基于項目式學(xué)習(xí)的高三物理二輪習(xí)題課的教學(xué)實踐

在高中物理教學(xué)活動中，習(xí)題課是不可缺少的一種課型。它可以幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)，提高學(xué)生解題能力，鍛煉學(xué)生的邏輯思維。傳統(tǒng)的習(xí)題課往往是教師在課前布置學(xué)生完成部分習(xí)題，利用上課時間再進(jìn)行講解。這種方式學(xué)生往往參與度不高，缺乏解題熱情。大多數(shù)學(xué)生只能理解課堂上講解的題目，對題目本身蘊(yùn)含的物理觀念和邏輯思維理解不夠深入。為了解決以上問題，結(jié)合長時間的思考與實踐，建議在習(xí)題課中融入“項目式”教學(xué)方法，以提高學(xué)生的物理基礎(chǔ)和邏輯思維能力。一、什么是項目式學(xué)習(xí)項目式學(xué)習(xí)是一個系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)模型，學(xué)生通過參與一系列復(fù)雜的任務(wù)，來解決真實世界中的問題，包括：設(shè)計、計劃、決策、執(zhí)行、交流結(jié)果等，在任務(wù)中學(xué)習(xí)知識與技能。在項目式學(xué)習(xí)進(jìn)行的過程中，學(xué)生圍繞一個與現(xiàn)實生活有緊密聯(lián)系的驅(qū)動性或引發(fā)性問題，以合作的學(xué)習(xí)方式對項目的驅(qū)動問題和子問題進(jìn)行討論，通過對項目問題的解決建構(gòu)物理觀念。項目式學(xué)習(xí)一般需要經(jīng)歷以下幾個步驟：尋找項目選題、規(guī)劃探究流程、進(jìn)行合作探究、成果交流與評價。（一）尋找項目選題好的項目選題可以讓學(xué)生有較高的參與度與積極性，讓學(xué)生在這個過程中收獲知識、對知識的理解更深一步或者是對知識的應(yīng)用更加熟練，對小組合作探究是否能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)起著極大的影響。教師在尋找項目選題時可以參考《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中課程內(nèi)容部分。課程內(nèi)容部分對學(xué)生在高中需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容以及學(xué)習(xí)的深度有著明確的要求。新高考的命題理念是“無情境不命題”，教師也可以以社會生活案例為情境，進(jìn)行問題的設(shè)置。（二）規(guī)劃探究流程教師在規(guī)劃項目流程時可以適當(dāng)采用“問題驅(qū)動法”，即以一系列問題為線索，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。設(shè)計的問題應(yīng)由驅(qū)動問題和若干子問題組成。驅(qū)動問題的設(shè)計是教師為了達(dá)成一定的教學(xué)目標(biāo)而設(shè)計出來的。在整節(jié)課中驅(qū)動問題起導(dǎo)向作用，貫穿整節(jié)課堂。子問題的設(shè)計應(yīng)該具有連貫性和遞進(jìn)性，可用于引領(lǐng)項目的進(jìn)行，同時學(xué)生在解決子問題的過程中，會不斷加深對研究項目的理解，并最終解決問題。（三）進(jìn)行合作探究合作探究是以小組為單位進(jìn)行的。課前，教師要為學(xué)生準(zhǔn)備必要的資源，如相關(guān)閱讀資料、圖片、實驗器材、道具。學(xué)生可以根據(jù)項目主題、流程和驅(qū)動問題將資料進(jìn)行梳理，收集有用的信息進(jìn)行相關(guān)設(shè)計解決問題。教師要時刻關(guān)注各小組的進(jìn)程，給予適當(dāng)?shù)膸椭c指導(dǎo)。學(xué)生在進(jìn)行問題探究的過程中教師要對各小組遇到問題時的解決方法進(jìn)行關(guān)注，對小組進(jìn)行指導(dǎo)與評價。