基于传统农耕文化的物理课程劳育资源整合及运用.pdf

第1 9 卷总第1 1 2 期中学理科园地课题研究基于传统农耕文化的物理课程劳育资源整合及运用戴秋恋,程岩宇,徐慧萍，叶晴莹*（福建师范大学物理与能源学院）摘要：物理课程承担着渗透劳育的职责。整合劳育资源、创设劳动情境是物理课程中渗透劳育的有效路径，融合劳动素养重构物理课程目标为劳育资源整合指明方向。以溯源和发展的视角对传统农耕文化中的稻作农耕工具与活动进行劳育资源整合，探讨其在物理课程中的劳育价值，从创新试题编制与开展实践活动两方面展现物理教学中以传统农耕文化渗透劳育的应用，以期提供教学参考。关键词：物理课程；劳育；农耕文化；资源整合党的二十大指出“要全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”，在“德智体美”的基础上增加“劳”的新要求，劳育再次被提到重要位置。学科教学中渗透劳育是全面实施劳育的重要途径。物理学科中很多知识来源于生产劳动并应用于生产实践，具备实施劳育的基础，因此物理学科教学必须承担渗透劳育的职责。整合劳育资源、创设劳动情境是物理课程中渗透劳育的有效路径。目前劳育资源虽种类丰富、数量繁多，但呈碎片化分布，故整合劳育资源势在必行。人类社会的发展过程就是生产劳动的发展过程，传统农耕文化中蕴含着丰富的生产劳动资源可为物理课程渗透劳育提供契合点，物理课程需重视从传统农耕文化中挖掘劳育资源。1物理课程劳育资源整合依据渗透劳育的物理课程目标物理课程核心素养物理课程劳育目标物理观念劳动观念儿融合劳动思维人提炼科学思维科学探究科学态度与责任主要表现为学生在动作、认知和情感等方面参与劳动实践，并在深入参与中激发创造性思考、促进创新力发展主要表现为对学科知识应用价值的认同和积极实践的态度等图1 重构渗透劳育的物理课程目标示意图物理课程劳育资源整合需指向渗透劳育的物理课程目标达成。劳育是以提升学生劳动素养的方式促进学生全面发展的教育活动。参考艾静、熊建文两位学者的观点，如图1所示，依据义务教育物理课程标准（2 0 2 2 年版）对物理核心素养的要求以及物理学科内容特点，将物理课程渗透劳育所要达成的劳动素养提炼为劳动观念、劳动思维、劳动实践力和创新力、劳动态度、情感与品质四个维度 2 。物理课程劳育目标四个维度与物理核心素养四个维度逐一对应，有助于构建渗透劳育的物理课程目标，为物理课程中有机渗透劳育提供着力点，为劳育资源的开发与应用指明方向。2物理课程劳育资源整合案例2.1传统农耕文化中的劳育价值物理课程劳育资源整合需重视从传统农耕文化中挖掘素材。中华传统农耕文化精彩纷呈，传统农耕工具和活动中蕴含的物理原理凝聚着我国古代劳动人民的智慧，个中教学资源可为物理教学与劳育提供可行可靠的架构桥梁，相较于其他类别的劳育资源,其展现出的独特劳育价值主要体现在以下几方面：(1)关注劳动者及成果，提升劳动观念、思维。如苏轼途径无锡时曾作诗“翻翻联联衔尾鸦，确确蜕骨蛇。分畴翠浪走云阵，刺水绿针抽稻芽。”以赞美水车的高效，初读此诗不理解水车为何高效，需以理论联系实际的视角引导学生理解生产劳作背后隐藏的物理原理，实现文理交融的同时，让学生深刻体会我国古代劳动人民的智慧，自觉关注生产劳动中的物理原理，逐步形成劳动观念，发展劳动思维，养成尊重劳动人民与劳动成果的品质。劳动素养(2)关注劳动变迁，发展劳动实践力与创新力。以农作工劳动实践力具的演变为抓手，引导学生了解从传统农耕文化到现代生产与创新力劳动态度、情感与品质主要指理论与实践相结合的劳动观念主要表现为解决实际问题时的情境一一模型转换能力、推理能力和思维的应变力等劳动中农作工具的发展，体会其不断改进更新的过程，感受物理知识改变生产劳动方式、给生产劳动带来便捷，增强学生的劳动自豪感，鼓励学生具有发展意识，敢于创新，开展创造性劳动，改进现代科技。