從觀察到思考，從體驗到創造以“綜合實踐活動一一設計、制作一個由簡單機械組成的機械模型”為例摘要：開展綜合實踐活動是義務教育階段全面提高學生科學素養的需要，但在實際推行過程中，出現了一些問題。文章著重介紹了“設計、制作一個由簡單機械組成的機械模型”這一綜合實踐活動的一個真實案例，分析了綜合實踐活動開展情況欠佳的具體原因及相應解決方案。并指出教師應勇于突破、樂于創新，可根據實際情況對教材上的相關內容進行適當微調;對活動評價不必面面俱到，應特別重視有創造性的，能基本符合要求的設計；實現綜合實踐活動的有效開展。關鍵詞：綜合實踐活動科學素養小組活動簡單機械一、課程背景開展綜合實踐活動是義務教育階段全面提高學生科學素養的需要。義務教育物理課程標準課程基本理念的第一條指出：“以學生的終身發展為本，以提高全體學生科學素養為目標，為每個學生的學習與發展提供機會，關注學生的個體差異，使每個學生學習科學的潛能都得到發展。”二、教學案例“綜合實踐活動一一設計、制作一個由簡單機械組成的機械模型”是蘇教版義務教育教科書物理9年級上冊中的第一個研究性學習內容。這節教材沒有涉及新知識點，教材編寫的意圖是通過本次活動，在實踐中應用、掌握機械與功一章的相關知識，實現從理論到實踐的跨越式發展。（一）實踐目標1、知識與技能：學生通過綜合實踐活動，能了解機械設計的原理；會利用各種簡單機械進行組合，解決一些實際問題。2、過程與方法：學生通過本次活動，應學會如何進行物理綜合實踐活動。3、情感態度與價值觀：最大程度地激發學生學習物理的興趣，培養他們的科學素養。（二）實踐重點和難點重點：設計制作由簡單機械組成的機械模型的思路和方法。難點：在有限的時間內制作由簡單機械組合成的機械模型并進行機械效率的測定。（三）實踐器材1、各種生活廢舊品：細鐵絲、硬板紙盒、飲料瓶蓋等，鋼絲鉗、剪刀等各種常用工具。（課前實踐用）

2、實驗室器材：500g鉤碼2個、單聯滑輪2個、雙聯滑輪1個、輪軸1個、40厘米硬木桿1根、米尺1桿、30cm塑料刻度尺1桿、長木板1塊、鐵架臺1個、細線若干。（課上實踐用）（四）實踐過程教學流程流程教師活動教法學生活動活動目的課前實踐遵循自愿原則，學生每6到8人組成一個活動小組。正式上課前2周，教師布置學生制作由簡單機械組成的機械模型（模擬起重機、自動舂米機等）。確定評價項目和標準。1、達到活動基本要求的程度。（主要評價項目）2、模型設計的新穎性。（重要評價項目）任務驅動法制定活動方案。學生制作由簡單機械組成的機械模型（模擬起重機、自動舂米機等）。分層能力訓練無論制作成功與否都經歷了觀察機械結構、分析工作原理，初步嘗試了擬訂實驗方案和體驗、實踐的過程。從而完成了相應的知識準備。課前展示實物展示：展示學生自己制作的機械模型。多媒體展示：展示制作過程中學生自己拍攝的有紀念意義的照片或視頻。直觀演示法學生回顧課堂中學過的簡單機械知識及自己動手制作過程中心得體會。形成性訓練利用學生親身經歷的內容營造課堂教學情境。1-點4簡單機戒的類型和特投影：回顧、復習簡單機械基本知識。講授法學生說出簡單機械的類型和特點，包括杠桿、定滑輪、動滑輪、滑輪組、輪軸、斜面。形成性訓練強調：滑輪組、輪軸能省力和改變力的方向。簡單機械必定同時有優點和不足。從簡單到復雜教師漸進式提問：1、如要要將一物體上提，最直接的方法是什么？2、如果想把施力的方向改為向卜，怎么辦？3、如果我還想省力，怎么辦？4、如果用滑輪組仍不能滿足省力的要求，怎么辦？教師進一步引導學生總結。討論法學生回答：1、施加一向上的力。2、用定滑輪。3、再加個動滑輪，組成滑輪組。4、再加上輪軸。學生總結：如果只使用杲種簡單機械不能滿足需要，就可以將若干簡單機械組成復雜機械。形成性訓練創設情境，幫助學生理解：只使用某種簡單機械往往不能滿足生產和生活需要，所以需要將若干簡單機械組成復雜機械。