（四）成果交流與評價在小組合作探究完成之后，由教師發(fā)起提問。注意提問必須嚴(yán)謹(jǐn)明確，可以是例題中的驅(qū)動問題和子問題，也可以是有所延伸的問題。教師在學(xué)生完成回答之后需要對學(xué)生的回答作出有效評價。交流評價的最后，教師還需要將本節(jié)課交流學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行匯總,幫助學(xué)生理清邏輯思維，完成知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。二、高三物理二輪習(xí)題課的特點(diǎn)、現(xiàn)狀和弊端（一）特點(diǎn)高三師生在進(jìn)行第一輪復(fù)習(xí)時往往追求面面俱到，廣度夠了，但是深度還有所欠缺。另一方面，由于第一輪復(fù)習(xí)時間比較長，學(xué)生對前面所學(xué)習(xí)的內(nèi)容遺忘比較嚴(yán)重。高三的二輪復(fù)習(xí)，不僅要將一輪復(fù)習(xí)的知識網(wǎng)絡(luò)再次加深鞏固，還需要針對其中的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行深入研究。教師在一輪復(fù)習(xí)中很多知識點(diǎn)由于涉及到其他單元知識而選擇跳過，在二輪復(fù)習(xí)中可以拿出來進(jìn)行整合?？傊?，二輪復(fù)習(xí)要打破各個章節(jié)之間的樊籬，將各個知識聯(lián)系起來，并綜合性地分析試題。（二）現(xiàn)狀西南大學(xué)孫鳳嬌對現(xiàn)如今習(xí)題課的現(xiàn)狀做了調(diào)查研究。研究主要是從教師方面和學(xué)生方面兩部分進(jìn)行。對教師的調(diào)查研究表明，大多數(shù)教師都能熟練掌握解題方法和答題規(guī)范。從教學(xué)方法方面來看，多數(shù)老師重視模型建構(gòu)的培養(yǎng)，主要通過一題多解和一題多變對學(xué)生進(jìn)行思維拓展。課堂實施方面主要是通過“講授法”來進(jìn)行教學(xué)，課堂中教師也會盡可能多地增加互動，增加學(xué)生課堂的參與度。對學(xué)生的調(diào)查研究表明，大多數(shù)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)還是抱有積極的態(tài)度，但是仍然有少部分學(xué)生因為課程難度原因，對物理課程抱有畏懼情緒。學(xué)生對待物理習(xí)題時遇到的最大問題是不能將物理習(xí)題與課本知識點(diǎn)聯(lián)系起來，這點(diǎn)從物理二輪復(fù)習(xí)時對待綜合性問題尤為嚴(yán)重。由于題目缺少生活情境，學(xué)生參與度較少，學(xué)生很難整節(jié)課保持較高注意力學(xué)習(xí)。（三）弊端傳統(tǒng)的二輪習(xí)題課存在不少弊端。其一，很多教師在習(xí)題課時喜歡滿堂灌，以“老師講，學(xué)生聽”的形式完成整節(jié)課，即使是互動也是象征性地找一個學(xué)生起來回答問題。這種情況容易讓學(xué)生喪失學(xué)習(xí)主體的地位，從課堂的主人變成旁觀者。其二，課堂上學(xué)生做題時，教師容易給出超前的提示。這種做法會大大壓縮學(xué)生思考的時間，不利于鍛煉學(xué)生對信息提取的能力。其三，習(xí)題課教師往往更加注重結(jié)果，只關(guān)注學(xué)生能否得出最終答案，而對“學(xué)生是如何思考的”“有沒有其他解題方式”關(guān)注較少。綜上所述，能符合當(dāng)下學(xué)情的課堂應(yīng)該是一種能發(fā)揮學(xué)生主體地位的、能讓學(xué)生充分思考的、能讓學(xué)生充分表達(dá)的教學(xué)方式。