宋鶴 肖利

【摘要】當(dāng)前國家對(duì)課程資源的開發(fā)與應(yīng)用予以高度重視，身處高中一線的教師，能夠熟練、有效地開發(fā)及利用各種課程資源已成為當(dāng)下教師必備技能。在力學(xué)教學(xué)中開發(fā)城市建筑中的課程資源，使課程更適應(yīng)于素質(zhì)教育特征，實(shí)現(xiàn)課程資源在人才培養(yǎng)中的實(shí)踐性價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】城市建筑 課程資源 力學(xué)教學(xué)

一、課程資源的內(nèi)涵

課程資源是指課程要素來源以及實(shí)施課程的必要而直接的條件。課程資源的結(jié)構(gòu)包括校內(nèi)課程資源和校外課程資源。校內(nèi)課程資源，除了教科書以外，還有教師、學(xué)生、師生本身不同的經(jīng)歷、學(xué)習(xí)方式、教學(xué)策略都是非常直接的課程資源，校內(nèi)各種專用教室和校內(nèi)各種活動(dòng)也是重要的課程資源。校外課程資源，主要包括校外一切資源，如家庭資源、社會(huì)人文資源、公共設(shè)施資源、城市交通資源、城市建筑資源，等等。課程是人才培養(yǎng)的基本，是組織教學(xué)活動(dòng)的主要依據(jù)，課程資源就是保證課程能夠順利進(jìn)行的有效資源。

力學(xué)課程資源開發(fā)是指探尋一切能夠進(jìn)入教學(xué)課堂、能夠有效地幫助教師授課、幫助學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)課程的資源。城市建筑中存在豐富、大量的、有價(jià)值的課程資源。為了使課程更適應(yīng)于素質(zhì)教育特征，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的實(shí)踐性特征，就必須研究如何合理的開發(fā)與利用優(yōu)秀的課程資源，實(shí)現(xiàn)力學(xué)課程在人才培養(yǎng)中的實(shí)踐性價(jià)值。

二、課程資源開發(fā)原則

1.針對(duì)性原則

每一種課程資源都要服務(wù)于不同的課程目標(biāo)，課程目標(biāo)界定了教育活動(dòng)中學(xué)生要達(dá)到的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)等。開發(fā)及利用力學(xué)課程資源就要有針對(duì)性地選取來完善課程資源在教學(xué)活動(dòng)中體現(xiàn)出來的作用和功能。但是，由于力學(xué)課程資源本身的多樣性，同一資源又可以服務(wù)于不同的課程目標(biāo)，所以在開發(fā)資源的過程中要保證符合課程目標(biāo)，使最優(yōu)越的力學(xué)課程資源應(yīng)用于實(shí)際力學(xué)教學(xué)活動(dòng)中。

2.開放性原則

力學(xué)課程資源具有廣泛性及開放性等特點(diǎn)，凡是有利于力學(xué)教學(xué)活動(dòng)的資源都可以充分利用。

3.適應(yīng)性原則

城市建筑的課程資源開發(fā)要盡量選取學(xué)生身邊的事物，目的是適應(yīng)學(xué)生對(duì)這類資源的認(rèn)知與感受。多種多樣的各類力學(xué)課程資源充斥在人們身邊，只有適應(yīng)本地區(qū)、本學(xué)校、本校在校生的力學(xué)課程資源才是最優(yōu)秀的課程資源。不同的力學(xué)課程資源在不同條件下利用，就會(huì)產(chǎn)生不同的影響，以至于在力學(xué)教學(xué)活動(dòng)中這些課程資源顯現(xiàn)出來的效果也就不同。所以，對(duì)于力學(xué)課程資源，個(gè)人的態(tài)度是要能夠適應(yīng)實(shí)際情況，有的放矢。

4.經(jīng)濟(jì)性原則

在力學(xué)課程資源的開發(fā)與利用過程中，我們的目的是以最少資本投入到最有效的目的。這里的經(jīng)濟(jì)性原則包括在財(cái)物上的經(jīng)濟(jì)性、在花費(fèi)時(shí)間上的經(jīng)濟(jì)性、在開發(fā)空間上的經(jīng)濟(jì)性。開發(fā)能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)價(jià)值觀的力學(xué)課程資源。

5.生成性原則

力學(xué)課程資源也并非是是一種一成不變的資源，它是一種動(dòng)態(tài)生成性資源，它能夠在真實(shí)的課堂教學(xué)活動(dòng)中伴隨教師和學(xué)生的互相溝通與交流中產(chǎn)生的。并且使教學(xué)能夠在這個(gè)基礎(chǔ)上不斷地動(dòng)態(tài)生成，從而使這個(gè)過程中的師生得到不斷的發(fā)展。這也就意味著，教師在開發(fā)與利用力學(xué)課程資源時(shí)，要把握力學(xué)資源的生成性，善于發(fā)現(xiàn)、及時(shí)捕捉和巧妙利用與發(fā)掘那些有利于力學(xué)教學(xué)活動(dòng)的資源。