出設置一情境指出在生產、生活中人們能提供的動力大小往往是有限制的,需要利用復雜機械來提升重案、案。學生自己動手,設計實驗方畫草圖并論證其可行性。學生普遍給出如下圖所示方因為只有在沒有考慮動滑輪111:1j1:彳'壬務,引導學生設，十方案并論正方案的可行生力超過動力幾倍的重物。提出任務：將一個質量為1kg的物體豎直提升10cm要求最大拉力不超過2N。預設：1、將所有滑輪組成滑輪組似乎可以完成任務但由于動滑輪自重及摩擦力的存在,實際上不行。2、學生對輪軸、斜面普遍較陌生,可使用輪軸、斜面完成任務一般想不到。綜上所述使用某個簡單機械不能完成任務’從而必須使用各種簡單機械組現場教學法、任務驅動法、討論法的重力和F=G/5=2N立。鞏固性q摩所訓;擦.以練!力的情況下,這種方案不成gr形成初步的設計和論證能力。成復雜機械模型。Uu給出可行的設計方向、學生嘗試并完成任務如果只使用兩種簡單機械組合成復雜機械模型,可能的組合有：杠桿+滑輪（組）、杠桿+輪軸、杠桿+斜面、滑輪（組）+輪軸、滑輪（組）+斜面、輪軸+斜面,共6種。建議學生課后去嘗試3任務驅動法、討論學生自己動手,記錄必要的數據,完成任務并討論、比較、測算模型的省力情況和機械效率。不同小組如用相同方案,鼓體驗創造的樂趣,增強團隊合作意識'培養敢于動手、樂于種或3種以上的簡單機械組合成復雜機械模型。學生實踐期間教師巡回并用拍攝、記錄等方式采集數據。法勵其盡量選用不同的組合形式。鞏固性訓練創新的意識和能力。

成果展示、交流學生分組展示、交流時，教師用多媒體手段同步展示學生實踐時采集的數據。討論法1、選擇有代表性的小組展示成果。設計成功的小組重點講設計方案、可行性論證和機械效率的測定方法等，說明和演示要詳細。設計失敗的小組重點講遇到了什么困難，曾經嘗試了那些方案來解決問題。2、觀摩小組提問或提供解決困難的具體方案，展示小組同學答辯。鞏固性訓練通過交流提高語言表達能力。培養自我評價、聽取意見和評價他人的能力。總結提高結合學生實踐的實際情況，給出具體的可行方案并引導學生計算各種不同方案下的動力的理論值。具體的可行方案詳見表二。講授法學生聽取教師的講解，反思自己與他人實踐過程中的成敗得失。鞏固性訓練將各知識點串接起來，成為一個整體。完成從知道到主動應用的飛躍。從復雜到簡單展示各種復雜機械的圖片或視頻，結合學生做的實物，引導學生分析復雜機械的結構并指出組成它們的簡單機械有哪些作用。討論法學生觀看圖片或視頻，結合觀察模型實物，思考并回答。學生經過教師的引導，得到結論：無論多么復雜的機械，都是有若干簡單機械組合而成的。鞏固性訓練明確日常生活和社會生產中所用的復雜機械均是由簡單機械組合而成的，完成前后呼應。課堂活動點評教師肯定各組的優異表現，適當指出有共性的問題及改進方法。總結出機械設計的原理：簡單復雜講授法學生聽取教師的意見和建議。鞏固性訓練培養聽取意見和評價他人的能力。課后延伸教師和各組學生評委匯集各組意見進行綜合評價。自主學習法分小組根據預先設定的項目和評分標準進行自評和互評、匯總數據，分小組和個人完成活動報告。評價表見表三。分層能力訓練通過交流提高書面和語言表達能力。培養自我評價、聽取意見和評價他人的能力。表二：可行方案匯總

設計方案一：滑輪組與輪軸組合口令吊起動滑輪繩子的段數為n1,輪與軸的半徑比為n2。口如果門1?2>5,就有可能完成任務。口設計方案一：滑輪組與輪軸組合口令吊起動滑輪繩子的段數為n1,輪與軸的半徑比為n2。口如果門1?2>5,就有可能完成任務。口令吊起動滑輪繩子的段數為n1，L與h的比為n2。口如果n1與n2的乘積大于5,就有-可能完成任務。設計方案二：滑輪組與斜面組合設計方案三：輪軸與斜面組合設計方案四：杠桿與滑輪組組合口如果njn2>5，就有可能完成任務。口令杠桿動力臂與阻力臂的比為n口令杠桿動力臂與阻力臂的比為n1，吊起動滑輪繩子的段數為n2。口如果n]n2>5，就有可能完成任務。口令杠桿動力臂與阻力臂的比為n1，輪與軸的半徑比為「口令杠桿動力臂與阻力臂的比為n1，輪與軸的半徑比為「2。