设计创意教学
培养创新能力
----第三届红色江西初中教育创新实践研讨会示范课《初识滑轮》教学设计片段
李明 江西省婺源中学
所谓创意教学，就是指教师依据一定的原理，通过有创意的设计，采取各种有效的方法或策略，以培养学生的创造力、思维能力为目标的课程实施过程。笔者在第三届红色江西初中教育创新实践研讨会上展示了《初识滑轮》这一示范课，受到了与会代表的一致好评。下面就谈谈笔者在这节课的创意教学上是如何让学生能轻轻松松地掌握知识，并在潜移默化中培养他们的创新思维和创造能力的。
【片段一】基于活动——操作的教学
师：如果同学们国庆到北京旅游，在这特别的日子—清晨，你到北京的**广场最想看什么？
生（齐答）：看升旗。
师：上学期我们学校组织冬季拉练时，大家都争着当旗手，如果能在**广场当一名光荣的“升旗手”一定是同学们的梦想。大家想不想做升旗手？
生（齐答）：想。
师：我也想！可是到哪里弄这么多旗杆呢？有了，让我们做一回模拟“升旗手”吧。你的实验桌上有支架（支架是自制的，在木杆顶端固定着一个横杆—钉子）、钩码、还有棉线，我们用支架代替旗杆，用钩码代替国旗，用棉线代替绳子，用升旗的方法把钩码升起来，能办到吗？
生：能！
师：好，现在我宣布升旗仪式现在开始。 （学生动手实验，教师巡回指导）
师：现在请大家做裁判：刚才我观看了大家的 “升旗”，我发现有的小组直接向上拉绳子，把钩码位置升高；有的小组是把绳子绕过支架顶端的横杆，通过向下拉绳子把钩码位置升高。他们谁是合格的“升旗手”？
生：后面的。
师：能说说原因吗？
生：升旗时，都是向下拉绳子，把旗子升上去的。
师：观察得很仔细。升旗手是不能蹲在旗杆上面向上拉旗子的（笑）。要注意用力的方向。 师：现在请大家思考：后一小组是把绳子绕过支架顶端的横杆，来模拟升旗，这个“横杆”起什么作用？
生1：支撑。没有它钩码升不上去。
生2：不对，没有它，用向上的力可以把钩码升上去。有了它，向下用力就可以了。所以横杆起改变用力方向的作用。
师：说得太好了。横杆起着改变用力方向的作用。
【诠释】关于滑轮新课的引入，教学中传统的做法是直接告诉学生旗杆的顶端有一个滑轮，然后让学生观察滑轮的形状。旗杆的顶端为什么要用滑轮？滑轮为什么要做成这种形状？不解决这些问题，学生就会一直处于被动的学习状态，不利于学生创新思维的开发。笔者通过创设模拟的升旗仪式，让学生通过活动——操作完成“升旗”任务，由于任务贴近学生的“最近发展区”，学生思维活跃。让学生巧于动手、勤于动脑是激发学生创新思维的有效途径．大多数学生对滑轮是陌生的，即使有少数学生听说过滑轮甚至见过滑轮，也不知道它的用法和用途。此时让滑轮出现，势必对学生的学习和思维造成干扰。通过这个“升旗”活动，学生自然就明白了下面要学习的定滑轮具有改变用力方向的作用，可有“一箭双雕”的作用。
【片段二】基于尝试——发现的教学
师：现在请大家思考：模拟升旗时，绳子要在横杆上滑动，这样会产生摩擦力。拉动时会费力，怎样改进才能减小摩擦呢？
生1：让横杆表面光滑些。
1 生2：让绳子光滑些。 生3：用滚动代替滑动。
师：办法挺多的。前面两个方法操作起来比较简便，第三个办法实施起来比较困难。请问怎样实现用滚动代替滑动呢？
生：在横杆上加一个轮子。
师：用滚动代替滑动就是要在轴上套一个轮子（缝纫机上所用的小轮子，并用透明胶封了凹槽），我们利用它“升旗”，阻力小了，但绳子在拉过程中容易滑落（老师边分析边演示），要解决这个疑难是否能改进这轮子？
生：在轮子两边缘加长点，也就是让它有一凹槽„„
师：发明家呀！恭喜你了，你的这种想法已经导致一项发明，它是什么样子呢？（教师快速出示滑轮）看！这就是套在轴上的轮子，我们叫它滑轮。在你们实验桌的抽屉里都有两个滑轮，现在你把它们拿出来，仔细观察滑轮的结构，试着画出滑轮的简图。
【诠释】滑轮究竟是怎样发明的，我们无从考究。但学生经历上述过程，不正是滑轮发明历程的一个缩影吗？从横杆的使用到滑轮的发明，给学生指出了创新创造的一般方法：很多创新和创造发明都是从改进原有器材的缺点开始，逐步完善的。经历这个过程，给许多学生点燃起创新的火花：发明并非“聪明人”的专利，我们也可以有所创造，有所发明。经历这个过程，哪一个同学还会对滑轮的结构感到神秘莫测呢？这无疑有利于大家对滑轮知识的进一步掌握。
【片段三】基于探究——研究的教学
师：现在，让我们进行一个比赛：利用桌上的实验器材，通过滑轮来提升钩码，看谁的办法又快又多？回头向大家展示你的设计。
（学生进行实验。有了“升旗”的经验，很容易组装成定滑轮；程度好的学生能够组装出动滑轮甚至滑轮组，教师有意识地找出设计使用定滑轮和动滑轮的同学，让他们展示设计的成果）
