高中物理项目式学习设计策略探讨

张惠钰

(江苏省苏州中学校,江苏 苏州 215007)

高中物理项目式学习设计策略探讨

张惠钰

(江苏省苏州中学校,江苏 苏州 215007)

本文以美国高中物理竞赛活动项目为例,探讨了在“互联网+”时代背景下,教师作为学生学习的先行者、组织者和指导者,组织学生开展项目式学习的设计策略及实践的思考．

高中物理； 项目式学习；设计；策略

当前,互联网已改变人类社会的信息传递方式,师生获取知识的渠道变得更加广阔,面对同样的海量的数字化教育教学信息,教师或许会遇到自己不熟悉的活动或问题,作为学习的指导者和组织者,教师怎样把与物理有关的开放的信息资源校本化、生本化,为教与学所用?笔者结合在教学中的一个案例探讨项目式学习设计的策略.

1 项目式学习

项目式学习是以建构主义理论为指导,近年来受到基础教育工作者广泛的关注．它指学生围绕某一个特定的目标或问题,以学科概念或原理的应用为中心,借助多种资源进行调查、研究、合作、设计等自主探究活动,让学生积极地学习,自主地进行知识的建构,最终形成成果或解决问题．美国学者托马斯博士(J.W.Thomas)认为,项目式学习的首要特征是其向心性,即项目是课程的中心,不是课程的外围和边缘,学生通过项目而接触、学习学科的核心概念．

2 项目式学习的设计案例

笔者所任教的高一班级有部分学生自主报名参加 “物理杯”(PHYSICS BOWL) 美国高中物理竞赛活动项目．这个活动项目对笔者来说是一个相对陌生的教育教学信息,既然有学生在参与这个活动项目,作为教师有必要了解这一活动项目,一是对参与这一竞赛活动的学生提供一些学术方面的指导和帮助,二是对这一活动项目的研究可以增进教师对美国高中物理教学的了解,三是对普通高中物理必修科目的教学可以提供一定的借鉴作用．

2.1 对项目本身的研究

对于项目式学习,教师首先需要做好先行研究．笔者首先从网络上对“物理杯”(PHYSICS BOWL)进行内容和试题检索，了解到这一活动是由“美国物理教师协会”(英文全称:American Association of Physics Teachers,缩写:AAPT)主办,由各大美国名校的物理教授以及经验丰富的物理教师进行出题和审核，每年在4月中旬举行的美国高中物理竞赛活动,已有30余年的历史．2014年起,AAPT首次将“物理杯”引入中国,在中国增设5个赛区(全球第15～19赛区),高一、高二年级学生均可报名参加．整份试卷共有50道单选题,考试时间为45 min,其中,高一年级的学生做1～40题,高二年级的学生做11～50题．

笔者再从网络上收集近10年PHYSICS BOWL的试题,首先选取2014—2016年的PHYSICS BOWL试题进行分析、归纳,大致了解到美国高中物理竞赛考查的范围主要以力学、电学等为主．按我国普通高中物理必修和选修模块所要涉及的知识体系,必修部分的运动学、动力学和选修部分的电磁学,这一部分试题占了约70%,其余选修部分的试题占约30%．如果不考虑英文到中文翻译的思维切换过程,单就PHYSICS BOWL的试题难易程度分析,其中约50%的试题难度与普通高中物理必修科目学业水平测试的难度相接近,约25%的试题难度略高于必修科目学业水平测试水平,还有约25%的试题是超越普通高中学习范畴．

表1为笔者对2016年的试题考点分析,按考点范围归类,从中可以大致了解美国高中物理竞赛考查的范围．

表1 2016年PHYSICS BOWL试题的考点分析表

续表

备注: 以上表1中判断高一、高二年级学生是否学过相关知识点的时间节点为按正常的教学节奏每年的4月中旬之前．

2.2 项目式学习的设计

在启动项目式学习时,教师主要起到组织者的作用．笔者通过对近年“物理杯”试题的研究了解到有相当部分的试题对普通高中的物理教学及应用有很多的借鉴意义,可以从中提取出与学生的基础学习、志趣学习等相结合的部分,通过开展项目式学习以增进学生对物理学习目标和内容的理解,调动学生的学习积极性,不仅可以提高学生英语应用能力,同时还可以提高学生在物理学习方面的国际素养．

