情智啟航 讓物理核心素養漸進開花*
——淺談開學第一課“杠桿”的教學實施

(江蘇省海門市東洲中學，江蘇 海門 226100)

開學第一課是一節啟航課，這不僅是學習任務的啟航，還是學習興趣、學習方法、學習拓展的啟航。因此，在本節課中，教師不能為教學而教學，而應該為啟航而教學。本文筆者結合蘇科版九年級上冊“杠桿”的教學，談談如何達成較好的啟航效果，為學生核心素養漸進開花、結果指明方向。

1 激趣——內外動力之源

興趣永遠是最好的老師，對于初三學生而言，他們已經有一定的學習基礎和自學能力，而經過一個暑期的休息后較為懈怠。因此，本節的激趣非常重要，我們需要由內而外、由表及里，達成興趣的內外激發。

1.1 循序漸進，激發表象興趣

你能把木板中的釘子拔出來嗎？你有多少種方法？這些方法分別有什么優點？教師結合這些問題和豐富的器材，讓學生參與到“想一想”“試一試”“比一比”“說一說”等系列活動中。學生在問題的引領下，積極參與到“拔釘子”的思考之中，興高采烈地動手試一試，每一個實驗有不一樣的體驗效果，而不一樣的實驗體驗也激發了學生進一步的思考，學生在潛意識下達成思維的深入，興趣也隨之提升。

1.2 深入激發內在動力

教師提問：我們使用的這些方法都有什么特點？學生會從這些工具的操作、效果、形狀特征等方面思考，開啟了由表及里的思維過程。比如學生會說：“都能省力”“都是長的”“都是可以轉動的”“都是直的”……這些關鍵詞為學生建構“杠桿”的概念奠定了基礎。為此，教師進一步借助學生的生成進行追問，這種追問是基于學生自主生成而進行的變通，是“以生成定問題、以問題啟思維、以思維促內驅”的啟智。比如，學生說“都是直的”，可以給學生展示多個剛才使用的機械，在展示的過程中學生發現不一定是直的，而教師再次追問“那這些機械可否是柔軟的，像繩子一樣的？”而針對出現“省力”這一認識，可以讓學生再次用羊角錘把釘子拔起來，讓學生抓住羊角錘的最下面，學生此時發現并沒有很輕松地把釘子拔出來，從而獲知這種機械并不一定是省力的。教師結合學生的自身認知，采用問題的形式進行進一步追問，讓學生自主建構“杠桿”概念。

這種進階式的自主建構，讓學生不僅深入理解“杠桿”這一概念，還培養了學生的思維能力。而學生在生成與建構中自發生成問題，讓學生對“杠桿”這一簡單機械充滿了好奇，因為他們發現，原先認為杠桿可以省力，現在卻發現它不一定省力。這一認知矛盾再次點燃了學生的求知欲，激發其內在的學習動力。

2 引法——物理智慧之本

“授之以漁”是教學的關鍵所在，在開學第一課中，教師需要引法，讓學生在學習的過程中注重方法的體驗、思想的領悟，真正促使學生有效積累學習方法。教師要讓學生關注“實驗和作圖是研究物理問題的重要方法之一”，借助兩個活動來達成方法的滲透與引領。

2.1 實驗讓力臂價值凸顯

圖1

在本節課中，教師可以實現物理學習方法的隱性滲透。比如，在力臂概念的構建過程中，我們要讓學生真正理解力臂存在的意義與價值。教師完成如圖1所示的實驗操作，并提問：彈簧測力計掛在A點和B點時，力的大小為什么不一樣？很多學生馬上發現A和B到支點的距離不一樣。此時學生初步構建一個“距離不一樣，導致作用力大小也不一樣”的認識，而這個距離，也是一個重要物理量，教師又將彈簧測力計掛在B點，并慢慢旋轉彈簧測力計，此時學生發現：B點到支點的距離沒有發生改變，但是力的大小發生了改變(如圖2)，此時力的大小為F1，這樣的操作讓很多學生一下就否定了原來的認識，也產生了新的疑惑：到底哪個物理量在影響力的作用效果呢？為此，我們進一步反向改變拉力方向，當彈簧測力計處于如圖3所示位置時，力再次變成了F1，此時學生通過進一步的思考發現：圖2和圖3中兩次拉力大小相同，說明他們肯定有一個物理量大小也是一樣的，而這個物理量才是真正影響拉力大小的關鍵，也是我們需要重點研究的一個物理量。至此，學生雖然沒有構建出力臂概念，但是力臂的價值已經悄悄地留在了學生的腦海之中。

圖2

圖3

2.2 作圖讓力臂一目了然

完成以上活動后，教師把圖2和圖3的實驗操作呈現在投影或者黑板上，讓學生進行進一步探究，這兩幅圖中什么物理量是一樣的？教師試著把圖4和圖5中的虛線部分畫出來，即力的作用線，很多學生馬上發現力與杠桿的夾角是一樣的，但是如果把彈簧測力計由B點平移到A點時，學生又發現夾角沒變，但是力的大小卻發生了改變，再次否定了這一觀點。為此，教師再把支點與力的作用線的垂線畫好，學生發現：兩圖中支點到力的作用線的距離是相等的，而這一距離正是我們今天要學習的“力臂”。

