基金項(xiàng)目:本文系江蘇省教育學(xué)會(huì)“十四五”教育科研規(guī)劃一般課題“初中物理教學(xué)滲透職業(yè)生涯教育的策略與實(shí)踐研究”(課題編號(hào):21A04WLSZ216)的階段性成果。
摘" 要:物理與生產(chǎn)生活密不可分,其中蘊(yùn)含著豐富的勞動(dòng)教育元素。本文以“滑輪”教學(xué)為例,結(jié)合物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)確定“樹德”“強(qiáng)體”“增智”“育人”四個(gè)勞育目標(biāo)。從農(nóng)具引入,創(chuàng)設(shè)趣味勞動(dòng)情境;具身參與,體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程;模型建構(gòu),提升勞動(dòng)思維品質(zhì);多元評(píng)價(jià),形成完整育人系統(tǒng),四個(gè)方面滲透勞動(dòng)教育,旨在實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)和勞動(dòng)素養(yǎng)的“雙提升”。
關(guān)鍵詞:初中物理;勞動(dòng)教育;滑輪;策略
1" 研究背景
2020年3月中共中央、國(guó)務(wù)院出臺(tái)的《關(guān)于全面加強(qiáng)新時(shí)代大中小學(xué)勞動(dòng)教育的意見》突出強(qiáng)調(diào)“整體優(yōu)化學(xué)校課程設(shè)置”,提出構(gòu)建勞動(dòng)教育課程體系、強(qiáng)調(diào)其他課程有機(jī)融入勞動(dòng)教育內(nèi)容的要求。[1]同年7月教育部印發(fā)的《大中小學(xué)勞動(dòng)教育指導(dǎo)綱要(試行)》中提出“在學(xué)科專業(yè)中有機(jī)滲透勞動(dòng)教育”。[2]《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中提出“強(qiáng)化課程育人導(dǎo)向,增強(qiáng)課程與育人目標(biāo)的聯(lián)系?!钡趯?shí)際教學(xué)中,一些初中生存在勞動(dòng)概念模糊、勞動(dòng)作為表面化的情況,甚至一些家長(zhǎng)仍持有“萬(wàn)般皆下品,唯有讀書高”的錯(cuò)誤理念,在生活上替學(xué)生包辦一切。基于以上背景分析,不難發(fā)現(xiàn)學(xué)科教學(xué)中滲透勞動(dòng)教育已然迫在眉睫。因此在物理教學(xué)中應(yīng)充分挖掘物理教材內(nèi)容,合理組織滲透勞動(dòng)教育知識(shí),幫助學(xué)生樹立正確的勞動(dòng)價(jià)值觀,才能達(dá)到“化鹽入水”的育人效果。
2" 初中物理教學(xué)滲透勞動(dòng)教育的培養(yǎng)目標(biāo)
在新時(shí)代,勞動(dòng)教育的內(nèi)容、方式不斷被挖掘和延伸,發(fā)展勞動(dòng)教育是文化傳承、社會(huì)發(fā)展和個(gè)人成長(zhǎng)的需要。但沒有目標(biāo)的勞動(dòng)教育就如無(wú)頭蒼蠅一般沒有方向性,因此本文結(jié)合物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)分別從“樹德”“強(qiáng)體”“增智”“育人”四方面確定勞育目標(biāo),[3]各維度內(nèi)容如下。
2.1" 樹德:樹立正確勞動(dòng)觀念
正確的勞動(dòng)觀念是認(rèn)識(shí)到勞動(dòng)是人類生存的基礎(chǔ),是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),參與勞動(dòng)是每個(gè)人應(yīng)盡的義務(wù)。教師在傳道授業(yè)過(guò)程中可以適當(dāng)結(jié)合傳統(tǒng)的勞動(dòng),讓學(xué)生體會(huì)理論與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合的裨益。比如古人利用“鉆木取火”獲得火種,其利用的就是做功改變內(nèi)能的物理原理;再如自制“桿秤”保證市場(chǎng)交易公平公正,其利用的就是杠桿平衡的物理原理。教學(xué)中教師需挖掘教材中的勞動(dòng)元素,激發(fā)學(xué)生對(duì)勞動(dòng)的熱情,幫助其樹立正確的勞動(dòng)觀念。
2.2" 強(qiáng)體:具備勞動(dòng)實(shí)踐力與創(chuàng)新力
勞動(dòng)實(shí)踐力更多表現(xiàn)為學(xué)生的參與度,物理教學(xué)中主要以實(shí)驗(yàn)探究的參與度為主。實(shí)驗(yàn)探究中學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)的過(guò)程,極大地鍛煉了動(dòng)手操作能力。通過(guò)分析論證、討論交流,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,讓學(xué)生直觀地看到勞動(dòng)成果,體會(huì)勞動(dòng)的價(jià)值。在實(shí)踐中,學(xué)生的高度參與和深度討論將激發(fā)其創(chuàng)新意識(shí),有助于創(chuàng)新力的發(fā)展。
2.3" 增智:培育科學(xué)勞動(dòng)思維