师：两种方法都能提升钩码，很有创意!现在大家仔细观察，看两种方法提升钩码时有哪些不同？
生：提升钩码时，一个滑轮不动，另一个滑轮随着上升。 生：不对，那个滑轮也在转动。
师：观察得很仔细。应该怎样说才准确呢？
生：一个滑轮的轴固定不动，另一个滑轮的轴随着钩码一起上升。
师：太好了，让我们给两个滑轮分别起个名字吧，比一比谁起的名字更贴切？
生：使用滑轮时，轴固定不动的滑轮应该叫定滑轮，轴随着物体移动的滑轮应该叫动滑轮。 师：你太会起名了，物理中就是这么叫的。使用定滑轮和动滑轮时，它们还有什么不同吗？ 生：使用定滑轮时，用力方向向下，钩码向上运动。而使用动滑轮时，用力方向向上，钩码向上运动。
师：很好！如果不使用滑轮，要提升钩码，必须向哪个方向用力？ 生：向上。
师：这样看，使用定滑轮和动滑轮各有什么作用？
生：使用定滑轮可以改变用力的方向，使用动滑轮不能改变用力的方向。 【诠释】关于定滑轮和动滑轮，传统的教学是根据生产生活实例，直接告诉学生滑轮有这两种不同的使用方法。让学生“通过滑轮来提升钩码，看谁的办法又快又多？”让学生自己动手设计实验，自己总结出滑轮的两种用法，进而探究使用定滑轮和动滑轮的特点。两者对比我们不难发现，这样做能充分调动学生的学习积极性，让学生主动参与教学。从设计提升钩码的方法，到比较滑轮两种用法的不同，再到给滑轮起名字，设计探究使用定滑轮和动滑轮特点的实验方案，在这段基于探究——研究的教学过程中，通过精心设计出水平不同、形式多样的问题，选择恰当的时机，引导学生动手、动脑、动眼、动嘴，能最大限度的调动学生的学习主动性，激发学生的求异思维和求知欲望。
2 【片段四】基于经验——建构的教学
师：我们知道力是有方向的，那力还有大小吧。定滑轮能改变力的方向，是否能改变力的大小？动滑轮不能改变用力的方向，能否改变力的大小？大家想不想知道？
生（齐答）：想。 师：（出示一根细线，老师提着上端，下面拴着钩码，保持静止）问：老师用力提着这根线的上端，线的上端、中间和下端有力吗？
生：有。
师：你怎么知道的？
生：如果没有力，线要弯曲。
师：说的太好了。那么这根线的上端、中间和下端，力的大小一样吗？ 生：„„（学生有不同见解）
师：实践是检验真理的唯一标准，现在要比较力的大小，那我们就要用弹簧测力计测出这三个位置力的大小。把弹簧测力计分别串在这三个位置（学生通过说明书自学弹簧测力计的使用及读数），大小如何？（学生分组实验）
生：相等。
师：很好。也就是说同一根线上各处力的大小都相等。如果老师把线绕到光滑的横杆上，线上各处力的大小还一样吗？
生：一样，还是同一根线，各处的力都相等。老师，我明白了，如果线绕在定滑轮上，两端的力也相等。
师：太好了！这就是使用定滑轮不能省力的原因。绕过定滑轮两边的是同一根线，而同一根线上各处的力都相等。
生：可是使用动滑轮为什么能省力呢？绕过动滑轮两边的也是同一根线呀！ 师：问得好！（画图）绕过动滑轮两边的确实是同一根线，这一根线被动滑轮分成两股，这两股线提起钩码，每股线上的力是多少？
生：是钩码重力的一半。 师：对呀。这就是使用动滑轮能省一半力的道理。当然如果考虑动滑轮的重力，就不能省一半力了。大家想想，这时手的拉力是多少？
生：应该是钩码加上动滑轮总重的一半。
师：在实际生活中，我们用滑轮提升重物时，想即要省力又能改变力的方向，学生们有什么办法？
生：把动滑轮和定滑轮都用上„„ 师：我们知道使用动滑轮能省一半力，那使用滑轮组时，省力情况如何？其关键取决于什么？ 生：用来分担物体与动滑轮总重的绳子股数。
师：那么我们如何确定绳子的股数呢？（老师从学生中选择两种不同绕法的滑轮组演示：在动滑轮与定滑轮之间用剪刀把绳子剪断，用手拉着线头提起动滑轮与重物，此时有几股绳子拉着动滑轮与重物？）
生：„„
【诠释】因所用学生是没学习过力学的初二学生，无法利用杠杆知识去解释。笔者从学生生活经验入手，即“同一根线上各处的力都是相等的”，运用比较、实验等方法，有效地解除了学生的困惑。利用剪力一剪的方法很直观、方便的确定了“分担物体与动滑轮总重的绳子股数”。学生学习新知识要利用已有的知识和经验作为基础，这一点已经成为许多人的共识。美国著名的教育心理学家奥苏伯尔有一段经典的论述“假如让我把全部教育心理学仅仅归纳为一条原理的话，我将一言以蔽之：影响学习的惟一最重要的因素就是学生已知道了什么，要探明这一点，并应就此进行教学。”当代建构主义认识论认为，知识既不是通过感觉也不是通过交际被动获得的，知识是由认知主体积极建构的，而建构是通过新旧经验的互动实现的。