圖4

圖5

在這兩個環節中，教師巧妙地抓住學生的心理，通過問題將實驗、作圖、再實驗逐漸推進，達成概念的自發建構，而這種建構是漸進而深刻的，學生不僅區分了“支點到力的作用線的距離”與“支點到力的作用點的距離”這兩個混淆量，更深刻感受到實驗與作圖這兩種方法在物理學習中的價值。

3 助勁——持續生長之帆

開學第一課是立目標、下措施、吶喊助威齊出發的時機，初三階段的學習更加重要且意義深遠。為此，在這一課中，每一門科目的老師都需要在教學中滲透德育、勵志教育。

3.1 應用問題鏈激勵，你追我趕

問題是開啟學生思維的金鑰匙，在課堂教學中，教師用問題指明學生的思維方向，啟發學生的思維路徑。而問題鏈更能讓學生的思維環環相扣，柳暗花明。在本節課中，有很多環節可以通過問題鏈達成這一效果，也達成了勵志的隱性教育效果。比如在學了支點概念后，我們可以用問題和情境一起開啟學生的思維之旅、競爭之旅。

問題1：支點有什么關鍵的特點?

問題2：你會找支點嗎？找的時候關鍵看什么？

問題3：如圖6所示，如果我從A點往上抬起這一均勻木棒，哪個是支點？

圖6

問題4：如果我從B點往上抬起這一均勻木棒，哪個是支點？

問題5：如果我從A點往下壓這一均勻木棒，支點又是哪點？

3.2 通過應用性訓練，超越自我

學以致用，在課堂中開啟實踐性、應用性訓練是最常見、最有效的訓練形式，比如本節課的力臂作圖訓練，讓學生獨立完成，并通過展示、啟發、提問、歸納等形式，讓學生深入思考、踴躍展示、主動總結，讓每個學生都敢于挑戰自我、超越自我。

在學生獨立完成幾幅圖的作圖之后，教師先請學生上來展示，再請其他學生進行點評、完善。隨后，教師請同學思考：畫力臂的一般步驟是什么？再用一道提升題來激勵學生，采取互動競爭的形式，比一比誰畫得又快、又美觀、又正確。

4 拓展——核心素養培養之徑

物理教學不是僅僅為了應付升學與考試，而是為了培養學生的核心素養，以此服務于學生的終身發展，服務于社會的發展。為此，在開學第一課，教師要摒棄筆紙化考查的弊端，巧妙地應用訓練與拓展環節來提升學生的綜合能力，促進核心素養的落地生根。在本節課的教學結束后，教師可以帶領學生完成以下兩項課外活動。

4.1 查閱資料，拓展認識深度

“給我一個支點，我就能撬起地球”是古希臘學者阿基米德的名言，而我們布置的作業是：你對阿基米德的這句話有什么看法？以答辯稿的形式呈現你的觀點和理由。這一開放式的思考題可以達成以下三個效果，而這個效果是筆紙化作業所不及的。

(1) 自主預習。這句話的背景是建立在杠桿平衡條件的基礎之上的，而學生并沒有建立杠桿平衡條件的認知，為此，學生會自發地預習杠桿平衡條件，以此理解阿基米德這句話的內涵。

(2) 發散思維。阿基米德的這句話是較為夸張的，而這種夸張可驗證學生的認知深度，讓學生為了驗證這句話而進行思考和分析，提升對杠桿平衡條件的認識。

(3) 反駁思想。阿基米德的這句話是針對杠桿平衡條件的理想化狀態提出的，考慮到實際因素，卻有很多環節值得推敲與反駁。為此，這種現象也啟發了學生的思維，引領學生敢于質疑、敢于反駁，促進學生嚴謹科學態度的養成。

4.2 制作桿秤，提升實踐能力

桿秤是質量的測量工具，但是隨著時代的發展，現在的孩子已經對桿秤越來越陌生。我們請學生利用筷子、細線、回形針、一元硬幣等制作一個簡易的桿秤，測量一下身邊物品的質量大約是一元硬幣質量的幾倍。

這個手工制作看似簡單，但是學生在設計與制作過程中就會從筷子的選取要求(均勻與否)、支點的選取(位置不一樣，量程也不一樣)、提紐的選取(粗細、質量等都需要考慮)等多個角度思考，無形之中讓學生感受到書本知識的學習與生活生產之間的差距。這種差距也激勵了學生學習的參與深度，培養了學生的實踐能力。

5 結語

教無定法，教必有法，我們教師要高度重視開學第一課，開啟學生的學習興趣和方法的生長之旅，促進學生核心素養的漸進開花、結果。