在项目式学习的规划方面,笔者把项目和普通高中物理课程学习相结合,指导所任教的高一班级学生制定有层次的项目学习计划,同时让学生在学习过程中有自主选择的权利．

笔者按高一学生的学习认知和试题的难易程度,指导学生开展项目式学习小组合作学习,让每一个学生参与其中．如以2016年的试题研究为例,每一位学生随机领取一至两道试题,首先做好试题的翻译工作,归纳出每一道题有价值的英语词汇,然后将试题分到各学习模块,并按难易程度分为3种类型:第1种类型的题目是基础题,即学生已经学过的内容,属于会做的题,可以将其作为对必修部分物理学习的巩固和练习;第2种类型的题目是拓展题,即学生将要学的内容,如果想要在考前自主提前学习,这是一个小的挑战,对有一定自学能力的学生来讲,可以自己先行学起来;第3种类型的题目是挑战题,即在高中阶段不会涉及的内容,有兴趣的学生可以先了解起来．

根据项目学习的规划,学生可以依据自身情况自主地选择项目学习类型,自主安排学习计划;同时根据完成项目的进展还可以不断地调整项目学习类型．

2.3 项目式学习的实施

在项目式学习的过程中,教师主要起到指导者的作用．

第1步是组建项目式学习小组．笔者让有共同兴趣和爱好的学生自己组建项目式学习团队,成立项目学习小组,选好组长、开展学习分工合作,制定学习小组共同活动时间、地点和方式等．

第2步是制定项目式学习的计划．笔者指导项目式学习小组成员自主制定近期、中期、长期的学习目标,以避免让学生产生畏难情绪．笔者建议学生可以按照以下3个目标学习,并鼓励有兴趣、爱好、特长的学生组织物理先修社团,将学习与未来发展相融合,开展先修学习和研究．学习规划建议详见表2所示．

第3步是为项目式学习小组提供参考书目．笔者向学生推荐如主体内容系列可参考高中物理必修1、必修2、选修3-1及先修系列示例参考书目等．同时笔者把网络上与PHYSICS BOWL相关的教学视频作为学习的资源也提供给学习小组以备参考．

表2 PHYSICS BOWL学习规划

第4步是全程了解项目式学习的进程．在学习小组开展物理项目式学习过程中,教师可以指导他们积累资料、成果分享;了解进展,给予建议;听取汇报,指引研究方向．在项目实施过程中建议项目式学习小组开展头脑风暴,通过吸收学习小组其他成员的创新点,积累学习经验,提高语言表达能力,促进个性发展．

第5步是组织项目式学习的评价．在阶段性目标全部完成后,教师还可以设计首先以小组为单位展示研究成果及文本表达、心得体会,以培养学生良好的学习素养;再通过小组交流与自评,教师提问与点评的方式培养学生团队合作精神;最后通过项目学习检测和项目活动竞赛等方式,促进学生知识和技能等的提高．

3 项目式学习设计的思考

在互联网环境下,师生面对网络的信息是一致的．在教学的过程中,师生如果能确定好一个共同的项目学习,通过项目式学习,可以将学生的学习基础、学习兴趣、爱好特长,以及课程核心概念的学习,和学生未来的发展充分地融合起来;可以让每一个师生在项目学习中找到自己的位置,发挥自己的作用,组成学术型师生研究共同体,满足每一个人不同的发展需要;在项目实施过程中,尊重多样性,尊重差异性,项目式学习的主体是学生,教师是学生学习的先行者和指导者,有效调动学生的积极性,提高学生的自学能力,尊重每一个人个性的选择和个性的发展,这样可以更有利于师生的共同发展．

1 J W Thomas.Project-Based Learning:Overview[M].Novato,CA:Buck Institute for Education,1998.

2017-04-15)

本文系全国社会科学基金“十三五”规划立项课题“基于核心素养的书院制育人模式的实践研究”(课题批准号:BHA160149)的项目式学习研究案例之一．