摘 要：中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化蘊(yùn)含著中華民族深厚的文化底蘊(yùn)和精神血脈。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強(qiáng)調(diào)了將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入物理課堂的重要性。以初中物理“杠桿”教學(xué)為例，教師可以整合并分析相關(guān)傳統(tǒng)文化資源，深入挖掘育人素材，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，與學(xué)生共同探討，以此培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)“立德樹(shù)人”的教育目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)文化；核心素養(yǎng)；物理教學(xué)；立德樹(shù)人

1 導(dǎo)語(yǔ)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化博大精深、源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，其載體形式多樣，包括人文經(jīng)典篇目、人文典故、基本常識(shí)、古詩(shī)文、民俗諺語(yǔ)、科技成就、藝術(shù)與特色技能以及其他文化遺產(chǎn)等。［1］這些文化資源具有巨大的育人價(jià)值，是學(xué)校教育的重要資源。物理學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，其目標(biāo)在于促進(jìn)人類(lèi)科學(xué)事業(yè)的傳承與社會(huì)的發(fā)展。將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入中學(xué)物理教學(xué)，不僅有助于學(xué)生形成物理觀念、培養(yǎng)科學(xué)思維，還能幫助他們形成科學(xué)的態(tài)度和正確的價(jià)值觀，提升物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。此外，這種融合還有利于傳統(tǒng)文化的傳承與創(chuàng)新發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生的文化自信、社會(huì)責(zé)任感和民族自豪感。［2］2022年頒布的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》）中，特別強(qiáng)調(diào)了中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要性，并提供了相關(guān)教學(xué)策略建議和活動(dòng)內(nèi)容要求。［3］

《課程標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的融合素材如表1所示。中國(guó)古代物理歷史悠久，孕育了豐富的科學(xué)思想和科學(xué)研究方法，很多科技成就為現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教師可以通過(guò)閱讀中國(guó)古代相關(guān)書(shū)籍和利用生產(chǎn)生活中的實(shí)例，發(fā)掘更多的素材。本文以蘇科版物理九年級(jí)上冊(cè)中的“杠桿”教學(xué)為例，整理與杠桿相關(guān)的傳統(tǒng)文化素材（如表2所示）并分析研究，在此基礎(chǔ)之上，將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化與物理課堂融合，并進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，探索提高學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑。

2 引用傳統(tǒng)文化，創(chuàng)新情境導(dǎo)入古人在詩(shī)詞、民俗諺語(yǔ)創(chuàng)作中融入了大量的物理現(xiàn)象，這是古人抒情達(dá)意的重要方式，賦予文學(xué)豐富的意境。［4］在物理教學(xué)中，深入挖掘古詩(shī)文、民俗諺語(yǔ)中蘊(yùn)含的物理知識(shí)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，潛移默化地實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)的融合。

【教學(xué)導(dǎo)入，創(chuàng)設(shè)情境】

吳承恩的著作《西游記》是中國(guó)古典四大名著之一，其中第三十一回，孫悟空救百花公主收降黃袍怪的情節(jié)中提到“俗語(yǔ)云：尿泡雖大無(wú)斤兩，秤砣雖小壓千斤?！保?］

教師提問(wèn)：小小秤砣是利用什么工具實(shí)現(xiàn)壓千斤的呢？

學(xué)生回答：秤。

設(shè)計(jì)意圖：《西游記》是我國(guó)古代經(jīng)典小說(shuō)，膾炙人口，在全世界也廣為流傳，講述了師徒歷經(jīng)九九八十一難，最終取得真經(jīng)的故事。小說(shuō)以“玄奘取經(jīng)”為歷史背景，深刻描繪了古代百姓的生活狀況，也表達(dá)了古代勞動(dòng)人民懲惡揚(yáng)善的愿望，體現(xiàn)了心誠(chéng)志堅(jiān)、不畏艱難的樂(lè)觀精神。由小說(shuō)中的“秤砣雖小壓千斤”，引出桿秤這一我國(guó)古代民間較常使用的杠桿，激發(fā)學(xué)生興趣，活躍學(xué)生的思維，讓課堂氛圍和諧、熱烈。

3 滲透?jìng)鹘y(tǒng)文化，融入物理觀念通過(guò)展示古代桿秤，順勢(shì)引出桿秤的本質(zhì)就是杠桿，幫助學(xué)生建立杠桿的物理概念。

