高中物理與通用技術(shù)融合的校本課程實(shí)踐案例

摘" 要：核心素養(yǎng)的提出，體現(xiàn)出新課程改革的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的關(guān)鍵能力和提升個(gè)人終身發(fā)展的必備品質(zhì)。通用技術(shù)課程是一門具有生命力的必修課，與高中物理課程有許多相通之處。兩者的融合有助于豐富學(xué)生的知識(shí)體驗(yàn)、提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。本文以校本課程“風(fēng)箏的力學(xué)原理及制作”為例，對(duì)高中物理與通用技術(shù)融合的校本課程進(jìn)行實(shí)踐研究。

關(guān)鍵詞：高中物理；通用技術(shù)；校本課程；學(xué)科核心素養(yǎng)

*基金項(xiàng)目：本文系邯鄲市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃一般課題“基于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的初中物理跨學(xué)科實(shí)踐案例研究”（課題編號(hào)：23YB116）的研究成果之一。

1" 設(shè)計(jì)背景及思路

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中指出：“跨學(xué)科實(shí)踐”主題的內(nèi)容具有跨學(xué)科性和實(shí)踐性特點(diǎn)，與日常生活、工程實(shí)踐及社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題密切相關(guān)。這部分內(nèi)容的設(shè)計(jì)旨在發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科運(yùn)用知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的綜合能力、動(dòng)手操作的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生積極認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度和樂(lè)于實(shí)踐、敢于創(chuàng)新的精神。［1］ 《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中明確了課程改革的方向，從“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)維度凝練物理學(xué)科育人價(jià)值，促使學(xué)生通過(guò)學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)逐漸形成正確的價(jià)值觀、必備品質(zhì)和關(guān)鍵能力。［2］因此，

一線教師應(yīng)該

結(jié)合教學(xué)實(shí)際，自主開(kāi)發(fā)學(xué)科融合的校本課程，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升，落實(shí)高中課程的育人任務(wù)。

筆者所在的學(xué)校是一所市級(jí)普通高中，學(xué)生的入學(xué)成績(jī)普遍不高，在中考的理綜成績(jī)中物理學(xué)科得分較低，這也折射出學(xué)生的邏輯思維較弱、數(shù)學(xué)計(jì)算準(zhǔn)確度不高、物理基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢等問(wèn)題。這些問(wèn)題在高一課堂教學(xué)實(shí)踐中漸漸凸顯，尤其在建構(gòu)高中物理骨架——力的講解過(guò)程中，部分學(xué)生初識(shí)共點(diǎn)力平衡時(shí)，感覺(jué)知識(shí)跨度較大，易產(chǎn)生畏難情緒?；诒拘W(xué)生特點(diǎn)，秉承《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》和《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》

的理念，筆者所在的課題組著手開(kāi)發(fā)了“風(fēng)箏的力學(xué)原理及制作”校本課程。首先，課題組在設(shè)計(jì)課程的過(guò)程中力求從風(fēng)箏的雛形、起源、演變和發(fā)展入手，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，點(diǎn)燃他們的學(xué)習(xí)熱情；其次，該課程能夠引領(lǐng)和指導(dǎo)學(xué)生分析風(fēng)箏中的力學(xué)原理，提高學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)的物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的能力，拉近物理知識(shí)和現(xiàn)實(shí)生活的距離，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理的親切感；最后，設(shè)計(jì)風(fēng)箏圖案、制作風(fēng)箏、小組評(píng)價(jià)等活動(dòng)能讓學(xué)生感受物理學(xué)科的魅力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和合作創(chuàng)造能力，達(dá)到在課程教學(xué)實(shí)施中初步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng)的目的。

2" 教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)

本文依據(jù)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》和《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》，圍繞培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，制定教學(xué)目標(biāo)如下。

