初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐與研究

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》已經(jīng)實(shí)施一年多了，但新課程理念下倡導(dǎo)的學(xué)生自主、合作、探究等學(xué)習(xí)方式總是不能得到全面落實(shí)。如何在當(dāng)前新標(biāo)準(zhǔn)、舊教材的背景下落實(shí)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)，值得每一名教育工作者深思。在此背景下，物理課堂教學(xué)中嘗試引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)其目的在于改變當(dāng)前的教育現(xiàn)狀，有效推進(jìn)物理課堂教學(xué)改革不斷向前發(fā)展，從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)學(xué)科教學(xué)與學(xué)生素養(yǎng)同步提升的要求，最終實(shí)現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)中要求的立足學(xué)生全面發(fā)展、培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)。一、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的定義及實(shí)施意義（一）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)定義項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（Project-basedLearning）簡稱PBL，它是基于學(xué)生已有知識和經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)生設(shè)計(jì)具有學(xué)習(xí)情境的、帶有挑戰(zhàn)性和發(fā)展性的問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法，是基于現(xiàn)實(shí)世界中以學(xué)生為中心的教育方式，即學(xué)生通過一段時(shí)間內(nèi)對真實(shí)的、復(fù)雜的問題進(jìn)行探究，并從中獲得知識和技能。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以多元智能理論和建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，起源于美國，并在西方得到了廣泛的應(yīng)用，此種教學(xué)模式主要用于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、動手操作能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等適應(yīng)社會所必需的素養(yǎng)，已經(jīng)成為21世紀(jì)開展素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的主要模式之一。（二）實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的意義項(xiàng)目是指以生產(chǎn)一件具體的、具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的產(chǎn)品或完成一件可展示的作品，如方案、圖紙等。我們物理學(xué)科的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)指在教師有目的的“策劃”下給學(xué)生設(shè)計(jì)或布置一項(xiàng)“任務(wù)”，學(xué)生在完成這個(gè)任務(wù)的過程中習(xí)得物理知識或掌握基本技能，即把物理知識與項(xiàng)目內(nèi)容相關(guān)聯(lián)。這個(gè)任務(wù)可以是師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動，也可以是學(xué)生之間小組合作完成的自主學(xué)習(xí)活動，但無論如何應(yīng)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中教師是起主導(dǎo)和協(xié)作作用的，學(xué)生才是真正的主體，并且在“策劃”任務(wù)的過程中，一切都以學(xué)生為中心，教師在此過程中只充當(dāng)主持人、觀察員、指導(dǎo)員或協(xié)調(diào)員的角色。就初中物理學(xué)習(xí)來說，學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)還比較簡單，在實(shí)施過程中更多應(yīng)注重對學(xué)生動手及自我思考能力的培養(yǎng)，因此，將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)有效地引入初中物理課堂教學(xué)中，能更好地激發(fā)學(xué)生興趣、推動任務(wù)開展、提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)力；并且在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生是被允許、甚至是被期待去犯錯(cuò)的，這樣便能引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。