三、高三物理二輪習(xí)題課中運(yùn)用項目式學(xué)習(xí)的意義（一）鍛煉學(xué)生的邏輯思維根據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中對物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。學(xué)生需要基于經(jīng)驗事實構(gòu)建物理模型。在習(xí)題課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過教師習(xí)題的引導(dǎo)，在思維體系中構(gòu)建出物理模型，并且在研討和一步步深入研究中完善該模型。在模型的建構(gòu)過程中，著手培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。（二）開拓學(xué)生視野，促進(jìn)學(xué)生思維創(chuàng)新高中生的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境較為簡單，大多是社區(qū)和學(xué)校兩點(diǎn)一線的活動。學(xué)生很難有機(jī)會去了解科技創(chuàng)新，接觸生活中的物理現(xiàn)象。本教學(xué)模式選題立足于生活情境和尖端科技。學(xué)生在學(xué)習(xí)時可以了解當(dāng)代科技創(chuàng)新內(nèi)容，感受生活中的物理。一方面開拓了學(xué)生的視野，另一方面接軌了當(dāng)代物理潮流，有利于學(xué)生專業(yè)發(fā)展。（三）促進(jìn)學(xué)生自主構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)高三二輪習(xí)題課任務(wù)之一就是形成完善的知識網(wǎng)絡(luò)，在習(xí)題課中，教師通過問題式引導(dǎo)的方式讓學(xué)生在習(xí)題中提煉知識網(wǎng)絡(luò)。在每節(jié)課中提煉出一個知識點(diǎn)的內(nèi)容，通過教師引導(dǎo)，將該知識內(nèi)容與整個知識網(wǎng)絡(luò)銜接。例如，本文中例題所包含知識點(diǎn)可以歸結(jié)為“電磁場”中“帶電粒子在電場中的運(yùn)動情況”。四、項目式學(xué)習(xí)在高三物理二輪習(xí)題課中的運(yùn)用下面將以“機(jī)車的兩種啟動方式”和“粒子在電場中的運(yùn)動”為例，介紹項目式學(xué)習(xí)在高三二輪習(xí)題課中的實際運(yùn)用。課前，教師先設(shè)計本節(jié)課驅(qū)動問題以及子問題。高考命題時對實際情境有很高的要求，因此在問題設(shè)計時要注意結(jié)合實際情境。（一）在“機(jī)車的兩種啟動方式”中的運(yùn)用例題：2022年全國各地對電動車的管理更為規(guī)范，推出了《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》，再次對自行車的整車質(zhì)量、最高時速、輸出電壓、車輛尺寸等做出了新的規(guī)定。質(zhì)量為45kg的黃女士購買了某品牌電動自行車，車輛的整備質(zhì)量為55kg，電機(jī)功率為400W。為了解車輛實際情況做了如下測試。1.黃女士駕駛該電動車在水平地面行駛，該電動車所能達(dá)到最大速度約為6.6m/s。2.黃女士駕駛電動車以最大速度行駛，測得滑行距離為43.5米，制動距離為5米。驅(qū)動問題：分析匯總機(jī)車啟動的規(guī)律，掌握本類題型解題思路。子問題：①求該車與地面動摩擦因素、電動車實際功率。②若黃女士同時搭載一名30kg兒童，求此時該車最大行駛速度。③若黃女士駕駛該車行駛在傾角為30°的上坡，求該車的最大行駛速度。④若黃女士駕駛該車經(jīng)過10s后達(dá)到最大速度，求該時間內(nèi)該車前進(jìn)的位移。⑤若黃女士駕駛該車以2m/s2的加速度由靜止加速行駛，求該車勻加速過程中的最大速度以及勻加速過程所用時間。開始進(jìn)行小組合作探究，學(xué)生先利用5分鐘進(jìn)行獨(dú)立思考，利用10分鐘進(jìn)行小組合作探究。