高中物理与通用技术融合的校本课程实践案例

摘" 要：核心素养的提出，体现出新课程改革的核心目标是培养学生适应社会的关键能力和提升个人终身发展的必备品质。通用技术课程是一门具有生命力的必修课，与高中物理课程有许多相通之处。两者的融合有助于丰富学生的知识体验、提升学生的学习兴趣、发展学生的核心素养和提高学生的综合素质。本文以校本课程“风筝的力学原理及制作”为例，对高中物理与通用技术融合的校本课程进行实践研究。

关键词：高中物理；通用技术；校本课程；学科核心素养

*基金项目：本文系邯郸市教育科学“十四五”规划一般课题“基于培养学生核心素养的初中物理跨学科实践案例研究”（课题编号：23YB116）的研究成果之一。

1" 设计背景及思路

《义务教育物理课程标准（2022年版）》中指出：“跨学科实践”主题的内容具有跨学科性和实践性特点，与日常生活、工程实践及社会热点问题密切相关。这部分内容的设计旨在发展学生跨学科运用知识的能力、分析和解决问题的综合能力、动手操作的实践能力，培养学生积极认真的学习态度和乐于实践、敢于创新的精神。［1］ 《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》中明确了课程改革的方向，从“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个维度凝练物理学科育人价值，促使学生通过学科知识学习逐渐形成正确的价值观、必备品质和关键能力。［2］因此，

一线教师应该

结合教学实际，自主开发学科融合的校本课程，培养学生的综合实践能力，促进学生学科核心素养的提升，落实高中课程的育人任务。

笔者所在的学校是一所市级普通高中，学生的入学成绩普遍不高，在中考的理综成绩中物理学科得分较低，这也折射出学生的逻辑思维较弱、数学计算准确度不高、物理基础知识掌握不牢等问题。这些问题在高一课堂教学实践中渐渐凸显，尤其在建构高中物理骨架——力的讲解过程中，部分学生初识共点力平衡时，感觉知识跨度较大，易产生畏难情绪。基于本校学生特点，秉承《义务教育物理课程标准（2022年版）》和《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》

的理念，笔者所在的课题组着手开发了“风筝的力学原理及制作”校本课程。首先，课题组在设计课程的过程中力求从风筝的雏形、起源、演变和发展入手，激发学生的学习兴趣，点燃他们的学习热情；其次，该课程能够引领和指导学生分析风筝中的力学原理，提高学生运用基础的物理知识解释生活现象的能力，拉近物理知识和现实生活的距离，增强学生对物理的亲切感；最后，设计风筝图案、制作风筝、小组评价等活动能让学生感受物理学科的魅力，培养学生的实践能力和合作创造能力，达到在课程教学实施中初步培养学生学科核心素养和技术素养的目的。

2" 教学目标的设计

本文依据《义务教育物理课程标准（2022年版）》和《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》，围绕培养学生学科核心素养的要求，制定教学目标如下。

第一，通过对处于共点力平衡状态时风筝的受力分析，构建相互作用观念和物质观念。

第二，通过引领学生设计风筝图案、制作风筝、评价成果等一系列实践活动，培养学生构建物理模型和科学推理等科学思维，提升学生设计、实施方案及结果交流讨论等科学探究能力。

第三，通过展示风筝起源、演变、发展的过程以及风筝在各个历史阶段的用途，让学生了解我国悠久的传统文化、领悟中华民族先辈们的智慧，激发学生对传统文化的热爱，提高民族自信心和自豪感。

3" 教学过程

3.1" 展示实物，引入主题

教师展示课前制作的袖珍风筝，与学生分享，提出本节课的主题：风筝是我国古老的民间艺术，是我国非物质文化遗产，它也是人类历史上最早的飞行器。对现代人来说，放风筝是集娱乐、健身为一体的休闲活动，那么风筝应用了哪些物理知识呢？

如何制作一款风筝呢？

设计意图：通过生活中常见的风筝与学生产生思想共鸣，激发学习兴趣，引入主题。

3.2" 追溯起源，滋养文化

各小组根据本组的课前任务分别展示风筝雏形（弋射图）、起源、演变、发展过程的相应图片，并结合风筝在不同历史阶段的称谓、应用和现代发展进行讲解。

教师进行补充引导：风筝被发明后，不同年代的人们赋予风筝不同的称谓，发挥了其不同的用途。我们重温了一个个关于风筝的故事，同时我们也感受到先辈们的伟大智慧和为美好生活而不断努力探索的信心和决心。

设计意图：通过布置课前任务，使小组的每位同学在组长的带领下查阅、整理风筝的相关图片、称谓、故事等资料，培养学生的信息获取能力和团队合作能力，帮助学生加深对科学技术的理解，为课程的精彩呈现做好铺垫。

3.3" 构建模型，学以致用

在本环节，教师引导学生根据风筝具体的飞行情境构建模型（见图1），分析其受力情况，用所学的共点力的平衡知识解释其原因。

教师引导学生思考：风筝能飞上天并且能在空中稳定的原因是什么？我们为什么不能像它一样在高空中飞翔呢？

学生思维活跃，回答精彩纷呈：我们体重较大、我们没有翅膀……

教师先对学生的回答予以肯定，再回到主题引导学生运用所学的物理知识分析其本质原因。以平板状的方形风筝为例，长度不等的细线被系在中轴线上下适当的位置。放飞风筝时，风筝与空气的运动方向形成一定的夹角——迎风角，风筝的上下面形成两个流层。因为风筝上表面空气的流速较大，