第一，通過(guò)對(duì)處于共點(diǎn)力平衡狀態(tài)時(shí)風(fēng)箏的受力分析，構(gòu)建相互作用觀念和物質(zhì)觀念。

第二，通過(guò)引領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)風(fēng)箏圖案、制作風(fēng)箏、評(píng)價(jià)成果等一系列實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建物理模型和科學(xué)推理等科學(xué)思維，提升學(xué)生設(shè)計(jì)、實(shí)施方案及結(jié)果交流討論等科學(xué)探究能力。

第三，通過(guò)展示風(fēng)箏起源、演變、發(fā)展的過(guò)程以及風(fēng)箏在各個(gè)歷史階段的用途，讓學(xué)生了解我國(guó)悠久的傳統(tǒng)文化、領(lǐng)悟中華民族先輩們的智慧，激發(fā)學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)文化的熱愛(ài)，提高民族自信心和自豪感。

3" 教學(xué)過(guò)程

3.1" 展示實(shí)物，引入主題

教師展示課前制作的袖珍風(fēng)箏，與學(xué)生分享，提出本節(jié)課的主題：風(fēng)箏是我國(guó)古老的民間藝術(shù)，是我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，它也是人類歷史上最早的飛行器。對(duì)現(xiàn)代人來(lái)說(shuō)，放風(fēng)箏是集娛樂(lè)、健身為一體的休閑活動(dòng)，那么風(fēng)箏應(yīng)用了哪些物理知識(shí)呢？

如何制作一款風(fēng)箏呢？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)生活中常見(jiàn)的風(fēng)箏與學(xué)生產(chǎn)生思想共鳴，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引入主題。

3.2" 追溯起源，滋養(yǎng)文化

各小組根據(jù)本組的課前任務(wù)分別展示風(fēng)箏雛形（弋射圖）、起源、演變、發(fā)展過(guò)程的相應(yīng)圖片，并結(jié)合風(fēng)箏在不同歷史階段的稱謂、應(yīng)用和現(xiàn)代發(fā)展進(jìn)行講解。

教師進(jìn)行補(bǔ)充引導(dǎo)：風(fēng)箏被發(fā)明后，不同年代的人們賦予風(fēng)箏不同的稱謂，發(fā)揮了其不同的用途。我們重溫了一個(gè)個(gè)關(guān)于風(fēng)箏的故事，同時(shí)我們也感受到先輩們的偉大智慧和為美好生活而不斷努力探索的信心和決心。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)布置課前任務(wù)，使小組的每位同學(xué)在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下查閱、整理風(fēng)箏的相關(guān)圖片、稱謂、故事等資料，培養(yǎng)學(xué)生的信息獲取能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，幫助學(xué)生加深對(duì)科學(xué)技術(shù)的理解，為課程的精彩呈現(xiàn)做好鋪墊。

3.3" 構(gòu)建模型，學(xué)以致用

在本環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)風(fēng)箏具體的飛行情境構(gòu)建模型（見(jiàn)圖1），分析其受力情況，用所學(xué)的共點(diǎn)力的平衡知識(shí)解釋其原因。

教師引導(dǎo)學(xué)生思考：風(fēng)箏能飛上天并且能在空中穩(wěn)定的原因是什么？我們?yōu)槭裁床荒芟袼粯釉诟呖罩酗w翔呢？

學(xué)生思維活躍，回答精彩紛呈：我們體重較大、我們沒(méi)有翅膀……

教師先對(duì)學(xué)生的回答予以肯定，再回到主題引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)分析其本質(zhì)原因。以平板狀的方形風(fēng)箏為例，長(zhǎng)度不等的細(xì)線被系在中軸線上下適當(dāng)?shù)奈恢谩７棚w風(fēng)箏時(shí)，風(fēng)箏與空氣的運(yùn)動(dòng)方向形成一定的夾角——迎風(fēng)角，風(fēng)箏的上下面形成兩個(gè)流層。因?yàn)轱L(fēng)箏上表面空氣的流速較大，