口如果n1-n2>5，就有可能完成任務。表三：小組活動評價表組另IJ所制作的模型是否符合設計要求模型設計的新穎性提升相同質量的物體時，模型的省力情況和機械效率活動成果展示時小組的整體表現綜合評價123456三、對綜合實踐活動開展現狀的思考綜合實踐活動是教材編者從生活走向物理、從物理走向社會的教學理念的充分詮釋。盡管這個活動從形式到內容都能有效地體現物理教學的三維目標，目前在活動實際推行過程中，還是出現了一些問題，開展情況欠佳。筆者認為，具體原因如下：1、由于歷史原因，我國中學生動手實踐能力普遍較弱，多數學生對開展綜合實踐活動既沒有興趣也沒有相應的能力。2、在中學教學的現實壞境中，教材上的內容，如果不進入考查范圍，教師就沒有實施活動的客觀壓力。3、在綜合實踐活動中完成某個具體任務往往有多種可行的方案，教師事先不可能預知學生屆時會選擇哪種方案，因此課前準備的工作量極大。而這些工作卻又是沒有“回報”的，所以教師也沒有實施活動的主觀動力。解決方案：1、從小學自然課開始，教師在日常教學中，應有意識的教會學生觀察、思考、設計、論證、實踐的一般方法，從而避免盲動和浪費時間，提高實踐活動的效率。不能把問題都留到中學甚至大學來解決。2、教師應勇于突破、樂于創新，在培養學生科學素養的同時提高自己的業務水平，為中學物理教學的發展做出自己的貢獻。3、教學研究主管部門應加強專項研究，讓綜合實踐活動中的內容以適當的形式盡快進入中考考察范圍；并拿出具體方案，鼓勵一線教師積極開展綜合實踐活動。四、對有效開展綜合實踐活動的建議（以“設計、制作一個由簡單機械組成的機械模型”為例）。1、根據實際情況，教師在實施活動時對教材中的某些內容可以做合理微調。教材中實踐的內容是“分組制作有兩種或兩種以上的簡單機械組成的機械模型，筆者認為這個要求比較模糊，可操作性一般。筆者將實踐的內容設計成兩個部分：（1）課前實踐：制作由簡單機械組成的機械模型，模擬起重機、自動舂米機等；利用課余時間，用約兩周完成。（2）課上實踐：利用實驗室提供的常見簡單機械制作由簡單機械組成的機械模型，用約15分鐘完成。課前實踐的作用主要是完成相應的知識準備，課上實踐的作用主要是總結提高。開展綜合實踐活動需要大量時間，完全在課內實施是不可能的；如果完全在課外實施，教師無法有效監控，學生又不重視，很可能效率低下、大量浪費時間，有違綜合實踐活動的初衷。如果將實踐活動分成課前實踐和課上實踐兩部分，不僅加強了可操作性，也兼顧了活動的有效性。2、對活動評價應分清主次，不必面面俱到。教材中確定的評價項目共有5個，包括①所制作的模型是否符合設計要求，②模型設計的新穎性，③模型的省力情況和機械效率，④模型制作的工藝水平，⑤活動成果展示時小組的整體表現。筆者認為要求初中學生這5個方面面面俱到的話，要求太高了；可能會打擊學生參與實踐活動的積極性。所以在課前實踐時只強調①和②，在課上實踐時則強調①、②，兼顧③、⑤，對④始終淡化處理；即特別重視有創造性、能基本符合要求的設計。3、充分發揮學習小組的力量。學生以小組為單位，共同設計，集思廣義，能充分體現學生集體的智慧和力量。他們在課前實踐中不僅完成了筆者布置的模擬起重機、自動舂米機、聯動牙簽盒、魔索等，還有自己的創新，如模擬水平傳送帶。在公開課中，6個學習小組中有4個小組在15分鐘內就完成了任務并進行了有實質意義的展示、交流。所以筆者認為，學生經過知識的學習和教師的有效指導，以學習小組為單位，是可以扎實有效的開展綜合實踐活動的。4、采用相對現代化的教法。在具體實施活動時，教師應主要采用自主學習法、任務驅動法和討論法等教法；教師講授所用時間應盡量縮短。筆者個人認為，中學物理教學的現代化有兩個方面的內容：1、教學內容的現代化；2、教學方式的現代化。”設計、制作一個由簡單機械組成的機械模型”的教學案例就是筆者在教學方式的現代化方面進行的初步嘗試。五、結語綜合實踐活動課既動手又動腦，學生可