只有讓學(xué)生的好奇心和求知欲能得到極大程度地滿足，才能使學(xué)生變成主動的學(xué)習(xí)者、探索者、發(fā)現(xiàn)者。綜上所述，在初中物理課堂教學(xué)中引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，是新課程教育理念在推進(jìn)過程中的一種嘗試和應(yīng)用，也是對教育本質(zhì)的追求，其目的就是促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會交流、學(xué)會合作、學(xué)會學(xué)習(xí)，進(jìn)而學(xué)會生活，為學(xué)生的全面發(fā)展和終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。二、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在物理教學(xué)中的實(shí)踐項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可分為長期項(xiàng)目、中期項(xiàng)目和短期項(xiàng)目。日常教學(xué)中一般采用短期項(xiàng)目；對條件允許的學(xué)?；蚝线m的內(nèi)容也可以給學(xué)生設(shè)置中期項(xiàng)目甚至長期項(xiàng)目。中、長期項(xiàng)目內(nèi)容相對復(fù)雜，學(xué)生需要尋找較多實(shí)驗(yàn)器材、查閱更多資料，對學(xué)生來說有一定難度，教師可以選擇在小長假或寒暑假布置讓學(xué)生完成?？傊?，最終的項(xiàng)目內(nèi)容和完成時(shí)長等都需要教師根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)情、學(xué)校條件等因素綜合設(shè)計(jì)。通常，基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的物理課堂教學(xué)主要環(huán)節(jié)如下：教師確定項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生以學(xué)習(xí)小組形式根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)制定計(jì)劃并合作完成，且組內(nèi)明確分工、各司其職。在此過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)的主要形態(tài)為自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，最終使任務(wù)得以完成，師生一起進(jìn)行交流與評價(jià)。（一）教師確定項(xiàng)目任務(wù)項(xiàng)目的選取是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的第一步，選取一個(gè)好的項(xiàng)目是形成良好學(xué)習(xí)效果的前提。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中，我一般從學(xué)生學(xué)習(xí)的終極學(xué)習(xí)目標(biāo)開始設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)和學(xué)生任務(wù)，然后逐級推向起始點(diǎn)，即堅(jiān)持“以終為始”的原則進(jìn)行。同時(shí)，項(xiàng)目或任務(wù)的選取還要以提高學(xué)習(xí)興趣、人人都能參與、可操作性強(qiáng)、有創(chuàng)造性為原則。項(xiàng)目本身即是學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容及實(shí)踐過程的載體，項(xiàng)目選取的結(jié)果會影響整個(gè)學(xué)習(xí)過程，而學(xué)生完成項(xiàng)目的過程同時(shí)又是提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力的過程，因此要盡可能確立實(shí)際有效的項(xiàng)目任務(wù)。比如：在學(xué)習(xí)人教版八年級物理上冊第四章第一節(jié)《光的直線傳播》時(shí)，根據(jù)這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生應(yīng)在學(xué)習(xí)這節(jié)課后對光源有所了解，知道光沿直線傳播的條件和應(yīng)用。所以，教師在設(shè)計(jì)這節(jié)課的教學(xué)過程時(shí)，先從生活中的場景引入新課——認(rèn)識光源，再從光源發(fā)出的光的傳播情況讓學(xué)生認(rèn)識到光是沿直線傳播的，而光沿直線傳播需要滿足什么條件呢？通過生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證光沿直線傳播的條件是在同種均勻介質(zhì)中，進(jìn)而再研究生活中一些典型的光沿直線傳播的現(xiàn)象。按照這個(gè)教學(xué)思路，教師在課前布置給學(xué)生如下幾個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)：1.通過觀察你身邊的各種光源，了解光源的概念和分類；2.根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)思考光是如何傳播的，然后利用身邊的物體通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的想法；3.