勞動(dòng)思維是指在解決實(shí)際問題中所表現(xiàn)的模型轉(zhuǎn)換能力、邏輯推理能力和靈活應(yīng)變能力等。物理學(xué)科中嚴(yán)謹(jǐn)縝密的科學(xué)方法在很大程度上能培育學(xué)生的科學(xué)思維。比如演繹推理法、模型建構(gòu)法、理想實(shí)驗(yàn)法等都為情境問題的解決提供了新的思維方式。此過(guò)程不僅拓展了學(xué)生的物理思維,更是錘煉了學(xué)生的勞動(dòng)思維。
2.4" 育人:養(yǎng)成勤勞習(xí)慣和良好品質(zhì)
《尚書·周書》中有一句話:“功崇惟志,業(yè)廣惟勤?!蔽锢韺W(xué)史上不乏孜孜不倦、勤勞刻苦的科學(xué)家,比如焦耳雖從未受過(guò)正規(guī)教育,但他靠勤勞奮進(jìn)、不懼權(quán)貴質(zhì)疑的品質(zhì),最終成為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)者之一;法拉第歷經(jīng)十年之久不斷專研探索,最終發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象。物理學(xué)家身上所體現(xiàn)的勤奮執(zhí)著、創(chuàng)新探索精神,以及實(shí)踐中尊重事實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度都是勞動(dòng)教育的必備品質(zhì)。
3" 初中物理教學(xué)滲透勞動(dòng)教育策略探究
基于以上勞動(dòng)教育培養(yǎng)目標(biāo)分析,本文主要從“樹立正確勞動(dòng)觀念”“具備勞動(dòng)實(shí)踐力與創(chuàng)新力”“培育科學(xué)勞動(dòng)思維”“養(yǎng)成勤勞習(xí)慣和良好品質(zhì)”四個(gè)維度出發(fā),對(duì)“滑輪”教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化(如表1所示)。
3.1" 農(nóng)具引入,創(chuàng)設(shè)趣味勞動(dòng)情境
課堂引入環(huán)節(jié),教師通過(guò)PPT展示古代勞動(dòng)人民發(fā)明的汲水工具——桔槔,以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)勞作中人們還在利用其灌溉農(nóng)田的情景(如圖1和圖2所示)。
圖2
趣味勞動(dòng)情境的引入瞬間激發(fā)學(xué)生對(duì)古代勞動(dòng)農(nóng)具的興趣,使學(xué)生不禁感嘆古代勞動(dòng)人民的智慧。但是利用此桔槔取水,水桶提起的高度有限,由此教師拋出問題:如何改進(jìn)該農(nóng)具,能將水桶提得更高?學(xué)生回答:用更長(zhǎng)的杠桿或提高杠桿整體高度。為引導(dǎo)學(xué)生多角度思考,教師自制“桔槔”(如圖3所示),利用兩端刻有凹槽的木杠桿提水桶,以此還原勞動(dòng)情境。接著拿出一根相同的杠桿穿入并固定在第一根杠桿上,順時(shí)針旋轉(zhuǎn),觀察到繩子被杠桿頂起,水桶被提高(如圖4所示);再添一根杠桿,水桶繼續(xù)提高(如圖5所示)。學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)如果將杠桿旋轉(zhuǎn)起來(lái),水桶將不斷提高。旋轉(zhuǎn)的杠桿就會(huì)形成圓盤,而繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤就是滑輪。由此學(xué)生恍然大悟:滑輪的本質(zhì)就是變形的杠桿,此活動(dòng)突破了本節(jié)課的第一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。
圖5
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)展示古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶,培養(yǎng)了學(xué)生的勞動(dòng)意識(shí)和民族自豪感;利用自制“桔槔”提升水桶,還原勞動(dòng)情境,激發(fā)了學(xué)生的求知欲;教師活動(dòng)演示與層層引導(dǎo),最終讓學(xué)生理解滑輪概念,認(rèn)識(shí)到滑輪的本質(zhì)。此環(huán)節(jié)不僅讓學(xué)生感受到勞動(dòng)者的智慧和勞動(dòng)果實(shí)的不易,更是讓學(xué)生意識(shí)到只有創(chuàng)新改進(jìn)生產(chǎn)勞具才能真正促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展,促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步。
3.2" 具身參與,體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程
愛因斯坦曾說(shuō):“探索真理比占有真理更可貴?!睂?shí)驗(yàn)探究過(guò)程不僅是發(fā)現(xiàn)真理的過(guò)程,更是學(xué)生勞動(dòng)力、創(chuàng)新力培養(yǎng)的過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)探究前,首先設(shè)計(jì)學(xué)生體驗(yàn)活動(dòng):嘗試用滑輪、鐵架臺(tái)、細(xì)線把鉤碼提起來(lái),并提出問題:使用滑輪提鉤碼和用手直接向上提,兩者有什么不同?活動(dòng)中學(xué)生積極討論、具身參與,提供了兩種方案。通過(guò)對(duì)兩種方案的對(duì)比分析,最終歸納總結(jié)出定滑輪、動(dòng)滑輪的定義。
