3.4.1 杠杆课例---2024-2025学年浙教版九年级上册科学

杠杆（第一课时）课例分享 1、 课标内容分析 （一）核心概念 4.能的转化与能量守恒 （二）学习内容与要求 4.1能的形式、转移与转化 7~9年级：④知道常见的简单机械（杠杆）的特点，并用它解释一些生活实例。 二、素养目标 1.科学观念：了解杠杆的定义；认识杠杆支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂这五个要素的概念，能寻找并绘制生活生产中简单杠杆的五要素。 2.科学思维：通过寻找生活生产中不同杠杆的共同点，归纳杠杆的定义，掌握分析、比较、抽象、归纳、概括等思维能力；通过对杠杆五要素的学习，抽象概括出杠杆五要素的模型，具有初步的模型建构能力；经历力臂概念的形成过程，发展推理与论证能力。 3.探究实践：在力臂概念的形成过程中，能基于问题，提出合理的假设；能运用控制变量法进行实验探究；能运用观察、测量等方法获取证据，并对证据进行信息处理与逻辑推理，检验假设并得出结论；通过与他人分享与交流，反思评价实验过程与结论，具有初步的科学探究能力。 4.态度责任：通过对杠杆的探究，增强对科学自然现象与科学规律的探究兴趣，具有科学探索的精神；在实验探究过程中，尊重证据，坚持正确的观点，当实验结果与预期不一致时，能分析原因，以事实为依据作出判断，实事求是；乐于合作与交流，善于分享、倾听，并大胆质疑；利用所学杠杆知识，解决简单杠杆的实际问题，理解科学来源于生活，并用于生活。 三、教学思路与教学流程 杠杆作为一种简单的机械是九上第五章“简单机械与功”第一节的内容，与本章的“斜面”和“滑轮”一起，是学生在初中阶段需要掌握的三种简单机械。本节课为杠杆的第一课时，主要从认识杠杆的概念与杠杆的五要素着手，来改观学生的感性体验，对原有知识起到复习巩固和提高的作用，为今后杠杆平衡、杠杆应用的学习以及高中的力矩的学习打下基础。 本节课的教学主要分为“认识杠杆”、“初探杠杆”、“深究杠杆”和“归纳小结”四个环节。在课堂中，学生首先体验生活中常见的杠杆，通过分析比较、概括抽象，形成杠杆的定义，并了解杠杆的支点、动力和阻力这三个要素；在学习杠杆五要素中，建立力臂概念是教学重点也是难点。教学中由生活实际问题：“生活中杠杆的应用比较广泛，有时候我们得思考如何用更小的力来使用杠杆？”出发，引出需要解决的问题“动力的大小与哪些因素有关？”并进行探究，让学生经历力臂概念的建构过程。学生思考一系列递进式问题：阻力的大小、方向和作用点不变的情况下，使杠杆水平静止，拉力的大小与哪些因素有关？若拉力的作用点和方向同时改变，拉力的大小可能不变吗？通过三次实验，深入思考：综合拉力作用点和方向对拉力大小影响的因素是什么呢？在探究中结合自制教具的演示以及对实验现象的深入剖析，引出“力臂”的概念，突破教学重难点。整节课中，学生在经历分析、比较、质疑、推理、论证、问题解决等思维过程中，深刻理解杠杆的定义以及五要素。 教学重点和难点 1.重点：杠杆的定义；杠杆的五要素 2.难点：力臂概念的建立，力臂作图 教学流程 四、教学过程与设计意图 （一）创设情境 【视频】史上最牛的搬家方法。 提问：视频中的人用什么工具把家具搬上去楼的？ （撬板、翘翘板、杠杆） 提问：在小学时我们已经初步学习过杠杆，你还能说出哪些杠杆呢？ （托盘天平、翘翘板、开瓶器剪刀、核桃夹、镊子、指甲钳、裁纸刀……） 这么多杠杆的例子！今天我们就一起走进“杠杆”的世界，来探索“杠杆”的奥秘。 【设计意图】新课开始播放用杠杆把家具搬到高处的趣味视频，激发学生学习兴 趣，回忆生活实例，从而引入上课主题。 （二）认识杠杆 【活动】使用工具 1.用羊角锤拔钉子 2.用剪刀剪纸 3.用镊子夹物体 小组合作并讨论：这些工具和搬东西的撬板在使用时有什么共同点？ 提问：这些工具在使用过程中，有什么共同点？ 