在教学中还可以引导学生自制农作工具，让学生在制造和使用工具的过程中不断利用物理知识改进工具，既巩固所学的物理知识，提升探索创新精神，激发劳动热情，也发展了学生的劳动实践力和创新力。2021年福建省本科高校教育教学改革研究项目：新工科背景下大学物理公共课程思政教育研究与实践(FBJG20210295)研究成果；2 0 2 1 年福建师范大学本科教改项目：大学物理A(上)思政研究(K202101040)研究成果*通讯作者12第1 9 卷总第1 1 2 期（3)关注劳动过程，形成劳动情感、态度与品质。讲好传统农耕文化中的故事，可在课堂上适当介绍水稻从选种到收获的繁杂程序，让学生体会粮食的来之不易，体会劳动创造物质财富、创造美好生活、树立劳动最光荣的价值观。还可介绍劳动人民在面对地理环境、天气条件对生产劳动带来的挑战时，努力创新工具、开展相应的农业活动的故事。例如在干旱之际、水岸不高的田边无法用水车之时发明底斗提水，利用熏烟防霜冻等，展现劳动人民遇到困难时积极解决的态度，培养学生勇于克服困难的劳动品质，提高学生对物理学科应用价值的认同。2.2传统农耕文化中的劳育资源溯源我国传统稻作农业耕种之路 3-4,对每个阶段与中学物理知识点有密切联系的农耕工具与活动进行如表1 的整合。以水稻耕种过程为线索开发劳育资源，可以了解水稻耕种的繁杂过程、感受古代劳动人民的智慧，帮助教师更好地农耕阶段选种浸种整地平田栽秧准备田间管理收获脱粒加工储藏耕地租汲水瓶直型桔棒便捷化曲犁鞭轨翻车简车人力型地机手压水泵人力打稻机碧谷机机械化电动扬谷机现代劳作工具电动型地机电动水泵电动打稻机碾米机谷糙分离机抽水机收割机喷灌（未完待续）图2 农业工具的演变示意图3物理课程劳育资源教学探索物理课程中渗透劳育需注重劳育资源的多元渗透路径。13中学理科园地理解传统农耕文化资源的劳育价值、有机渗透劳育。新时代背景下要求劳育也应该树立发展内容观。生产劳动的发展是一个循序渐进、螺旋上升的过程。如图2 所示，以灌溉工具的发展为例，我国古代劳动人民为满足农田对水的需求，从不省力的汲水瓶到运用杠杆等简单机械制造出省力的桔与,提高了提水效率,减轻了劳动强度。后来为了满足大面积灌溉以及高地势农田的灌溉需求，劳动人民利用链轮传动发明了翻车，并进一步改进成畜力、水力、风力翻车等，逐步实现解放人力，提高灌溉效率，使得农业生产规模进一步扩大。随着科技发展，现代农业灌溉工具中出现了手压式水泵、电动水泵、电动抽水机以及喷雾灌溉等手段，逐步实现机械化农作生产，体现了创造性劳动为社会生产、人类生活带来便捷。各种现代农业工具中蕴含的丰富物理知识也有待教师挖掘为物理课程资源。表1 传统农耕文化劳育资源农耕工具/活动物理知识种子液选密度、浮力犁、粑、秒力的合成与分解碌砖摩擦力、压力的作用效果锄、铺（铁锹）、木锨杠杆、压力的作用效果夜间往田里灌水防止秧苗冻坏比热容抛抛体运动秧马摩擦力汲水瓶重心与稳度廊斗力的合成与分解桔、轨杠杆翻车、筒车圆周运动、能量转化与守恒熏烟防霜冻凝华经、镰压力的作用效果连、打稻惯性脚踏雄、水碓杠杆、能量转化与守恒水碾圆周运动、能量转化与守恒扬谷机平抛运动灌溉脱粒去壳+精加工清选稻桶杆白手持筛古代劳作工具连脚踏雄筛谷牛碾扬谷机水碾水雄白米分级筛课题研究渗透形式言语观念融人；文学作品链接；图片视频展示；自制教具演示；实验探究活动；开展价值辩析；创新习题编制；跨学科实践活动；项目式学习活动；实践成果分享等教师可以通过生动语言描述、文学作品链接农作活动、图片视频展示、自制教具演示农作工具等方式创设劳动情境，并进一步激疑设问以导入新课、引导学生开展探究活动、进行课堂知识的巩固与检测，也可以基于传统农耕文化资源保护问题开展价值辩析，如“在科技发达的现代社会，新型的农业机械具有高效便捷的特点，并逐步取代传统农作工具，对于传统农具资源传承与保护意在何处？”等问题，让学生在价值辨析中形成正确的劳动价值观。除此之外教学中应注意创新试题编制和实践活动开展，体现试题的劳育导向作用，注意创造让学生参与劳动实践的机会，体验劳动乐趣。