基于以上體驗(yàn),學(xué)生對(duì)定、動(dòng)滑輪已有初步認(rèn)識(shí),但是對(duì)定、動(dòng)滑輪工作時(shí)的具體特點(diǎn)還需要深度探究。實(shí)驗(yàn)探究中需記錄具體數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)分析,很容易得出定滑輪既不省力,也不省距離的結(jié)論。但在對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,分析其是否省力以及省多少力的過(guò)程中,有同學(xué)認(rèn)為忽略實(shí)驗(yàn)中讀數(shù)誤差,F(xiàn)拉應(yīng)近似等于12G物,而有的同學(xué)則認(rèn)為F拉大于12G物。實(shí)驗(yàn)探究到這里,課堂氛圍已達(dá)到高潮,學(xué)生對(duì)拉力與物重之間的具體關(guān)系討論得非常激烈。緊接著教師讓學(xué)生報(bào)出每組數(shù)據(jù)中2F拉與G物的具體差值,發(fā)現(xiàn)每組數(shù)據(jù)中差值都是一樣的,那這是巧合還是另有原因呢?面對(duì)學(xué)生渴求真理的眼神,教師繼續(xù)讓學(xué)生測(cè)量動(dòng)滑輪的重力,發(fā)現(xiàn)G動(dòng)就等于此差值。于此,學(xué)生恍然大悟:拉力不僅拉起鉤碼,其中作為機(jī)械的動(dòng)滑輪也被拉升,而這一點(diǎn)往往會(huì)被學(xué)生忽視掉。最后學(xué)生總結(jié)出F拉=12(G物+G動(dòng)),教師補(bǔ)充:只有當(dāng)鉤碼重力遠(yuǎn)大于動(dòng)滑輪重力時(shí),動(dòng)滑輪重力才能忽略不計(jì),即使用動(dòng)滑輪至多可以省一半的力。
設(shè)計(jì)意圖:實(shí)驗(yàn)教學(xué)從“演示”到“猜想”到“探究”,充分鍛煉了學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手的能力。學(xué)生只有在具身參與、深入探究后才會(huì)真正理解其中原理。在對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的關(guān)注和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理上,更是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是、敢于質(zhì)疑創(chuàng)新的科學(xué)精神。
3.3" 模型建構(gòu),提升勞動(dòng)思維品質(zhì)
以上教學(xué)中通過(guò)“提水桶”活動(dòng)讓學(xué)生初步理解滑輪的本質(zhì)就是變形的杠桿;通過(guò)進(jìn)一步科學(xué)探究讓學(xué)生理解定、動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)。但是如何運(yùn)用已學(xué)過(guò)的杠桿知識(shí)來(lái)理解定、動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)對(duì)學(xué)生而言較為困難,因?yàn)閷W(xué)生還沒有在這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間建立起聯(lián)系,在思想上出現(xiàn)了斷層和割裂的現(xiàn)象。為了幫助學(xué)生突破壁壘,將新舊知識(shí)建立聯(lián)系,教師將用滑輪提鉤碼的情境轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的物理模型,采取模型剖析的方法進(jìn)行講解。
學(xué)生已知滑輪可以看成由無(wú)數(shù)根杠桿組成的圓盤,選取其中一根杠桿進(jìn)行建模分析,如圖6(a)所示。由定滑輪工作時(shí)的特點(diǎn)可知,滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中中心點(diǎn)O點(diǎn)位置是固定不動(dòng)的。如圖6(b)所示,將圓盤去掉后,中心點(diǎn)O就是杠桿的支點(diǎn),動(dòng)力和阻力的方向都豎直向下,所以在模型上可以直接作出動(dòng)力臂和阻力臂,得到定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿。等臂杠桿既不省力也不費(fèi)力,既不省距離也不費(fèi)距離,也再次驗(yàn)證了以上實(shí)驗(yàn)結(jié)論。對(duì)于動(dòng)滑輪,如圖7(a)所示,還是選取其中一根杠桿。 那么動(dòng)滑輪在工作過(guò)程中,其支點(diǎn)又在哪里呢?由于動(dòng)滑輪工作時(shí)重心不斷被提升,所以支點(diǎn)肯定不在重心。對(duì)于這一點(diǎn)學(xué)生有清晰認(rèn)知,但是支點(diǎn)具體在哪里學(xué)生還是比較模糊。同樣去掉圓盤后,單獨(dú)對(duì)杠桿進(jìn)行理想建模分析。當(dāng)動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)上升時(shí),杠桿的瞬時(shí)狀態(tài)是以與繩子接觸的O點(diǎn)為定點(diǎn)向上轉(zhuǎn)起來(lái),具體變化如圖7(b)和7(c)所示。建模法順利突破動(dòng)滑輪工作時(shí)支點(diǎn)的問題,同時(shí)也幫助學(xué)生打開思維。對(duì)杠桿進(jìn)行分析后,最終可得:動(dòng)滑輪最多省一半力,再次加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的記憶和理解。