1.都有一个固定点。 2.需要有力的作用。 3.绕着固定点转动。 提问：为什么没有选择绿色的镊子夹物体呢？（太软了） 追问：说明这些工具在材质上有什么共同点？ 4.都是硬的。 如果我们把上述工具抽象成棒，可以是直的，也可以是弯的，具有上述特点的棒就叫做杠杆。 提问：那你能归纳一下什么是杠杆？ 小结：如果一根硬棒在力的作用下，能够绕固定点转动，这根棒就叫杠杆。 【设计意图】让学生使用形象直观的工具，在体验杠杆的基础上引导学生分析、比较、归纳不同杠杆的共同特点，从而概括、抽象出杠杆的定义。 （三）初探杠杆 【演示】用撬棒撬重物 我们来分析一下杠杆的定义。首先杠杆是一根硬棒，能够绕固定点转动。 1.支点：把这个固定点称为“支点”，用字母“O”表示 提问：那么，用撬板撬重物的时候，撬板的支点在哪里？ （支架与撬板接触的点） 我们再来看杠杆的定义，在力的作用下转动，说明肯定存在一个使杠杆转动的力。 提问：是什么力让撬板转动起来的？（人对撬板向下的压力） 提问：这个力的作用点在哪里？方向呢？ 2.动力：我们把能够使杠杆转动的力，称为“动力”，用“F1”表示 提问：那有没有阻碍杠杆转动的力呢？撬板转动时，哪个力阻碍它转动？（重物对撬板的压力） 提问：这个力的作用点在哪里？方向呢？ 3.阻力：我们把阻碍杠杆转动的力，称为“阻力”，用“F2”表示 小结：“支点”、“动力”、“阻力”，它们是杠杆的其中三个要素。 【画一画】请画出羊角锤和裁纸刀的支点、动力、阻力的示意图 【设计意图】结合具体的事例分析杠杆的支点、动力和阻力，建立起这几个概念。对于动力和阻力要强调是作用在杠杆上的力。阻力方向的判断往往是难点，可以根据力的作用效果来帮助判断。同时，通过寻找和绘制具体杠杆的支点、动力与阻力，及时巩固，并为下面力臂的学习打下良好的基础。 （四）深究杠杆 生活中杠杆的应用比较广泛，有时候我们得思考如何让力更小一点，这就需要考虑动力的大小与哪些因素有关。 【演示】展示教具 提问：假如用杠杆提升重物，杠杆转到水平位置静止时，需要的动力大小与哪些因素有关呢？ 【探究】动力大小与哪些因素有关？ 利用杠杆、钩码、弹簧测力计等实验器材，研究在阻力的大小、方向和作用点不变的情况下，使杠杆水平静止，拉力的大小与哪些因素有关？ 【设计意图】创设生活情境，提出问题，引发探究，为力臂概念建构打下伏笔。 学生猜想：拉力大小与拉力作用点到支点的距离有关； 拉力的大小与拉力的方向有关。 （即拉力大小与动力作用点、动力的方向有关） 学生实验探究过程： 1.保持动力作用点不变，改变动力的方向，看看动力的大小是否变化。 2.保持动力方向不变，改变动力的作用点，看看动力的大小是否变化。 小结： 1.保持动力作用点不变，改变动力的方向，动力的大小改变。 2.保持动力方向不变，改变动力的作用点，动力的大小也改变。 总结：动力的大小与动力的方向、作用点有关，其中一个因素改变，则拉力大小改变。 深入思考：当动力的作用点和方向同时改变，使杠杆在水平位置静止时，动力的大小会改变吗？ 学生猜想：不变、改变、可能变可能改变。 【设计意图】在初步探究的基础上提出质疑，产生新的问题，引发学生进一步思考，展 开更深层次的探究。 【演示】杠杆力臂演示仪 第一次：首先将弹簧秤作用在A点，沿竖直方向拉，杠杆水平静止，读出拉力大小。 介绍动力作用线：为了表示动力的作用点和方向，用过动力的作用点，沿动力方向所作的一条直线来表示。 用自制教具上的红色橡皮筋记录此时动力作用线的位置。 第二次：弹簧秤作用在B点，同时多次改变拉力方向，并使杠杆水平静止。发现动力大小有发生变化的时候，也有不变的时候。当动力大小和第一次相同时，也用红色橡皮筋记录此时动力作用线位置。 第三次：弹簧秤作用在C点上，用同样的方法，用相同大小的动力，将杠杆拉到水平位置静止，再次用红色橡皮筋记录此时动力作用线的位置。 