在学科实践中提升学生的课程核心素养 论文.docx

在学科实践中提升学生的课程核心素养以"力臂”概念的教学和生成为例摘要：通过自选自制源自生活的特殊形状的直角杠杆这一素材实物，创造性地实现学生从力的作用点对杠杆平衡的影响到力的作用线和力的方向共同构成的“某种要素”对杠杆平衡的影响，显化了“力臂”的建构过程，使概念在学生的认知脑海中变得有理有据有意义，从而尝试实现用科学的方法学科学，强化学科实践和问题逐步解决的进阶，引领学生的学习真正的发生、生成和成长，有利于学生提升其课程核心素养。关键词：自制教具，学科实践，力臂，核心素养一、问题的提出义务教育新课标正在修订，新一轮课改也己经开始，区别于2001年和2011年颁布的国家课程标准只有内容标准，现在新修订的课程标准是内容标准加上学业要求,再加上学业质量。新一轮课改引领着教学方法方式的进一步变革，更加强调学科实践的重要性，比如反对用不科学的方法学科学，于物理学科而言，可以说成是不科学的方法就是不做实验，物理不碰物，怎样才能引领学生学习领悟知识的发生和发展过程呢，怎样才能促进学生体会和领悟物之理呢。那么在一线的初中物理教学中，如何用科学的方法教科学以及如何强化物理学科的学科实践成为广大初中物理一线教师的思考方向。通过自选自制源自生活的特殊形状的直角杠杆这一素材实物，创造性地实现从力的作用点到力的作用线和力的方向结合共同构成的“力臂”作用于杠杆的概念建构过程，逐步显化了"力臂"的建构过程，使概念在学生的认知脑海中变得有理有据有意义，引领学生的学习真正的发生、生成和成长，也为后续探究力臂和力的大小对杠杆平衡的影响奠定了坚实的概念基础和意义基础。力臂是学生学习初中物理的重点概念之一，它建构的过程和意义也是初中物理教学的难点之一，对平衡思想与相互作用概念等都有重要的思维深层意义和建构课程意义，也就是体现着学生的课程核心素养发展水平。在初中物理教学实践中发现,多种版本的教材往往都是通过跷跷板、杠杆或天平平衡演示、古人用硬木棒搬动巨大的木头建造宫殿等场景直接“空降"或生硬引导地给出杠杆及其五要素概念，然后进行力臂的作图训练以达到对力臂概念的巩固，最后通过杠杆平衡条件的探究去机械地强化力臂的作用。诚然，这样做得结果是教学时间可以节省下来一部分，但对教师而言这样照本宣科找不到教学的着力点，往往会导致学生对为什么引入力臂概念以及为什么不是力的大小和力的作用点共同作用影响了杠杆的平衡等依然稀里糊涂甚至疑点重重；对学生而言难以认清力臂的物理作用，导致一系列从物理学视角解释相关现象/和解决相关实际问题时发生比较大的障碍，如杠杆中的最省力问题和变值问题，再比如学生总是理解成是支点到力的作用点的距离在起到作用而题海战术的机械重复训练固然能达到一部分效果但消磨了学生探讨的积极性，也带来了挫败感而丧失物理学习兴趣和信心等负面问题。二、自制教具选材与组装1 .主要材料自选校园树木修剪时剪下的特殊形状树枝制成的直角杠杆、铁架台1只、2N钩码1个、Oo5N钩码1个、测力计、两种颜色的棉线若干等。2 .制作方法（1）将杠杆弯角处下方挖个凹槽或者打孔，将棉线牢固系入其中方便提起。（支点设置在弯角处是为后续观察作铺垫，"三角形斜边大于直角边"，同时也消除了杠杆自重对平衡条件的影响。）（2）提起棉线观察杠杆平衡情况，将下沉一侧加入铁钉微调节钉入深度（相当于平衡螺母），使之在水平位置平衡以便于观察（也可以加入螺旋装置进而用螺母进行调节），如图1所示。三、用自制教具实现学生"力臂概念的自然生长L对比二力平衡条件，体验杠杆平衡的不同（1）在杠杆两边不同位置悬挂重力不同的钩码，并调节成静止时为水平状态的平衡状态。（2）图示的选材源自生活，能迅速勾住学生注意力，燃起探究欲望，在"平衡"观念和"条件"对比中探索和体验，调动了学生的思考敏锐度和积极性。学生可以自然地发现：杠杆平衡中的两个力大小可以不等、方向可以不相反也可以不共线，并且好像跟支点到力的作用点的位置有关。3 .改变力的作用点的位置，打破认知冲突（1）在上述基础上，只改变0。5N钩码的悬挂位置，为了区分，在第一次用白色绵线悬挂位置的正下方的另一枝杈上用红色绵线进行第二次悬挂，仍发现水平平衡。（2）学生在惊叹之余，自然而然地发现：支点到力的作用点的距离发生了改变“直角三角形中的斜边大于直角边”），而杠杆的水平平衡和拉力大小均不变，说明这个支点到力的作用点的距离不是杠杆平衡的本质决定性因素，从而促发思维和概念的自然生长一一"两次悬挂不变的量是什么呢？哦，原来是两次力的作用方向是相同的，那么也就是支点到两次悬挂的力的作用方向所在的线的距离是不变的"，从而提炼出"力臂"的重要影响，建构力臂概念的自然生成。4 .破而后立，认识力臂的物理学意义（1）用测力计改变力的作用方向，分别沿竖直和倾斜两个方向拉，仍然使杠杆水平平衡，由学生读出测力计示数分别为2N和2。5N0（2）学生通过比较进一步认识到：拉力方向改变时导致支点到力的作用方向所在的线的距离发生改变，也就使得拉力大小发生了变化从而保证杠杆的平衡状态。由此实现从力的作用点到力的作用线和力的方向的结合共同构成"力臂"的作用的概念发展和意义建构，为后续探究力臂和力的大小对杠杆平衡的影响奠定了坚实的基础。四、在课程核心素养视角下对学科实践教学的反思本实验取材于生活，教之有物，学之有物，在学科实践中引领学生探索、分析、发现问题并逐步深入，也为其思维加工留下了充足的时间和空间，使其知其然亦能知其所以然。这种强化学科实践的做法是一次有益的尝试，也对一线教学的课程本位和核心素养的落实有着重要的参考意义。本实验采用自选自制的教学器材实物和实验的递进进阶来显化“力臂”概念的建构过程和所承载的物理意义，有利于学生形成正确的“物理观念"，尝试了从物理学视角考察现象和解决问题的逻辑演绎过程和知识的生成过程，从而使概念在学生的认知脑海中变得有理有据有意义，也发展了学生的科学思维，有利于学生形成严谨的科学态度和提升课程核心素养。参考文献邹芳等：浅谈"杠杆平衡条件”教学中的先与后J中学物理教学参考，2018（7）：32.2姬影等：核心素养视角下"力臂"的教学设计J.物理通报，2018(10):93-97.丁红等：对多版本教材"力臂"的比较与深度分析J.中学物理，2019(2)：22-25.4董耀等：杠杆分类演示仪的制作和使用.物理教师，2020(4)：47-48.5李春密，赵柳：基于深度学习理念的物理教学问题解决J.中学物理教与学，2021(5):3944.