3.1创新试题编制一一以“桔提水”为例以劳动情境编制物理试题，引导物理教学关注并重视劳动教育，引导学生自觉关注生产劳动中的物理原理，发展理论联系实际的劳动观念，在解决问题中发展劳动思维。为体现试题的劳育导向作用，试题中的劳育情境应与题设紧密关第1 9 卷总第1 1 2 期联，而非简单拼凑。【例题】多选)在我国古代书籍墨经中，对杠杆原理有精辟论述，并有许多巧妙的应用，如图3 所示是在井上汲水的桔，下列对桔使用的解释正确的是A.向井内放水桶时，人对石块做功，使石块的重力势能增大B.向井内放水桶时，人用的力气一定小于水桶的重力，所以省力C.往上提水时，人用的力气一定小于桶与水的总重,所以省力问题1：石块重量多少合适太重或施加的拉力F大小太轻会导致什么情相等，则F大小应况？为多少？认识到合理配重认识到桔的省的重要性力效果试题评析：本题劳育情境与题设高度关联且融为一体，借助桔棒的使用方法与工作原理考察杠杆等简单机械、功、势能等知识。试题要求学生有真实的探究实践过程，对桔的使用方法有深刻理解，能构建杠杆模型，能综合运用所学知识解决真实情境中的问题，形成劳动观念、发展劳动思维。系列问题设置让学生对劳动工具加深了解，学生在分析过程中能体会古代劳动人民的智慧，为思考改善劳动效率、改进劳动工具创造可能，有助于劳动素养的全面提高。设置水车的结构数查阅资料，熟悉“龙据，进行人力水车的骨水车”中人力水车设计、制作，并进行的结构及工作原理测试与优化总任务：自制“龙骨水车”模型并撰写实践活动心得体会任务2类比自行车齿轮结构与工作原理，分析人力水车中的上轮和下轮的动力来源与传动方式、特点图5 实践活动流程及子任务设计中学理科园地D.往上提水时，当石块重力增大、其他条件不变时，人用的力气增大令石块的重力为G2,杠杆动力臂为l,阻力臂为l2,放桶过程中，人对水桶施加的力为F,空桶的重力G3,向上提升水桶时人施加的拉力为F2,桶和水的总重力为G1。向井内放水桶时，杠杆平衡条件为：(G;+F.)li=G2l2往上提水时,杠杆平衡条件为：(Gi-F2)li=G2l2初始情况是石块着地，当人用力在桶一端往下拉桶的绳子时，石块受到的向上的拉力而向上移动，因此人对石块做功；此过程中桶进入井内，同时石块上升，重力势能增加，故选项A正确。向井内放水桶时，根据式(1），人用的力与石块图3的重力、动力臂和阻力臂大小有关，一般情况下向井内放送水桶时人用的力要比桶的重力大，故选项B错误。往上提水时，根据式（2）,在石块的作用下，人用的力气一定小于水和桶的总重,所以省力,故选项C正确；而在其他条件不变的情况下，石块重力增大，则人用的力气减小，故选项D错误。故本题正确答案为AC。基于上述的问题，教师还可以进行如图4所示的提问。问题4：设井中水问题2：若在放桶问题3：人用F的拉和提水的过程中人力借助桔提水和2h，桔棒的支点至直接提水所做的功少距离地面多高才分别是多少？能保证桶能将井中水提到井口？认识到功的原支点随着井深增理：使用任何机加而升高，凸出械都不省功桔棒局限性图4问题链设置及目的3.2开展实践活动一一以“龙骨水车”为例依托项目学习任务开展综合实践活动，活动流程循水车发展之迹，由简到繁、从古至今、起于理论分析至实践应用，让学生自行查阅我国古代“龙骨水车”的组成结构、工作原理与演变历程，动手自制“龙骨水车”，最后将劳动实践成果在课堂上进行分享展示。除此之外应鼓励学生查阅资料，了解我国农业灌溉工具的演进史，加强对创造性劳动价值的认识与体会。教师可设置如图5 所示子任务引导学生完成实践活任务1任务3了解传统水车的演变，对比人力水车，分析其他类型水车的动力轮、各轮之间的传动方式及特点课题研究(1)(2)问题5：对于深面到井口距离为井，桔适用吗？如何对杠杆加以改造，使其连续转动以方便深井取水？