通過閱讀教材和查閱資料，了解生活中利用光沿直線傳播的例子，設(shè)計(jì)并完成小孔成像實(shí)驗(yàn)，總結(jié)小孔成像的特點(diǎn)。學(xué)生在課前完成上述任務(wù)后，到了課堂上就可以直接分享他們的任務(wù)成果，而其他小組的同學(xué)可以補(bǔ)充、交流和評價(jià)，教師也可以適時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)、總結(jié)與評價(jià)。再如：在學(xué)習(xí)人教版九年級物理全一冊第十六章第一節(jié)《電壓》時(shí)，根據(jù)本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)“會使用電壓表測量電壓”設(shè)計(jì)了項(xiàng)目任務(wù)：對比電流表的使用方法，練習(xí)使用電壓表并總結(jié)其使用方法（給學(xué)生提供電壓表）。學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中可以運(yùn)用類比的學(xué)習(xí)方法先進(jìn)行操作再歸納，也可以通過雙泡圖先將二者的使用方法作對比，再進(jìn)行操作；還可以直接使用電壓表測電壓，通過操作過程中一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加深對電壓表使用方法的掌握。由此可以看出，制定符合學(xué)情的項(xiàng)目任務(wù)可以讓學(xué)生在執(zhí)行項(xiàng)目任務(wù)時(shí)有更大的操作空間，從而取得較好的學(xué)習(xí)效果。（二）學(xué)生制定項(xiàng)目方案項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的顯著特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作意識，因此，教師要把學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組展開教學(xué)活動。在分組前，教師要對學(xué)生有充分的了解，分配小組時(shí)還要有一定的技巧，如事先按學(xué)生情況（如動手能力、學(xué)習(xí)能力、守紀(jì)律能力等）進(jìn)行搭配分組、任命小組長，并且課堂上盡量讓同一小組人員坐在一起形成一個(gè)團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。教師在學(xué)生制定方案的過程中要考慮到理論與實(shí)踐相結(jié)合，能夠方便且積極地收集信息、獲取知識，甚至是打破學(xué)科限制探討方案來完成學(xué)習(xí)任務(wù)。一般地，一個(gè)合理方案的設(shè)計(jì)制定需要一段時(shí)間，而課堂時(shí)間有限，這時(shí)就需要合理利用課下時(shí)間和資源，如積極應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源搜集有用信息，促使學(xué)生更好、更合理地設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案，還可以通過網(wǎng)絡(luò)便捷地討論和交流。比如：在學(xué)習(xí)人教版八年級物理上冊第三章第一節(jié)《溫度》時(shí)可以在課前給學(xué)生布置項(xiàng)目任務(wù)：自制溫度計(jì)并通過制作過程總結(jié)溫度計(jì)的設(shè)計(jì)原理和使用時(shí)的注意事項(xiàng)。學(xué)生在課前可以通過查閱資料了解溫度計(jì)的工作原理、制作所需材料、溫度計(jì)上刻度的設(shè)計(jì)與標(biāo)注、制作中注意的事項(xiàng)等，小組合作制定完成方案并執(zhí)行。還有一些項(xiàng)目任務(wù)是可以在課上通過小組內(nèi)討論制定的，如在學(xué)習(xí)人教版八年級物理下冊第九章第二節(jié)《液體的壓強(qiáng)》時(shí)，需要通過實(shí)驗(yàn)探究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)。這時(shí)，小組內(nèi)部就要發(fā)揮各成員的作用，積極合作，合理分工，配合完成。從提出猜想液體壓強(qiáng)的大小可能與所處深度、液體密度等因素有關(guān)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作方案。組內(nèi)同學(xué)有的從實(shí)驗(yàn)器材使用、有的從實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)、有的從操作注意事項(xiàng)、有的從實(shí)驗(yàn)表格擬定、有的從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的整理與總結(jié)多個(gè)角度考慮問題、討論方案，分配任務(wù)……最終確定項(xiàng)目方案。（三）小組合作完成項(xiàng)目內(nèi)容項(xiàng)目的實(shí)施是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，教師作為項(xiàng)目活動的組織者、指導(dǎo)者要根據(jù)組內(nèi)學(xué)生智能優(yōu)勢和學(xué)習(xí)水平的不同指導(dǎo)小組長負(fù)責(zé)對將要實(shí)施的項(xiàng)目進(jìn)行分工安排，使每個(gè)人在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中充當(dāng)不同角色、承擔(dān)不同任務(wù)，且要照顧到組內(nèi)所有同學(xué)，確保每個(gè)人在實(shí)施項(xiàng)目過程中都有事可做、都必不可少、都能“跳一跳摘到桃子”。