根据流速与气压的关系（流速越大，气压越小；流速越小，气压越大），可判断风筝上表面的气压相对下表面的气压稍低，所以风筝获得了垂直风筝表面向上的支持力。风筝还受到空气的浮力及黏滞力，但这两个力与其他力相比很小，可以忽略不计。将支持力F与牵引力T分别沿水平方向和竖直方向分解，平板状的方形风筝稳定时受力示意图如图2所示。当F1－T2－G＞0时，风筝上升；当F1－T2－G＝0时，风筝稳定在空中。根据高一学生现有的物理基础及数学计算能力，教师在这个环节需要给学生补充一定的函数知识。但在进行研究的过程中，学生对物理问题只需要进行定性分析。

设计意图：以风筝受力示意图为素材，帮助学生提升构建模型的能力；利用受力分析及共点力平衡等相关知识开展思维活动，为学生解释现象背后的科学原理；基于校本课程提升学生的学习兴趣、提高学生学习物理的主动性，实现学生对学习意义的深刻理解。

3.4" 设计图案，制作风筝

本环节是本节课的中心。教师使用普通素材讲解制作风筝的步骤。学生以小组为单位，在组长的分工协调下，结合课前收集的资料、网络信息等讨论制作风筝的图案，进行制作，适时开展教学实践活动。

教师讲解使用普通素材制作风筝的过程，包括选材、剪切、骨架的制作、蒙糊及绘画构图与涂色。学生进行小组讨论，设计风筝的图案，最终完成风筝的制作。

材料和工具：竹材、纸、颜料、胶水、风筝线等材料及剪刀、铅笔、水彩笔等工具。

设计与制作过程：①设计草图，小组成员从风筝的形态和结构等角度设计造型和图案。②小组讨论，确定本小组风筝的图案及组员的任务。③制作风筝，根据小组设计，选择扎骨架方式，扎好后检查结构是否对称；检查涂胶的位置，确保干燥后坚固不脱落；有些地方用线缝紧，以防骨架变形；根据扎好的骨架描好风筝纸的外轮廓，剪下余料，起草稿、勾线、涂色；裁两厘米宽的纸条，糊在背面的竹条或拉线上，防止释放时风筝纸面被风吹起；根据骨架结构，选择适宜的施力点拴绑提线。

设计意图：本环节设计采用了通用技术课程教学实践的主要教学方式和培养途径。教师通过设计方案、制作风筝来促进全体学生的参与和团队合作精神的培养，激励学生积极思考和探究，引导学生将理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力，促进学生的全面发展。

3.5" 展示成果，寄托理想

在此环节，各小组根据风筝的制作情况选取代表进行1～2分钟的限时汇报。

第1组：我们组设计的是蝴蝶风筝。在制作过程中，我们把提线拴在中轴线的适当位置，有助于风筝面与风向形成一定的仰角，有利于风筝飞上天空。蝴蝶是蚕蛹破茧后变成的一种美丽昆虫，被人们称为“会飞的花朵”，寓意着升华、自由和美丽。希望我们经历高中三年的磨炼，实现破茧成蝶、凤凰涅槃，遇见将来优秀的自己。

第2组：我们组设计的是绿色四叶草风筝。绿色代表生命和希望，也代表青春和成长，四叶草寓意健康、幸运。愿我们坚守着心中向往的四叶草，用行动诠释四叶草的神话不只是神话。

第3组：我们组设计的是比较个性的乌龟风筝。我们想把该风筝送入辽阔天空，希望莘莘学子像这只乌龟风筝一样，通过自己的不懈努力，实现自己的梦想。

第4组：我们组设计的是京剧脸谱风筝。京剧是我国的国粹，是集音乐、舞蹈、艺术、杂技于一体的综合艺术。京剧折射着中华民族的智慧，反映着中华传统文化博大精深、源远流长。在快餐文化流行的今天，博大精深的中华传统文化需要我们青年一代挖掘、体验、传承、丰富和完善。我们应该努力探索、攀登更高的知识殿堂，做合格的传承人。

第5组：我们组设计的是猫头鹰风筝。猫头鹰在我国民间常被称为“不祥之鸟”，但在古希腊，人们对猫头鹰非常崇拜，将猫头鹰视为智慧的象征。在文化多元化的时代，我们要提高多视角判别和审视的能力，要接纳、倾听、开放、包容，做出正确的判断。

设计意图：本环节是这节课的核心。学生通过设计、制作、展示等环节实现自身科学思维、探究能力的提升，实现知识与技能的迁移。小组成员从通用技术和物理的视角设计、制作并呈现一件作品，锻炼了自己的动手技能，赋予了物品特殊的寓意，并且提高了语言表达能力。学生在整个过程中自我建构、自我生成，这是教学实践最重要的意义。同时，通用技术与物理课程的融合，有助于强化知识在实践性学习过程中内化，使学生在“做中学”“创中思”。二者的融合有利于激发学生的

学习兴趣和主动学习的内驱力，培养学生的创新能力，帮助学生提高解决实际问题的能力，从而落实学科核心素养及技术素养的培养目标。这是开发校本课程的起始点也是归宿点。

4" 结语

本节课顺应课程改革，从实践的角度将高中物理知识和通用技术进行有机结合，改变以往讲授、灌输式的教学模式，使学生在宽松、和谐的学习氛围中完成学习、设计、制作、展示等一系列实践活动。本节校本课程的教学设计实现了“用以致学”的知识深度理解与“学以致用”的知识深度应用，有利于学生的主动学习和能力建构［3］，强化学生对科学技术的理解，提高学生在学习、探究、动手等各方面的综合能力，培养学生的物理学科素养，同时促进学生技术素养的提高。

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（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022：33-34.

［2］中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：人民教育出版社，2020：4-5.

［3］李艳梅，张军.从跨学科到超学科：基于高中生物教学的20年探索［J］.现代教育，2021（24）：55-59.