圖6
圖7
設(shè)計(jì)意圖:利用杠桿知識(shí)解釋定、動(dòng)滑輪工作時(shí)的特點(diǎn),使得學(xué)生對(duì)定、動(dòng)滑輪的本質(zhì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論有了更深入的認(rèn)識(shí)。通過(guò)建模將滑輪的動(dòng)態(tài)過(guò)程簡(jiǎn)化為靜態(tài)或瞬時(shí)狀態(tài)分析,降低了學(xué)生的思維難度,豐富了物理研究方法。理想建模法進(jìn)一步訓(xùn)練和提升了學(xué)生的物理思維,同時(shí)在實(shí)際問題的解決中也錘煉了學(xué)生的勞動(dòng)思維,促進(jìn)了學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的勞動(dòng)觀念。
3.4" 多元評(píng)價(jià),形成完整育人系統(tǒng)
“多一把尺子,就多一批好學(xué)生”。單一的通過(guò)考試結(jié)果來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生會(huì)使學(xué)生極具功利性,不利于學(xué)生勞動(dòng)素養(yǎng)的形成和全面發(fā)展,因此建立一個(gè)多元化的評(píng)價(jià)體系是非常必要的。
選擇合理評(píng)價(jià)方法、設(shè)計(jì)科學(xué)評(píng)價(jià)內(nèi)容、構(gòu)建評(píng)價(jià)主體的多元化,才能促進(jìn)評(píng)價(jià)體系的規(guī)范化和常態(tài)化。
譬如在本節(jié)課教學(xué)中,教師分別布置了調(diào)查類作業(yè)和設(shè)計(jì)類作業(yè)。調(diào)查類作業(yè)中讓學(xué)生通過(guò)查閱資料或?qū)嵉貐⒂^等方式,了解中國(guó)古代還有哪些偉大發(fā)明,比如指南針、造紙術(shù)、木牛流馬等,并以演講方式在課堂上為同學(xué)們普及古代機(jī)械的發(fā)明史以及背后發(fā)明者的艱辛付出。通過(guò)教師評(píng)價(jià)將本節(jié)課情感升華,培養(yǎng)學(xué)生勤勞奮進(jìn)、探索創(chuàng)新的良好品質(zhì),讓學(xué)生感受到中華文化的博大精深。設(shè)計(jì)類作業(yè)是將定、動(dòng)滑輪進(jìn)行組合,設(shè)計(jì)出不同的繞線方式并在課堂展示。除了學(xué)生互評(píng)和教師評(píng)價(jià)外,還可以設(shè)計(jì)家長(zhǎng)調(diào)查問卷,調(diào)查學(xué)生在本次勞動(dòng)實(shí)踐中的興趣、投入的時(shí)間和精力以及對(duì)勞動(dòng)過(guò)程的看法等。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)多元評(píng)價(jià),喚醒學(xué)生的勞動(dòng)意識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生更多地參與勞動(dòng)實(shí)踐,養(yǎng)成勤勞奮進(jìn)、勇于創(chuàng)新的良好品質(zhì),最終實(shí)現(xiàn)完整育人的目標(biāo)。
4" 啟示
著名文學(xué)家雨果曾說(shuō):“未來(lái)將屬于兩種人,思想的人和勞動(dòng)的人。實(shí)際上這兩種人是一種人,因?yàn)樗枷胍彩莿趧?dòng)?!保?]物理教學(xué)不僅是學(xué)科知識(shí)傳遞的方式,還是立德樹人教育的載體。滲透勞動(dòng)教育需要了解學(xué)生身心狀況,充分挖掘勞動(dòng)素材,做到勞育與學(xué)科教學(xué)的有機(jī)融合。通過(guò)創(chuàng)設(shè)勞動(dòng)情境、設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)、拓展物理研究方法和優(yōu)化評(píng)價(jià)方式,使學(xué)生在生產(chǎn)生活中學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移和應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生正確的勞動(dòng)價(jià)值觀,提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。
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