这三次实验中，动力的作用点变了，方向也变了，多数情况，动力大小是改变的，但是在某个位置上，动力的大小也有不变的情况。（如图2） 图2 演示实验示意图 提问：三次情况中，动力的作用点、方向都发生了变化，为什么这三次动力的大小却不变呢？说明两者对力大小的影响可能相互抵消了，这里肯定还隐藏着一个相等的因素。 提问：那么隐藏着什么因素呢？ 提示：支点在这个位置，动力的作用线变化了，大家看看哪个量没变呢？ 【设计意图】教师设问引导，一步步向建立力臂的概念靠拢。但是此时学生思维出现障碍，一时回答不上，产生强烈的探究欲望。 演示：放上一个圆盘，（如图）大家仔细观察圆盘和这三条力的作用线的位置关系，看看这个相等的因素是什么？ （支点到动力的作用线的距离相等） 追问：为什么你会有这样的猜想呢？ （切线的相关知识：这三条线都是圆的切线，圆心到切线的距离都等于半径） 【演示】T型板 这个T型板，两条线是垂直的，让红色指针线分别和三次动力的作用线重合，读出支点到动力作用线的距离，比较三次距离的大小关系。 结论：其他条件相同情况下，用杠杆提重物使杠杆水平静止，动力的大小只与支点到动力作用线的距离有关。只要支点到动力作用线的距离相同，则动力大小一定相同。 引入动力臂概念：科学上，我们把杠杆“支点到动力作用线的距离”称为动力臂，用“L1”表示。动力臂综合了动力的作用点和方向对动力大小的影响。 提问：与动力相对的是动力臂，那么和阻力相对的是什么力臂？它是支点到哪里的距离呢？ 引入阻力臂概念：从支点到阻力作用线的距离称为“阻力臂”，用“L2”表示。 【设计意图】在力臂的教学中,教师创设情境，引导学生展开探究,并在原有基础上产生深层次的问题，在学生思维的障碍处及时呈现自制教具,化抽象为形象,获得直观的实验现象。在实验现象基础上老师又进一步引导学生认识到隐藏的本质因素,并运用自制教具演示,结合思维加工,使学生寻找到力臂这个本质的因素。整个过程中，学生通过自主探究,经历知识形成过程,使力臂概念呼之欲出，突破本堂课的难点，同时发展学生科学探究能力、推理论证能力等。 （五）应用杠杆 【演示画图】画撬棒的动力臂、阻力臂 【设计意图】规范学生的画图 【画一画】画出羊角锤、裁纸刀的动力臂、阻力臂 强调： 1.注意支点的位置 2.力臂是支点到力的作用线的垂直距离 3.力臂最好用虚线表示，然后用大括号括起来，并标上力臂符号。 【设计意图】巩固力臂的概念，掌握绘画力臂的技能。 （六）课堂小结：通过今天的学习，你有哪些收获？ （七）课后作业： 1、找一找人体中的杠杆，并分析杠杆的五要素 。 2、指甲钳由几根杠杆组成？请分析每根杠杆的五要素。 五、课堂亮点 1、创设生活情境，激发探索欲望 知识在应用中才体现它的价值。老师创设了一个用杠杆提升重物的生活情境，在生活应用中提出问题，拉力跟哪些因素有关系呢？这个来自生活中的实际问题激发学生强烈的求知欲，一步步引导学生思考、探究，逐步建立起力臂的概念。 2、制造思维冲突，克服学生前概念 力臂的概念十分抽象，而且受前概念的影响，学生往往错误地认为，要使杠杆平衡， 力的大小只与力的作用点到支点的距离有关，力臂就是力的作用点到支点的距离。老师 在教学中先让学生暴露前概念，再通过矛盾的情境使学生产生思维冲突，认识到力的大 小不仅仅与力的作用点到支点的距离有关，还与力的方向有关。然后进一步探究能否用 一个因素综合地表示对拉力大小的影响。在矛盾情境中激发学生的思维冲突，引发深度探究，有效地突破难点，并转变前概念，建立科学的概念。 3、经历知识形成过程，发展学生思维 在传统的教学中，学生往往有这样的疑惑：为什么要建立力臂的概念呢？它有什么意义呢？教师设计了探究活动，在问题的解决中、知识的需求中建构概念，让学生知其然，知其所以然。学生在问题的解决过程中、知识的形成过程中不断思考，思维逐步深入，促进问题的解决和知识的形成，有效地促进科学思维能力的发展。 