根據(jù)流速與氣壓的關(guān)系（流速越大，氣壓越小；流速越小，氣壓越大），可判斷風(fēng)箏上表面的氣壓相對(duì)下表面的氣壓稍低，所以風(fēng)箏獲得了垂直風(fēng)箏表面向上的支持力。風(fēng)箏還受到空氣的浮力及黏滯力，但這兩個(gè)力與其他力相比很小，可以忽略不計(jì)。將支持力F與牽引力T分別沿水平方向和豎直方向分解，平板狀的方形風(fēng)箏穩(wěn)定時(shí)受力示意圖如圖2所示。當(dāng)F1－T2－G＞0時(shí)，風(fēng)箏上升；當(dāng)F1－T2－G＝0時(shí)，風(fēng)箏穩(wěn)定在空中。根據(jù)高一學(xué)生現(xiàn)有的物理基礎(chǔ)及數(shù)學(xué)計(jì)算能力，教師在這個(gè)環(huán)節(jié)需要給學(xué)生補(bǔ)充一定的函數(shù)知識(shí)。但在進(jìn)行研究的過(guò)程中，學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題只需要進(jìn)行定性分析。

設(shè)計(jì)意圖：以風(fēng)箏受力示意圖為素材，幫助學(xué)生提升構(gòu)建模型的能力；利用受力分析及共點(diǎn)力平衡等相關(guān)知識(shí)開(kāi)展思維活動(dòng)，為學(xué)生解釋現(xiàn)象背后的科學(xué)原理；基于校本課程提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)意義的深刻理解。

3.4" 設(shè)計(jì)圖案，制作風(fēng)箏

本環(huán)節(jié)是本節(jié)課的中心。教師使用普通素材講解制作風(fēng)箏的步驟。學(xué)生以小組為單位，在組長(zhǎng)的分工協(xié)調(diào)下，結(jié)合課前收集的資料、網(wǎng)絡(luò)信息等討論制作風(fēng)箏的圖案，進(jìn)行制作，適時(shí)開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

教師講解使用普通素材制作風(fēng)箏的過(guò)程，包括選材、剪切、骨架的制作、蒙糊及繪畫構(gòu)圖與涂色。學(xué)生進(jìn)行小組討論，設(shè)計(jì)風(fēng)箏的圖案，最終完成風(fēng)箏的制作。

材料和工具：竹材、紙、顏料、膠水、風(fēng)箏線等材料及剪刀、鉛筆、水彩筆等工具。

設(shè)計(jì)與制作過(guò)程：①設(shè)計(jì)草圖，小組成員從風(fēng)箏的形態(tài)和結(jié)構(gòu)等角度設(shè)計(jì)造型和圖案。②小組討論，確定本小組風(fēng)箏的圖案及組員的任務(wù)。③制作風(fēng)箏，根據(jù)小組設(shè)計(jì)，選擇扎骨架方式，扎好后檢查結(jié)構(gòu)是否對(duì)稱；檢查涂膠的位置，確保干燥后堅(jiān)固不脫落；有些地方用線縫緊，以防骨架變形；根據(jù)扎好的骨架描好風(fēng)箏紙的外輪廓，剪下余料，起草稿、勾線、涂色；裁兩厘米寬的紙條，糊在背面的竹條或拉線上，防止釋放時(shí)風(fēng)箏紙面被風(fēng)吹起；根據(jù)骨架結(jié)構(gòu)，選擇適宜的施力點(diǎn)拴綁提線。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)采用了通用技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐的主要教學(xué)方式和培養(yǎng)途徑。教師通過(guò)設(shè)計(jì)方案、制作風(fēng)箏來(lái)促進(jìn)全體學(xué)生的參與和團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)，激勵(lì)學(xué)生積極思考和探究，引導(dǎo)學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

3.5" 展示成果，寄托理想

在此環(huán)節(jié)，各小組根據(jù)風(fēng)箏的制作情況選取代表進(jìn)行1～2分鐘的限時(shí)匯報(bào)。

第1組：我們組設(shè)計(jì)的是蝴蝶風(fēng)箏。在制作過(guò)程中，我們把提線拴在中軸線的適當(dāng)位置，有助于風(fēng)箏面與風(fēng)向形成一定的仰角，有利于風(fēng)箏飛上天空。蝴蝶是蠶蛹破繭后變成的一種美麗昆蟲(chóng)，被人們稱為“會(huì)飛的花朵”，寓意著升華、自由和美麗。希望我們經(jīng)歷高中三年的磨煉，實(shí)現(xiàn)破繭成蝶、鳳凰涅槃，遇見(jiàn)將來(lái)優(yōu)秀的自己。