三、城市建筑中力學(xué)資源分析

城市建筑在力學(xué)方面可以利用的資源是極其的豐富，可以用來研究運(yùn)動(dòng)、力、能量等有關(guān)力學(xué)方面內(nèi)容。作者類舉出一些城市建筑中靜力學(xué)課程資源如下表：

力學(xué)從理論上揭示了各種建筑的可行性及使用性。有很多基本的建筑中的現(xiàn)象和原理可以開發(fā)并應(yīng)用到力學(xué)課程中，這些資源即形象又生動(dòng)，最重要的是能夠很直觀的展現(xiàn)力學(xué)方面的有關(guān)內(nèi)容。如果教師和學(xué)生能夠積極開發(fā)城市建筑中的力學(xué)課程資源并有效合理地應(yīng)用到力學(xué)課程中去，那么力學(xué)課堂必定是生動(dòng)，富有激情的課堂。

四、城市建筑中的課程資源在力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

1.石拱橋模型課程資源在力學(xué)課程中的應(yīng)用

石拱橋是城市建筑中具有典型特點(diǎn)的一類建筑，相比于其他建筑石拱橋的結(jié)構(gòu)簡單，受力情況明顯，力學(xué)原理突出等特點(diǎn)。符合力學(xué)教學(xué)課堂的要求，且針對(duì)力的合成和分解及生活中圓周運(yùn)動(dòng)這兩節(jié)內(nèi)容來說，石拱橋資源是一種非常有效的課程資源。

將石拱橋簡化成圖1模型，兩側(cè)陰影部分為橋墩，將石磚3、4嵌在橋墩中，1、2的接觸面豎直，假設(shè)每塊石磚的重力為G，每兩面對(duì)應(yīng)的夾角為30°，圖2是取相同的石塊六塊構(gòu)成石拱橋模型。將石拱橋簡化成這兩種模型的目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)把生活中的復(fù)雜情況簡化成熟知的力學(xué)模型，以便找出其中的力學(xué)規(guī)律，鍛煉學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力;在此過程中，學(xué)生可以獨(dú)立探究這兩種模型下，每塊石磚所受力的情況，根據(jù)共點(diǎn)力系平衡條件及力的合成與分解相關(guān)知識(shí)，解決石磚具體的受力大小及方向。圖2展示的模型，經(jīng)過理論計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，3號(hào)石磚由于受力不平衡，產(chǎn)生加速度，3號(hào)磚塊會(huì)沿著合力的方向滑出，如果不考慮各石磚間的摩擦力的話，1號(hào)、2號(hào)石磚就會(huì)下滑，石拱橋會(huì)坍塌。

通過學(xué)生的實(shí)際操作，可以更容易地讓他們掌握力的合成與分解的具體步驟與方法，同時(shí)通過拱橋的穩(wěn)定性的考慮可以使學(xué)生更清晰地感受到共點(diǎn)力系的平衡與力是如何改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力學(xué)課程。

2.游樂場(chǎng)“跳樓機(jī)”和升降電梯類型資源在力學(xué)課程中的應(yīng)用

力學(xué)教學(xué)注重聯(lián)系生活，注重從生活中體驗(yàn)力學(xué)知識(shí)。很多人在乘坐升降機(jī)的時(shí)候，在升降機(jī)啟動(dòng)和停止的過程中會(huì)感覺到不舒服，不舒服的原因就是人們體驗(yàn)到了在豎直方向上的加速度，這一現(xiàn)象就可以用來引出超重和失重現(xiàn)象。引入新課之后，可以引導(dǎo)學(xué)生探究人們不舒服的具體原因，即向上啟動(dòng)過程中，加速度向上，電梯對(duì)人的支持力大于人的重力，此時(shí)為超重狀態(tài);當(dāng)電梯向上停止過程中，加速度向下，電梯對(duì)人的支持力小于人的重力，此時(shí)為失重狀態(tài)。利用學(xué)生在生活中的實(shí)際體驗(yàn)，幫助學(xué)生記憶和理解超重和失重現(xiàn)象。

3.過山車課程資源在力學(xué)課程中的應(yīng)用

過山車是各個(gè)大型游樂場(chǎng)必備的游樂項(xiàng)目，也是深受不同年齡層的人們的喜愛。在乘坐過山車當(dāng)過山車行駛至軌道最高點(diǎn)時(shí)，會(huì)感覺到時(shí)而是屁股受到座椅給的向下的壓力，時(shí)而是肩膀會(huì)受到護(hù)欄給的向上的支持力，時(shí)而感覺自己不受任何力的作用。

從過山車這類建筑來看，如果想讓游客有最舒服的體驗(yàn)的話，那么過山車就要以臨界速度通過軌道最高點(diǎn)。在解決問題的過程中能夠幫助學(xué)生鞏固有關(guān)力的合成與分解、圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)，讓學(xué)生體會(huì)到力學(xué)課程與實(shí)際生活的聯(lián)系。

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