初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì) 論文

021安徽省基礎(chǔ)教育教學(xué)論文

初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)----以滬科版“杠桿的平衡條件”為例

摘要:項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(projectbasedlearning)是一種動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)方法,通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)學(xué)生們主動(dòng)的探索現(xiàn)實(shí)世界的問題和挑戰(zhàn),在這個(gè)過程中領(lǐng)會(huì)到更深刻的知識(shí)和技能。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心

的教學(xué)方法,它提供一些關(guān)鍵素材構(gòu)建一個(gè)環(huán)境，學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)通過在此環(huán)境里解決一個(gè)開放式問題的經(jīng)歷來學(xué)習(xí)。需要注意的是，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程并不關(guān)注在學(xué)生們可以通過一個(gè)既定的方法來解決這個(gè)問題。

與常規(guī)教學(xué)相比，它更強(qiáng)調(diào)學(xué)生們?cè)谠噲D解決問題的過程中發(fā)展出來的技巧和能力。他們包括如何獲取知識(shí)，如何計(jì)劃項(xiàng)目以及控制項(xiàng)目的實(shí)施，如何加強(qiáng)小組溝通和合作。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程賦予學(xué)習(xí)者應(yīng)對(duì)未來

挑戰(zhàn)的能力。關(guān)鍵詞：項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；深度學(xué)習(xí)；核心素養(yǎng)；杠桿平衡

核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生關(guān)鍵能力、必備品格和價(jià)值觀念的培養(yǎng)，初中物理教學(xué)中教師應(yīng)緊緊圍繞核心知識(shí)和科學(xué)本質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)和理性思考，通過深

度學(xué)習(xí)追求物理教學(xué)的啟智和育人等多重價(jià)值，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。在促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式中，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)無疑是一條重要途徑。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(projectbasedlearning)是一種動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)方法,通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)學(xué)生們主動(dòng)的探索現(xiàn)實(shí)世界的問題和挑戰(zhàn),在這個(gè)過程中領(lǐng)會(huì)到更深刻的

知識(shí)和技能。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法,它提供一些關(guān)鍵素材構(gòu)建一個(gè)環(huán)境，學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)通過在此環(huán)境里解決一個(gè)開放式問題的經(jīng)歷來學(xué)

習(xí)。需要注意的是，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程并不關(guān)注在學(xué)生們可以通過一個(gè)既定的方法來解決這個(gè)問題。與常規(guī)教學(xué)相比，它更強(qiáng)調(diào)學(xué)生們?cè)谠噲D解決問題的過程中發(fā)

展出來的技巧和能力。他們包括如何獲取知識(shí)，如何計(jì)劃項(xiàng)目以及控制項(xiàng)目的實(shí)施，如何加強(qiáng)小組溝通和合作。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程賦予學(xué)習(xí)者應(yīng)對(duì)未來挑戰(zhàn)的能力

因而，在初中物理教學(xué)中，加強(qiáng)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的研究和實(shí)踐，使物理課堂教學(xué)和項(xiàng)目式教學(xué)有機(jī)融合，切實(shí)轉(zhuǎn)變教與學(xué)的方式，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，發(fā)展

學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)意義重大。筆者以滬科版“杠桿的平衡條件”為例，在初中八年級(jí)進(jìn)行了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

的一次嘗試，下面是對(duì)“杠桿的平衡條件”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)過程的闡述：1.研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，確定學(xué)習(xí)目標(biāo)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究課題的選擇，應(yīng)在認(rèn)真研讀課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，選取具有培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)和促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展的問題作為研究課題。在對(duì)“杠

桿的平衡條件”項(xiàng)目式研究學(xué)習(xí)時(shí)，首先明確項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生探究杠桿平衡條件；應(yīng)用杠桿平衡條件分析解決實(shí)際問題；分析杠桿在其它位置平衡

的問題以及對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的影響，深刻理解杠桿平衡條件的內(nèi)涵，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)的思維習(xí)慣，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的科學(xué)素養(yǎng)。

2.設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)問題，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課堂組織的過程中，教師設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)問題應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平及物理知識(shí)邏輯，以降低物理知識(shí)難度，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解，

讓學(xué)生在教師驅(qū)動(dòng)性問題引導(dǎo)下有序開展研究活動(dòng)，達(dá)成課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)。在對(duì)“杠桿的平衡條件”項(xiàng)目式研究學(xué)習(xí)時(shí)，筆者設(shè)計(jì)了如下五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)和各環(huán)

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節(jié)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)問題。環(huán)節(jié)1：認(rèn)識(shí)杠桿。驅(qū)動(dòng)問題一：生活、生產(chǎn)中有一類工具（教師舉例并展

示實(shí)物和圖片），人們使用它們的目的和方法分別是什么？引導(dǎo)學(xué)生思考分析，明確什么是杠桿？它們?cè)谑褂脮r(shí)具有共同的特征--在力的作用下繞某一固定點(diǎn)

轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒被稱為杠桿。驅(qū)動(dòng)問題二：哪些因素會(huì)影響杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)效果？讓學(xué)生認(rèn)識(shí)杠桿中的幾個(gè)概念：支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂。

環(huán)節(jié)2：探究杠桿的平衡條件。什么是杠桿平衡？當(dāng)杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)或者繞著支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，我們就說杠桿平衡了。驅(qū)動(dòng)問題三

杠桿在什么條件下平衡？驅(qū)動(dòng)問題四：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想和假設(shè)？教師給出實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，通過同學(xué)間實(shí)驗(yàn)方案的展示和研

討，師生共同評(píng)估方案的可行性及科學(xué)性。確定實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)中將杠桿調(diào)節(jié)至水平平衡（目的是在實(shí)驗(yàn)中便于測(cè)量力臂）。之后，各實(shí)驗(yàn)小組合作完成實(shí)驗(yàn)探究

記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，總結(jié)出杠桿平衡條件極其公式。本教學(xué)環(huán)節(jié)是該項(xiàng)目實(shí)施的中心環(huán)節(jié)，學(xué)生在教師指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)現(xiàn)

學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件物理核心知識(shí)的理解，發(fā)展學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。環(huán)節(jié)3：杠桿的分類。理解了杠桿的平衡條件之后，教師進(jìn)一步提出新的驅(qū)

動(dòng)性問題五：前面我們認(rèn)識(shí)的各種杠桿各有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？學(xué)生討論并引導(dǎo)他們利用杠桿平衡條件分析各種杠桿優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的本質(zhì)原因，繼而將生活、生產(chǎn)

中的各種杠桿分成省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿三類。環(huán)節(jié)4：關(guān)于探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)的再思考---驅(qū)動(dòng)性問題六：

可否在非水平位置（傾斜位置）進(jìn)行杠桿平衡條件的探究？這是個(gè)深層次的問題，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生探討在非水平位置（傾斜位置）探究存在的困難、如何克服

這些困難？比如利用傳感器等設(shè)備控制實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)中杠桿平衡位置的傾斜角度相同，消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，并測(cè)出不在杠桿上的力臂。使學(xué)生對(duì)杠桿

平衡條件的理解更深刻。環(huán)節(jié)5：探討杠桿長度、厚度、寬度對(duì)杠桿平衡的影響。研究物理問題時(shí)，常

需要突出研究對(duì)象的主要因素，忽略次要因素，將其簡化為物理模型。驅(qū)動(dòng)性問題七：對(duì)于一質(zhì)量分布均勻的杠桿，若忽略厚度和寬度，長度不可忽略，用細(xì)

線將它從中點(diǎn)懸起，能在水平位置平衡（見下圖A-乙）。將它繞懸點(diǎn)在堅(jiān)直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后釋放，它還能平衡嗎？教師引導(dǎo)分析時(shí)可將它看成等長

的兩部分，畫出這兩部分各自所受重力的示意圖和力臂，并用杠桿平衡條件證明杠桿在該位置仍能平衡（見下圖B）

證明過程：設(shè)杠桿的中點(diǎn)為O，杠桿與水平方向的夾角為θ，由于杠桿質(zhì)12

量分布均勻，且左右兩部分等長，因此杠桿左右兩部分重力G=G，重心分別在兩部分的中點(diǎn)處，分別設(shè)為

O

和O

，則易知OO

=OO

，左右兩部分重力的力

=OO

cosθ，l=OO

cosθ

因此L

=L

因此有G

=G

滿足杠桿平衡條件，因此杠桿在該位置仍能平衡。

即：忽略杠桿的厚度和寬度，杠桿不在水平位置時(shí)仍然是平衡的。11l11111L122

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A圖B圖

驅(qū)動(dòng)性問題八：質(zhì)量分布均勻的長方形木板，忽略厚度，長度和寬度不可忽略，用細(xì)線將它AB邊的中點(diǎn)懸起，還能在水平位置平衡嗎？將它繞懸點(diǎn)在堅(jiān)

直面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過一定角度后（如圖A-?。┽尫?，木板在該位置能否平衡？對(duì)于這個(gè)問題，分析可以從二力平衡的角度，轉(zhuǎn)過一定角度釋放的瞬間，木板只受

重力和細(xì)線的拉力的作用，重力的方向豎直向下，拉力的方向豎直向上；此時(shí)木板的重心不在懸點(diǎn)的正下方，重力和細(xì)線的拉力不在一條直線上，不是一對(duì)

平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡。也可以將木板分成左右相同的兩部分1

2

1

2

各自所受的重力相等（G=G=1/2G），但力臂不再等長（L<L），因此不能平衡。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種新的教學(xué)模式，在實(shí)際教學(xué)中仍處于嘗試體驗(yàn)階段。希望通過對(duì)杠桿平衡條件的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。使學(xué)生對(duì)杠桿實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)