教師指導(dǎo)：桿秤是中國(guó)古代用來(lái)稱(chēng)量物體重量的工具，最早出現(xiàn)在春秋時(shí)期，桿秤的制作需要上百道工序，精良的制作，用于防止買(mǎi)賣(mài)中出現(xiàn)缺斤少兩的情況。［6］桿秤的本質(zhì)就是本節(jié)所要學(xué)習(xí)的杠桿。結(jié)合教科書(shū)上桔槔、踏碓、拔圖釘、開(kāi)瓶器、羊角錘、蹺蹺板等圖片，幫助學(xué)生建立杠桿的概念，杠桿的實(shí)質(zhì)是在力的作用下可繞固定支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。［7］

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)介紹桿秤的歷史，讓學(xué)生了解古代勞動(dòng)人民的智慧。同時(shí)引入多個(gè)古代杠桿素材，并結(jié)合生活實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)的角度思考，對(duì)比分析不同杠桿的共同之處，幫助學(xué)生提煉杠桿的物理觀念。

4 對(duì)接傳統(tǒng)文化，培養(yǎng)科學(xué)思維中華民族的先民創(chuàng)造力非凡，不僅在文化藝術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)造出獨(dú)特的中華文化，在科技領(lǐng)域同樣成績(jī)斐然，形成優(yōu)秀的古代科技文化。中華經(jīng)典著作有《天工開(kāi)物》《夢(mèng)溪筆談》《墨經(jīng)》《韓非子》《呂氏春秋》等。其中的機(jī)械、兵器、紙張、織染、鍛造、榨取等技術(shù)，敘述精細(xì)，是當(dāng)今工業(yè)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。［8］這些經(jīng)典著作鼓勵(lì)著當(dāng)代青年不斷提升自主創(chuàng)新能力，推進(jìn)國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步。

【創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題】

《天工開(kāi)物》中介紹了一則利用桿秤測(cè)定弓力的實(shí)例，如圖1所示?！胺苍嚬Γ宰闾は揖偷?，秤鉤搭掛弓腰，弦滿之時(shí)，推移枰錘所壓，則知多少。”［9］大意為：試弓力時(shí)，用腳將弦踏在地上，再將秤鉤掛在弓腰，弦滿之時(shí)移動(dòng)枰錘稱(chēng)平，便知弓力的大小。

4.1 任務(wù)1

教師提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們繪制出“試弓定力”中的桿秤簡(jiǎn)易圖，并進(jìn)行受力分析。

學(xué)生活動(dòng)：教師引導(dǎo)學(xué)生繪制出試弓定力中的桿秤簡(jiǎn)易圖（如圖2所示），并對(duì)簡(jiǎn)圖進(jìn)行受力分析，構(gòu)建出物理模型，繪制杠桿示意圖（如圖3所示），幫助學(xué)生建立杠桿的五要素概念“支點(diǎn)O、動(dòng)力（秤砣）F1、動(dòng)力臂l1、阻力（弓力）F2、阻力臂l2”。

教師提問(wèn)：通過(guò)演示實(shí)物，分析在測(cè)定弓力大小的過(guò)程中，動(dòng)力、動(dòng)力臂，阻力、阻力臂相互之間是如何變化的？

學(xué)生分析：進(jìn)行實(shí)物操作，演示過(guò)程中，研究要素之間的關(guān)系。當(dāng)弓形變產(chǎn)生的阻力F2增大時(shí)，阻力臂l2大小不變，在秤錘重力F1不變的情況下，動(dòng)力臂l1變大，或者動(dòng)力臂l1大小不變，增大秤錘的重力F1。

教師總結(jié)：總結(jié)學(xué)生的分析，當(dāng)動(dòng)力F1和阻力臂l2不變時(shí)，阻力F2增大，動(dòng)力臂l1也增大；當(dāng)動(dòng)力臂l1和阻力臂l2不變時(shí)，阻力F2增大，動(dòng)力F1也增大。F2與l1、l2、F1之間是否存在定量關(guān)系？

4.2 任務(wù)2

教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本，利用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

指導(dǎo)學(xué)生思考并回答以下問(wèn)題。

問(wèn)題1：桿秤在稱(chēng)量過(guò)程中要“稱(chēng)平”，此實(shí)驗(yàn)杠桿也需要處于水平平衡狀態(tài)。為什么這樣做？

問(wèn)題2：如何選擇杠桿的支點(diǎn)？

問(wèn)題3：該實(shí)驗(yàn)的研究方法是什么？

問(wèn)題4：鉤碼重力F2和彈簧測(cè)力計(jì)的位置l1不變，改變鉤碼位置l2，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1如何變化？

問(wèn)題5：鉤碼位置l2和彈簧測(cè)力計(jì)的位置l1不變，改變鉤碼重力F2，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1如何變化？