提出改进，采用轮轴原理，引入任务5任务7对比各种水车的动力了解古代水车对现代来源与工作原理，分机械的启示（如现代析各种水车工作中的地铁施工中的皮带出能量转化渣运输系统）任务4任务6交流探讨其他类型的水车的设计方案，创新水车供能方案（如电动水车、太阳能水车）14第1 9 卷总第1 1 2 期中学理科园地课题研究12主动链轮11从动链轮10输水装置图6 自制“龙骨水车”模型动。对于任务3 的模型制作，考虑到水车结构较为复杂，学生自主设计难度较大，教师可以简化水车结构，自制如图6所示的水车模型作为展示。制作可采用生活中常见的材料，如图7 所示,取材方便、简化难度，为学生提供思路。设计意图：子任务的设计旨在降低学生的思维、实践难度，并分别指向劳动素养四个维度的培养。任务1、5 重点引导学生认识传统水车中的物理原理，形成理论联系实际的劳动观念；任务2、4重点引导学生进行类比推理，构建圆周运动中的齿轮传动模型，培养劳动思维；任务3、6、7 旨在发展学生的劳动实践力与创新力。通过一系列子任务让学生体会劳动人民的智慧，感受劳动以及物理学科知识的价值与乐趣，形成正确的劳动情感、态度与品质，全面提升劳动素养。4结语在物理课程中渗透劳育应以整合劳育资源、创设劳动情境为着力点，让学生在劳动情境问题解决中形成劳动观念，发展劳动思维，在动手实践、活动探究中发展劳动实践力与创新力，在劳动成果中体会劳动价值，完善劳动态度、情感与28525285285285252528528528525285285252852525285252852852528528528528528528528525285285252852852528528528528528528528525285(上接第1 1 页）中一育为中心辐射其他各育的融合形式。如以“智育”为核心，形成“智育+”融合模式。深度学习要求学习者全身心地投人到整个生活学习中，在锻炼、发展、提高思维的训练中，更是要求学生进行意志、动机、情感、精神和身体等全方位的投人。“一育引领，诸育融合”正是对深度学习的具体实践。(3)积极推进“育内融合”。“育内融合”常见的有科内融合、跨学科融合两种方式。科内融合要求我们寻找学科内部的“五育要素”并采用整合的方式展开综合教育。深度学习强调全视角学习和大单元整体教学，对于传统的教学内容进行重整和优化，有助于实现1+1 2 的教学目标。1-木齿：2-龙骨板：3-鹤膝：4-转轴：5、6-链轮外盘：7、8-链轮内盘：1 1-槽筒9-轴承板；1 0-行道板：1 2-鹤膝转轴，1346128(a)部件图图7“龙骨水车”制作示意图（材料1-3,5-1 1：纸板；4：棉签；1 2：回形针或铁丝弯曲成Z”字型；1 3：热熔胶）品质，进而落实劳动素养。教师应自觉提高推进劳育的意识与能力，注意多方位整合劳育资源，抓好在物理教学中渗透劳育的契机，彰显物理学科特色，凸显物理学科育人价值。但也应该注意学科教学中劳育“应渗则渗，能渗必渗”的原则要求，合理使用劳育资源，适时渗透劳育，避免劳育形式化。参考文献：1檀传宝.劳动教育的概念理解：如何认识劳动教育概念的基本内涵与基本特征 J.中国教育学刊,2 0 1 9(2):8 2-8 4.2艾静,熊建文.浅议整合劳育的物理学科教学与评价 .物理教师,2 0 2 0,41(1 1):：3 8-41.3丁晓蕾,王思明,庄桂平.江南地区稻作农业工具文化遗产的类型、价值及其保护利用：兼述南宋楼琦耕织图摹本中的稻作农具 .中国农史,2 0 1 5,3 4(3):1 2 2-1 3 5.4侯林英.京西稻种植技艺与稻作文化研究 D.北京：中国艺术研究院,2 0 1 9.参考文献：1沈伟艺.基于“五育”融合的化学教学设计：以“制作简易灭火器项目为例 J.中小学课堂教学研究,2 0 2 2(3):3 9-42.2余新武,王东升.哲学视角下的酸碱理论及其发展 .高师理科学刊,2 0 1 1,3 1(1):1 0 0-1 0 4.3尧正文,彭国胜.酸碱理论的发展简史 J.化学教学,1 9 8 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