4、利用自制教具，化抽象为直观 力臂的概念很抽象，学生很难理解，通过自制教具把抽象的事物转化为具体的事物， 有助于学生的理解。从结论“要使杠杆平衡，拉力大小不但与支点到力的作用点的距离 有关，还与力的方向有关”到力臂概念的建立有一定难度。老师用简单的器材自制了教具进行探究，而且自制教具中的红线可以形象直观地表示出拉力的作用线，通过圆盘、T型尺引入力臂，成功地突破了教学难点。 六、不足之处 1、课堂引入环节，通过网络视频激发学生学习兴趣，但视频清晰度不够，如果能换成现场演示或是学生亲历活动的方式引入，能更加激动人心，激发学习动机。 2、杠杆的定义学习环节，可以先询问学生“生活中有许多杠杆，小学时我们也学习过杠杆，那你对杠杆有哪些了解呢？”由此可以了解学生已有的生活经验以及知识储备，而且可以暴露学生的前概念，并以此作为课堂学习和教学的素材，加以利用，真正以生为本。 3、在“深究杠杆”、引入力臂的探究实验中，老师的课堂设计痕迹非常明显，仍然是牵着学生的鼻子、带着学生进行探究，学生自主设计实验的能力、创新思维能力、自主学习能力的培养有待加强。 4、在利用自制教具，寻找三次动力大小相同时隐藏的相同的因素过程中，放上圆盘，要让学生运用圆切线的特点发现这个隐藏着的相等因素，而这部分数学知识是学生还没有学习过的，这一步的教学不太合适，可以不用圆盘，直接用可以测量距离的T型尺来验证学生的猜想。 5、课后作业的设计，没有充分体现实践性。 七、磨课改课 1、课堂引入由难化简，直切主题 原本的课堂引入：蜡烛跷跷板、用三根火柴撑起一大瓶雪碧。这样的课堂引入虽然新奇有趣，但是对应的主题更贴合杠杆的平衡，而且课前准备难度大、失败率高。而后来的课堂引入——用翘板搬家具，直击主题，简单明了，更适合杠杆的第一课时。 2、增加动画、实物演示，直观形象 在学生体验生活中的杠杆，寻找杠杆共同点的学生活动后，增加了羊角锤、剪刀、镊子等工具工作时的动画场景；同时也增加了撬板撬重物的演示过程。直观形象的现象，帮助学生归纳杠杆的共同点，概括出杠杆的定义以及理解杠杆的支点、动力、阻力的概念。 3、改画杠杆模型的五要素为生活中实际杠杆的五要素 在学生绘制杠杆五要素的练习中，原本呈现是不同的杠杆模型，脱离生活实际，改画羊角锤、裁纸刀等生活中的杠杆五要素，即贴近生活，体现科学来源于生活，有应用于生活，又前后呼应，从学生体验过的杠杆中寻找素材。 4、改进难点突破的探究实验。 力臂的引入是本节课的难点，原本的探究实验主题为“影响杠杆转动效果的因素”，探究过程如下： （1）杠杆调节水平位置上平衡； （2）左右各挂上适当的钩码，调节杠杆在水平位置上平衡，如图1； 图1 图2 （3）不改变左边的力，以及右边力的作用点和方向，增加或减少右边钩码的个数，观察杠杆的状态，可观察到杠杆发生了转动，由此可知，力的大小会影响杠杆的转动效果，如图2。 （4）不改变左边的力，以及右边力的大小和方向，移动右边钩码在杠杆上的位置，观察杠杆的状态，可观察到杠杆发生了转动，由此可知，力的作用点会影响杠杆的转动效果，如图3。 图3 图4 （5）不改变左边的力，以及右边力的大小和作用点，使右边钩码作用线绕过定滑轮，观察杠杆的状态，可观察到杠杆发生了转动，由此可知，力的方向会影响杠杆的转动效果，如图4。 由此得出结论，力的大小、力的作用点以及力的方向都能影响杠杆的转动效果。然后再提出深层次的问题：力的方向和力的作用点结合起来影响杠杆的转动的本质是什么？然后再利用自制教具调节三次“不改变动力大小，而同时改变动力的作用点和方向，使杠杆水平静止”的状态，寻找力的方向和力的作用点结合起来影响杠杆的转动的本质。首先这个问题非常突兀，而且前后两个探究实验的连续性不强。 经过区里老师们的商讨研究，改为学生探究“当阻力不变时，让杠杆水平静止，动力的大小与哪些因素有关？”