教師要注意扮演好自己的角色，敢于把舞臺讓給學(xué)生。例如：在學(xué)習(xí)人教版九年級物理全一冊第十六章第四節(jié)《變阻器》時(shí)，學(xué)生需要完成項(xiàng)目任務(wù)：練習(xí)使用滑動變阻器調(diào)節(jié)小燈泡的亮度。設(shè)計(jì)這個(gè)任務(wù)的目的有二：一是練習(xí)使用滑動變阻器；二是通過滑動變阻器與小燈泡串聯(lián)起到分壓作用來控制燈泡的亮度。學(xué)生在執(zhí)行項(xiàng)目過程中狀況百出：有的小組可能拿起實(shí)驗(yàn)器材直接連接電路，或串聯(lián)或并聯(lián)，對滑動變阻器的四個(gè)接線柱也嘗試用不同的接法，幾經(jīng)嘗試最終完成項(xiàng)目，并且解決了課本中提出的各種問題；有的小組比較謹(jǐn)慎，動手前先思考分析再設(shè)計(jì)電路最后連接電路，同樣也能完成任務(wù)；有的小組在連接中可能會出現(xiàn)一些無法解決的問題，如電路連接正確、操作無誤但燈泡就是不亮或燈泡亮度不變等，這時(shí)學(xué)生會求助教師，教師才會出面進(jìn)行指導(dǎo)或點(diǎn)撥。還有一些項(xiàng)目實(shí)施是需要學(xué)生在課下完成的，比如在學(xué)習(xí)人教版八年級物理上冊第三章第二節(jié)《熔化和凝固》時(shí)可以給學(xué)生布置課前項(xiàng)目任務(wù)：觀察冰熔化的過程，利用溫度計(jì)測量其熔化過程中溫度的變化來總結(jié)晶體熔化的特點(diǎn)。在此項(xiàng)目實(shí)施過程中若學(xué)生遇到困難，或是組內(nèi)商討解決或是查閱資料，若還有一些解決不了的問題就會帶到學(xué)校找教師幫助。無論哪種情況，學(xué)生才是項(xiàng)目實(shí)施的執(zhí)行者，教師在項(xiàng)目實(shí)施過程中起到的作用就是統(tǒng)籌全局、策劃引導(dǎo)、畫龍點(diǎn)睛。通過以上實(shí)例不難看出，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生在獨(dú)立、合作完成項(xiàng)目的過程中發(fā)現(xiàn)問題，主動探索知識，提高動手能力，而教師也可以設(shè)計(jì)一些學(xué)生認(rèn)知上的“沖突”任務(wù)，讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中主動發(fā)現(xiàn)問題并解決，這樣能真正地讓學(xué)生經(jīng)歷學(xué)習(xí)知識到實(shí)踐體驗(yàn)、領(lǐng)悟知識，理論知識與項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合的過程。（四）項(xiàng)目效果評價(jià)良好、有效的評價(jià)可以展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，并激勵學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探究。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)體現(xiàn)了從項(xiàng)目任務(wù)的提出到實(shí)施的全過程，其教學(xué)思路和方式與傳統(tǒng)教學(xué)相差甚遠(yuǎn)，學(xué)生通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)取得的學(xué)習(xí)成果與傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)成果也有很大差異。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的物理課堂教學(xué)將學(xué)生放置在一個(gè)教師預(yù)定的情境中，并通過任務(wù)驅(qū)動來促使學(xué)生通過自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。這種融合學(xué)生自主性和積極性的學(xué)習(xí)方式可以拓寬教學(xué)空間，又能跨越學(xué)科界限，不僅與物理課程標(biāo)準(zhǔn)中跨學(xué)科實(shí)踐主題相吻合，還能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。在項(xiàng)目施行過程中學(xué)生可以通過形形色色的活動、真實(shí)可靠的探究、積極熱烈的研討、精彩獨(dú)道的分享、各抒己見的評價(jià)來完成物理觀念的學(xué)習(xí)、物理思維能力的形成與提升，學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)得到提高，學(xué)生的高級認(rèn)知能力得到發(fā)展，學(xué)生對問題的探究能力、自主創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、個(gè)人決策能力、批判性思維等綜合素質(zhì)也有全方位的提高，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、創(chuàng)造性、積極性得到體現(xiàn)與提升，學(xué)生的策劃、實(shí)施、動手操作、交流合作、評估、反思等能力在實(shí)踐中也得到了實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。