問(wèn)題6：鉤碼重力F2和鉤碼位置l2不變，改變彈簧測(cè)力計(jì)的位置l1，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1如何變化？

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表如表3所示，學(xué)生測(cè)出多組數(shù)據(jù)填入表中，并進(jìn)行分析。

學(xué)生分析：有的學(xué)生利用控制變量的方法進(jìn)行分析，由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、3可知，動(dòng)力臂l1和阻力臂l2不變時(shí)，動(dòng)力F1與阻力F2成正比；由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4可知，阻力F2和阻力臂l2不變時(shí)，動(dòng)力F1與動(dòng)力臂l1成反比；由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2可知，動(dòng)力臂l1和阻力F2不變時(shí)，動(dòng)力F1與阻力臂l2成正比。有的學(xué)生分析，由實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3可知，當(dāng)動(dòng)力F1大于阻力F2時(shí)，動(dòng)力臂l1小于阻力臂l2；由實(shí)驗(yàn)序號(hào)4可知，動(dòng)力F1小于阻力F2時(shí)，動(dòng)力臂l1大于阻力臂l2；由實(shí)驗(yàn)序號(hào)5可知，動(dòng)力F1等于阻力F2時(shí)，動(dòng)力臂l1等于阻力臂l2。

得出結(jié)論：由數(shù)據(jù)分析可知，杠桿平衡條件為F1l1＝F2l2。

設(shè)計(jì)意圖：將《天工開(kāi)物》中“試弓定力”作為任務(wù)情境引入，能夠充分激發(fā)學(xué)生的探究欲。通過(guò)中國(guó)古代科技文化素材的演示實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)、思維訓(xùn)練的同時(shí)感受中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的魅力。學(xué)生嘗試?yán)L制桿秤的簡(jiǎn)易圖，從中抽象出杠桿的示意圖，培養(yǎng)學(xué)生的模型建構(gòu)能力?！霸嚬Α敝欣酶軛U平衡條件，用桿秤測(cè)量和計(jì)算弓力的大小，這正是科學(xué)思維方法中轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。

5 結(jié)合生活實(shí)例，落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)包含物理現(xiàn)象的古詩(shī)詞、成語(yǔ)、俗語(yǔ)等，簡(jiǎn)潔明了，使得物理知識(shí)更加為學(xué)生所熟悉。同時(shí)，還能進(jìn)行德育滲透，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，開(kāi)闊視野，有利于培養(yǎng)學(xué)生的中華民族傳統(tǒng)美德。

教師提問(wèn)：同學(xué)們，俗語(yǔ)說(shuō)的“四兩撥千斤”，意思是指太極拳是一種包含高度功力技巧，不以拙力勝人的功夫，同時(shí)也包含著以小力勝大力，虛實(shí)結(jié)合的道家智慧。這里面除了道家哲學(xué)，還有物理知識(shí)，同學(xué)們知道是什么嗎？

學(xué)生回答：杠桿原理。平衡杠桿中，若動(dòng)力臂大于阻力臂，只需要用較小的動(dòng)力，就可以撬動(dòng)較大阻力的物體。

課外科技制作：組織學(xué)生利用生活中的物品，例如小瓶礦泉水，大桶礦泉水和長(zhǎng)桿。演示“四兩撥千斤”“秤砣雖小壓千斤”中所體現(xiàn)的物理知識(shí)（如圖5所示）。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)俗語(yǔ)解釋?zhuān)瑤椭鷮W(xué)生體會(huì)其中蘊(yùn)含的物理知識(shí)，以及更重要的哲理。生存于社會(huì)之中，我們會(huì)面對(duì)很多壓力和困難，因此我們要學(xué)會(huì)順勢(shì)借力，以小力勝大力，克服困難?？萍夹≈谱鞲窃诳疾閷W(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，且在鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)，滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，培養(yǎng)物理學(xué)科素養(yǎng)。

6 結(jié)語(yǔ)正如著名的物理學(xué)家吳健雄曾在一次演進(jìn)中指出的，為了避免出現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的危機(jī)，當(dāng)前一個(gè)刻不容緩的問(wèn)題是消除現(xiàn)代文化中的兩種文化——科學(xué)文化與人文文化之間的隔閡。將中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化融入中學(xué)物理課堂教學(xué)中，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的人文底蘊(yùn)，樹(shù)立實(shí)事求是、勇于擔(dān)當(dāng)、敢于創(chuàng)新的科學(xué)探究精神，增強(qiáng)學(xué)生的文化自信、創(chuàng)新思維，培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

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