的活动，得出结论：动力大小与动力的作用点和动力的方向两个因素有关，然后提出深层次问题“当动力的作用点和方向同时改变，使杠杆在水平位置静止时，动力的大小会改变吗？”在老师利用自制教具演示的过程中，发现既有动力大小改变的普遍现象，也有动力大小不变的特殊情况，引发认知冲突，从而激发再次探究的欲望，由特殊情况入手，继续利用自制教具寻找隐藏着的力臂这个要素，力臂的引入水到渠成。 八、科学思维的体现 科学思维是从科学的视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，主要包括模型建构、推理论证、创新思维等。模型建构体现在：以经验事实为基础，对客观事物进行抽象和概括，进 而建构模型；运用模型分析、解释现象和数据，描述系统的结构、关 系及变化过程。推理论证体现在：基于证据与逻辑，运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法，建立证据与解释之间的关系并提出合理见解。创新思维体现在：从不同角度分析、思考问题，提出新颖而有价值的观点和解决问题的方法。 在本节课“初识杠杆”的环节中，学生通过寻找生活生产中不同杠杆的共同点，运用分析、比较、抽象、归纳、概括等思维方法归纳杠杆的定义，根据已学的“力的三要素”、“运动与力的关系”等知识经验，运动联想、分析等思维方法，概括出杠杆的支点、动力与阻力的概念；在“初探杠杆”和“深究杠杆”的环节中，通过探究实验，获得力臂的概念；由此抽象概括出杠杆五要素的模型，初步发展模型建构能力；在课堂中，学生运用建构的杠杆模型，对生活中实际的杠杆，如翘板、裁纸刀、羊角锤等五要素进行分析，体现初步的模型理解能力和模型应用能力。 在探究杠杆的过程中，学生根据实验获得的数据、信息和证据，进行分析和综合判断，推理出“当动力的方向或作用点同时发生改变时，杠杆水平静止需要的动力大小存在大小不变的特殊情况，且推测出存在的相同的因素为支点到动力的作用线的位置”，同时运用圆盘和T型尺对猜测进行论证，初步形成推理论证的思维能力。 同时，在本节课中，老师的引导学生思考与杠杆有关的问题，给于学生充分的表达交流的时间，将学生自己的发现、分析与探究结果与他人分享，表达自己的观点；对自己和他人的观点进行质疑、修正，完善观点。不过，在整节课中的创新是老师带领着学生进行实验和课堂的创新，学生自主创新能力没有充分体现。 九、优课策略 1、基于核心素养，优化教学目标 在课堂教学中,确定教学目标是非常重要的，它是课堂教学活动的出发点，也是课堂教学的最终归宿。因此，在设计教学目标之前，首先，应紧紧围绕科学核心素养，围绕科学观念、科学思维、探究实践、态度责任这四个维度，使教学目标更加全面、客观，能够促使学生在学习目标的引导下，实现自身的全面发展；其次，新课程背景下明确了初中学生的课堂主体地位，教师在设计教学目标之前，还应关注学生的实际情况，充分结合初中学生的科学知识掌握情况、认知思维发展规律、学习能力、生活经验等，设计出与其相契合的教学目标，由此最大限度唤醒学生的探究欲望，促使其在探究中实现初中科学的高效学习；最后，在设计教学目标的过程中，教师还应关注教学目标的循序渐进性。这主要是因为学习是一个由浅入深的过程，为了提升教学目标的有效性，教师必须结合教材内容、课程标准的学段目标，对其进行调整、删减，确保教学目标的层次性、连贯性，使其与学生的背景知识、思维逻辑顺序相契合，以便于学生更好地完成科学知识建构。 如“杠杆”这节课的教学目标，我是这样设计的： （1）科学观念：了解杠杆的定义；认识杠杆支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂这五个要素的概念，能寻找并绘制生活生产中简单杠杆的五要素。（逐渐形成物质与能量的观念） （2）科学思维：通过寻找生活生产中不同杠杆的共同点，归纳杠杆的定义，掌握分析、比较、抽象、归纳、概括等思维能力；通过对杠杆五要素的学习，抽象概括出杠杆五要素的模型，具有初步的模型建构能力；经历力臂概念的形成过程，发展推理与论证能力。