第2組：我們組設(shè)計(jì)的是綠色四葉草風(fēng)箏。綠色代表生命和希望，也代表青春和成長(zhǎng)，四葉草寓意健康、幸運(yùn)。愿我們堅(jiān)守著心中向往的四葉草，用行動(dòng)詮釋四葉草的神話不只是神話。

第3組：我們組設(shè)計(jì)的是比較個(gè)性的烏龜風(fēng)箏。我們想把該風(fēng)箏送入遼闊天空，希望莘莘學(xué)子像這只烏龜風(fēng)箏一樣，通過(guò)自己的不懈努力，實(shí)現(xiàn)自己的夢(mèng)想。

第4組：我們組設(shè)計(jì)的是京劇臉譜風(fēng)箏。京劇是我國(guó)的國(guó)粹，是集音樂(lè)、舞蹈、藝術(shù)、雜技于一體的綜合藝術(shù)。京劇折射著中華民族的智慧，反映著中華傳統(tǒng)文化博大精深、源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。在快餐文化流行的今天，博大精深的中華傳統(tǒng)文化需要我們青年一代挖掘、體驗(yàn)、傳承、豐富和完善。我們應(yīng)該努力探索、攀登更高的知識(shí)殿堂，做合格的傳承人。

第5組：我們組設(shè)計(jì)的是貓頭鷹風(fēng)箏。貓頭鷹在我國(guó)民間常被稱為“不祥之鳥(niǎo)”，但在古希臘，人們對(duì)貓頭鷹非常崇拜，將貓頭鷹視為智慧的象征。在文化多元化的時(shí)代，我們要提高多視角判別和審視的能力，要接納、傾聽(tīng)、開(kāi)放、包容，做出正確的判斷。

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)是這節(jié)課的核心。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)、制作、展示等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自身科學(xué)思維、探究能力的提升，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能的遷移。小組成員從通用技術(shù)和物理的視角設(shè)計(jì)、制作并呈現(xiàn)一件作品，鍛煉了自己的動(dòng)手技能，賦予了物品特殊的寓意，并且提高了語(yǔ)言表達(dá)能力。學(xué)生在整個(gè)過(guò)程中自我建構(gòu)、自我生成，這是教學(xué)實(shí)踐最重要的意義。同時(shí)，通用技術(shù)與物理課程的融合，有助于強(qiáng)化知識(shí)在實(shí)踐性學(xué)習(xí)過(guò)程中內(nèi)化，使學(xué)生在“做中學(xué)”“創(chuàng)中思”。二者的融合有利于激發(fā)學(xué)生的

學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)及技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。這是開(kāi)發(fā)校本課程的起始點(diǎn)也是歸宿點(diǎn)。

4" 結(jié)語(yǔ)

本節(jié)課順應(yīng)課程改革，從實(shí)踐的角度將高中物理知識(shí)和通用技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，改變以往講授、灌輸式的教學(xué)模式，使學(xué)生在寬松、和諧的學(xué)習(xí)氛圍中完成學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、制作、展示等一系列實(shí)踐活動(dòng)。本節(jié)校本課程的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了“用以致學(xué)”的知識(shí)深度理解與“學(xué)以致用”的知識(shí)深度應(yīng)用，有利于學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和能力建構(gòu)［3］，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的理解，提高學(xué)生在學(xué)習(xí)、探究、動(dòng)手等各方面的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的提高。

參考文獻(xiàn)

［1］中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：33-34.

［2］中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2020：4-5.

［3］李艷梅，張軍.從跨學(xué)科到超學(xué)科：基于高中生物教學(xué)的20年探索［J］.現(xiàn)代教育，2021（24）：55-59.