动总结，让每个学生都敢于挑战自我、超越自我。

在学生独立完成几幅图的作图之后，教师先请学生上来展示，再请其他学生进行点评、完善。随后，教师请同学思考：画力臂的一般步骤是什么？再用一道提升题来激励学生，采取互动竞争的形式，比一比谁画得又快、又美观、又正确。

4 拓展——核心素养培养之径

物理教学不是仅仅为了应付升学与考试，而是为了培养学生的核心素养，以此服务于学生的终身发展，服务于社会的发展。为此，在开学第一课，教师要摒弃笔纸化考查的弊端，巧妙地应用训练与拓展环节来提升学生的综合能力，促进核心素养的落地生根。在本节课的教学结束后，教师可以带领学生完成以下两项课外活动。

4.1 查阅资料，拓展认识深度

“给我一个支点，我就能撬起地球”是古希腊学者阿基米德的名言，而我们布置的作业是：你对阿基米德的这句话有什么看法？以答辩稿的形式呈现你的观点和理由。这一开放式的思考题可以达成以下三个效果，而这个效果是笔纸化作业所不及的。

(1) 自主预习。这句话的背景是建立在杠杆平衡条件的基础之上的，而学生并没有建立杠杆平衡条件的认知，为此，学生会自发地预习杠杆平衡条件，以此理解阿基米德这句话的内涵。

(2) 发散思维。阿基米德的这句话是较为夸张的，而这种夸张可验证学生的认知深度，让学生为了验证这句话而进行思考和分析，提升对杠杆平衡条件的认识。

(3) 反驳思想。阿基米德的这句话是针对杠杆平衡条件的理想化状态提出的，考虑到实际因素，却有很多环节值得推敲与反驳。为此，这种现象也启发了学生的思维，引领学生敢于质疑、敢于反驳，促进学生严谨科学态度的养成。

4.2 制作杆秤，提升实践能力

杆秤是质量的测量工具，但是随着时代的发展，现在的孩子已经对杆秤越来越陌生。我们请学生利用筷子、细线、回形针、一元硬币等制作一个简易的杆秤，测量一下身边物品的质量大约是一元硬币质量的几倍。

这个手工制作看似简单，但是学生在设计与制作过程中就会从筷子的选取要求(均匀与否)、支点的选取(位置不一样，量程也不一样)、提纽的选取(粗细、质量等都需要考虑)等多个角度思考，无形之中让学生感受到书本知识的学习与生活生产之间的差距。这种差距也激励了学生学习的参与深度，培养了学生的实践能力。

5 结语