（创新思维能力目标没有设计，有待改进。） （3）探究实践：在力臂概念的形成过程中，能基于问题，提出合理的假设；能运用控制变量法进行实验探究；能运用观察、测量等方法获取证据，并对证据进行信息处理与逻辑推理，检验假设并得出结论；通过与他人分享与交流，反思评价实验过程与结论，具有初步的科学探究能力。（技术与工程实践能力没有体现，有待改进） （4）态度责任：通过对杠杆的探究，增强对科学自然现象与科学规律的探究兴趣，具有科学探索的精神；在实验探究过程中，尊重证据，坚持正确的观点，当实验结果与预期不一致时，能分析原因，以事实为依据作出判断，实事求是；乐于合作与交流，善于分享、倾听，并大胆质疑；利用所学杠杆知识，解决简单杠杆的实际问题，理解科学来源于生活，并用于生活。（社会责任方面没有体现，有待改进） 2、围绕核心概念，组织教学内容 核心概念是科学课程内容的高度概括、核心内容。我们应基于课程标准，围绕科学核心概念和跨学科概念，梳理教材内容，理解教材设计，关注知识间的内在关联，促进知识的结构化，改变碎片化、割裂式的教学倾向。同时，把握核心概念进阶，强化教学内容安排的序列化和递进性。 例如，“杠杆”是初中科学教材中的重要内容，《课程标准》将“杠杆”归在“能的转化和能量守恒”这一核心概念下，要求教师引导学生发现杠杆这一简单机械的特点，通过探究得出杠杆平衡的条件，并用它解释一些生活实例。在“杠杆”之前，教材中编排了“运动与力”、“压力压强”、“浮力”、简单机械中的“斜面”、“滑轮”等内容。学生在学习科学的过程中，从不同角度认知了“运动”、“力”，掌握了“受力分析”方法。在学习“杠杆”时，学生要迁移已有认知，进一步地强化力学学习的关键技能，尤其要在操作实验的过程中，深刻地理解、掌握“控制变量法”。围绕课标核心概念的具体要求，对于杠杆的第一课时，我们组织以下教学内容： （1）组织学生体验多种生活中的简单杠杆，由特殊到一般，归纳共同特点，概括杠杆的定义； （2）组织学生利用受力分析、力的作用效果等已有经验，进行知识迁移，认识杠杆的支点、动力与阻力； （3）组织学生进行实验探究，解决真实问题，发现力臂并理解力臂的概念； （4）组织学生利用所学知识分析生活中具体的杠杆，解释与杠杆有关的生活实例 3、建构思维型探究，发展科学思维能力 面对核心素养下的教学目标，教师在日常教学中应注重培养学生的学习能力，使其在学习中掌握科学学习的知识和技能的同时，发展科学思维能力，形成必备的思维品质。因此，教师需要摆脱“教师讲、学生听”的模式，引导学生以知识探究者的身份，在探究任务的引导下，通过思考问题—分析问题—解决问题，进行思维型科学探究，完成知识的深度建构及科学思维能力的提升。 科学探究包括提出问题、作出假设、制定计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流和反思评价等环节。 在创设情境和提出问题环节中，老师创设与学生生活背景相关联的、围绕教学内容的情境，学生通过观察科学现象，联想与之相关的科学概念，结合对现象或环境中变量间关系的分析，在发散性思维的基础上从多个视角提出不同的问题，同时还需比较和分析所提问题的可行性，进一步确定自己的研究问题。此过程中发展学生联想、类比、分析、发散等思维能力。 在作出假设和制定计划环节中，学生需要通过因果推理、类比推理、演绎推理等逻辑思维，在已有的科学知识与经验基础上，提出可验证的假设。为验证假设，学生又需要综合利用联想、发散、重组等多种思维方式制定探究计划和方案。例：老师创设生活情境“生活中杠杆的应用比较广泛，有时候我们得思考如何让力更小一点。”继而提出问题“假如用杠杆提升重物，杠杆转到水平位置静止时，需要的动力大小与哪些因素有关呢？”