例如，在本節(jié)課中，學(xué)生分析出電動車勻速行駛時受到的摩擦力與滑行時受到的摩擦力相同，因此學(xué)生將滑行時距離帶入速方差公式可以算出電動車與地面的動摩擦因素。計算小車的實際功率時，學(xué)生可以利用瞬時功率公式P=FV，帶入電動車以最高速度行駛時的牽引力和速度，計算出小車的實際瞬時功率。②問與③問是①問的提升，這兩問要求學(xué)生對實際問題進(jìn)行分析，考查學(xué)生受力分析能力。通過這兩問學(xué)生能認(rèn)識到小車受力平衡時速度達(dá)到最大。④問需要學(xué)生使用動能定理來解題，其中牽引力做的功需要使用WF=Pt來計算，摩擦力做的功使用Wf=-μmgx來計算。題干所求的位移，要通過摩擦力做功中的位移x來求解。⑤問中是兩種機(jī)車啟動方式的恒定加速度啟動，可以鍛煉學(xué)生受力分析能力。通過加速度學(xué)生可以計算出小車受到的牽引力，再由功率公式計算出勻加速過程的最大速度。小組合作探究過程不僅可以讓學(xué)生掌握需要掌握的知識點(diǎn)，還可以鍛煉學(xué)生受力分析能力。成果交流與評價，在教師的組織下，各小組匯報習(xí)題答案和此類題型解題過程，教師進(jìn)行最后總結(jié)?？偨Y(jié)時要回歸驅(qū)動問題，將驅(qū)動問題細(xì)化到是什么、為什么、怎么做，要讓學(xué)生形成清晰的解題思路。最后，教師還需要設(shè)計2～3道習(xí)題作為課堂訓(xùn)練，讓學(xué)生利用剛總結(jié)的解題思路進(jìn)行答題。（二）在“粒子在電場中的運(yùn)動”中運(yùn)用例題：如圖1所示，圖中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的粒子的運(yùn)動軌跡，粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)，請小組合作探究以下問題探究:驅(qū)動問題：帶電粒子在非均勻磁場中電性、所受電場力的大小及方向、電勢大小、電勢能高低、速率大小如何分析。子問題：①帶電粒子在圖中軌跡與電場線交點(diǎn)的受力情況?②帶電粒子的電性?③M、N兩點(diǎn)帶電粒子所受電場力大小?④帶電粒子運(yùn)動過程中電勢的變化?⑤帶電粒子運(yùn)動過程中電勢能的變化?⑥帶電粒子運(yùn)動過程中速度的變化圖1開始進(jìn)行小組合作探究，學(xué)生分析完圖中軌跡與電場線交點(diǎn)的受力情況后，考慮電場力與電場線的切線方向關(guān)系，能輕易分析電場力的方向。得到①問的結(jié)論后，可以將結(jié)論帶入到②問中，帶電粒子的電性情況，學(xué)生還需要結(jié)合“場強(qiáng)方向與電場力方向相同，則粒子帶正電；場強(qiáng)方向與電場力方向相反，則粒子帶負(fù)電”加以分析。同理，學(xué)生在分析完成③問后，也能將結(jié)論帶入④問中，結(jié)合之前所學(xué)的“粒子帶正電時，電勢與電勢能同增同減；粒子帶負(fù)電時，電勢與電勢能一增一減”可得出④問的結(jié)論。④問結(jié)論也可帶入⑤問中，結(jié)合帶電粒子運(yùn)動過程中能量守恒定律，可以得出電勢能與動能一增一減。當(dāng)然⑤問也可以根據(jù)帶電粒子所受電場力的作用來判斷。利用一題多解來拓展學(xué)生思維。五、結(jié)語項目式學(xué)習(xí)在高三物理二輪習(xí)題課中的應(yīng)用，通俗來說：教師在尋找到合適選題后，組織學(xué)生通過小組學(xué)習(xí)的方式探索合適解題方案，最終在交流評價中構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。在習(xí)題課中引入“項目式”學(xué)習(xí)方案，可以提高學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力、鍛煉邏輯思維、構(gòu)建完整知識網(wǎng)絡(luò)。相較于傳統(tǒng)習(xí)題課有較大優(yōu)勢。通過實際課堂教學(xué)，容易發(fā)現(xiàn)將項目式學(xué)習(xí)融