由此可見，對于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)效果的評價(jià)，不能只是總結(jié)性地對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果分等次進(jìn)行評價(jià)，而應(yīng)重視過程多于重視結(jié)果，采用多元化評價(jià)方式。教師在日常課堂教學(xué)中一般采用的是學(xué)生自評、小組互評和教師評價(jià)相結(jié)合的方式。對于中、長期項(xiàng)目，可以要求學(xué)生在完成后撰寫項(xiàng)目報(bào)告，以此作為評價(jià)的主要依據(jù)，也可引入學(xué)校評價(jià)、社會評價(jià)或家長評價(jià)，而評價(jià)短期項(xiàng)目時(shí)由于課堂時(shí)間有限，所以在整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行中教師要關(guān)注學(xué)生體現(xiàn)出的多方面的能力和水平，如動手能力、邏輯思維能力、批判與反思能力等并給予正向評價(jià)，而不是緊盯著學(xué)生的弱項(xiàng)不放，讓學(xué)生處于自我懷疑和否定狀態(tài)。在項(xiàng)目實(shí)施的整個(gè)過程中，只要學(xué)生能發(fā)揮他們的智力因素并運(yùn)用于任務(wù)實(shí)施使項(xiàng)目達(dá)到良好效果，都應(yīng)可以給予鼓勵和肯定，教師要相信皮格馬利翁效應(yīng)會在學(xué)生身上發(fā)生奇跡。此外，教師評價(jià)還要與學(xué)生自評和小組互評相結(jié)合，讓學(xué)生在以上評價(jià)過程中不斷修正自己的學(xué)習(xí)行為和習(xí)慣，從而達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果，最終促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的形成。三、實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的思考俗話說，世上沒有包治百病的靈丹妙藥，同樣也沒有適合所有教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)模式和方法。一個(gè)個(gè)教學(xué)案例和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)告訴我們，套用一種教學(xué)模式或者方法來完成所有教學(xué)內(nèi)容是不科學(xué)的，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)也一樣。通過近兩年時(shí)間的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)用經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)它雖能促進(jìn)學(xué)科間知識融合、將物理與生活聯(lián)系更緊密、充分讓學(xué)生利用自主、合作、探究學(xué)習(xí)來體現(xiàn)其主體地位和發(fā)揮主觀能動性，但同時(shí)也存在著不足：第一，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主要是依靠學(xué)生經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的教學(xué)活動，大部分知識和技能都是在活動進(jìn)行中習(xí)得的，實(shí)施過程中對學(xué)生綜合能力的提升有很大幫助，但與傳統(tǒng)教學(xué)相比其最大弊端就是缺乏思維上的整體性、連貫性和邏輯性。第二，不是所有的教學(xué)內(nèi)容都能找到適合的項(xiàng)目任務(wù)。一般地，與學(xué)生生活實(shí)際貼近的或在學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的探究類實(shí)驗(yàn)教學(xué)等內(nèi)容適合組織項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，而一些微觀領(lǐng)域的、抽象的、邏輯性比較強(qiáng)的、遠(yuǎn)離學(xué)生生活實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容，很難找到合適的項(xiàng)目。第三，不同學(xué)生有各自優(yōu)勢，在同一個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程中的分工不同、收獲不同，得到的鍛煉和提升的能力也不同，長此以往，就會導(dǎo)致基礎(chǔ)知識不扎實(shí)和成績兩極分化的現(xiàn)象出現(xiàn)，從某種角度來看不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。第四，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以學(xué)生自主、合作、探究為主要的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生間知識與技能、生活經(jīng)驗(yàn)及個(gè)人學(xué)習(xí)能力上存在很大差異，因此課堂教學(xué)過程中常會出現(xiàn)各種問題。這就對教師提出了較高的要求，不僅要具備扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)，還需要教師具有較高的駕馭課堂的能力和對課堂的預(yù)設(shè)能力，只有