学生通过“力的三要素对物体运动状态的影响”的推理，在已有的科学知识与经验基础上，提出假设“动力的大小可能与动力的作用点和方向有关”，并结合对“多种因素”进行探究需要用的科学方法，利用控制变量法制定探究计划和方案，初步发展学生推理、联想、重组等思维能力。 在搜集证据与处理信息环节中，学生使用不同的工具、方法，在观察的基础上，借助发散、比较、分析、综合等思维方式搜集证据。基于比较、分析、综合等思维方式，对证据的准确性和可靠性等方面进行综合评估。在处理信息的过程中，学生需要使用表格、图表等手段来理解数据，再利用分析、综合、推理等思维方式，寻找数据中隐含的相关关系和因果关系。在“杠杆”的探究实验中，教师引导学生观察“当动力的方向或作用点发生改变时，杠杆水平静止需要的动力大小是否发生变化？”、“当动力的方向或作用点同时发生改变时，杠杆水平静止需要的动力大小是否发生改变？是否存在不变的特殊情况？在动力大小不变的特殊情况中，支点、动力的作用线之间的位置是否存在共同的关系？”再结合圆盘、T型尺这些辅助工具，学生通过有目的、有计划的观察，对实验现象、实验证据与实验数据进行比较、分析、综合、推理，寻找到“支点与动力作用线距离”这一物理量，从而建构力臂的概念。 在得出结论与表达交流环节中，学生需要在科学推理的基础上，将自己的探究结果进行抽象概括，合理解释现象，向他人分享自己的观点；同时，基于批判性思维，通过比较和分析不同的事实与证据，进一步评估和修正自己的解释。在这一阶段，教师的角色是组织学生通过合作交流来构建对科学观念和科学探究的理解；引导和帮助学生从正反两个方面辩证地看待同伴的观点和意见，明白不同观点是个体对问题生成的不同理解；帮助学生学会通过协作来找到最佳的问题解释或解决方案。 在反思评价与应用迁移环节中，学生需要从背景知识出发，联系学习目标，以严谨的态度系统地对探究过程进行批判性的回顾；以分析、比较、概括等思维活动为基础，对探究过程进行反思和自我评价。通过总结反思，学生能获取对知识的深层次理解，加深对科学探究的理解，同时提升学生自我监控能力。在一个探究过程结束之后，教师应为学生创建一个新的相关情境，以便学生能够将原有探究过程中所形成的科学观念、科学思维、探究实践能力、态度责任应用到新的情境中。 4、联系生活实际，促进知识应用迁移 科学核心素养下， 初中科学课堂教学还承担着培养学生思维、能力等任务，这就要求教师必须立足于科学学科的“生活化”特点，在课堂教学中融入生活现象、生活素材，使得学生在生活化的场景中完成科学知识的深度学习。同时，在生活化教学理念下，教师还应立足于科学学科的实践性，引导学生运用科学知识，解决实际生活中存在的问题，真正还原科学知识的本质——从生活中来，到生活中去。 基于此，首先，教师应树立生活化的教育理念，将其融入课堂导入、重难点知识深化、知识应用的各个环节中，真正提升课堂教学的质量。例如，以“杠杆”课堂教学为例，教师由真实生活情境“用杠杆搬家具”引出学习主题“杠杆”经实践调查，通过生活情境在课堂导入中的应用，不仅丰富了课堂导入的手段，也极大地唤醒了学生的学习欲望；其次，借助生活元素深化、突破重难点知识。基于科学学科的特点，初中科学中存在大量的抽象性概念，学生在理解的过程中存在较大的难度。以“杠杆”教学为例，老师直接对“杠杆”概念进行介绍，常常是教师浪费了大量的口舌，学生仍似懂非懂。面对这一现象，我们结合学生实际生活中常见的“剪刀”、“羊角锤”、“镊子”等简单杠杆，引导学生在使用杠杆过程中，归纳共同点，继而概括杠杆的定义；同时创设了“用杠杆提升重物”的生活情境，在生活应用中提出问题，拉力跟哪些因素有关系？生活中的实际问题激发学生强烈的求知欲，一步步引导学生思考、探究，逐步建立起力臂的概念。最后，教师还应引导学生利用所学知识，对生活中的现象进行解释，对生活中的问题进行解答，最终实现科学知识的迁移和灵活运用。 学科网（北京）股份有限公司 $$