互联网+互动学习平台在初中物理项目式学习研究中的应用初探

茅云飞 庄春晓

【摘 要】《基于项目化学习的初中物理学习方式改进的实践研究》课题组将基于互联网+的互动学习平台应用到初中物理课堂项目式学习教改研究中，通过实践与研究总结，总结提出了互联网+时代初中物理教学的项目式学习新模式。

【关键词】互联网+；互动学习平台；初中物理；项目化学习

一、互联网+时代初中物理项目式学习教学模式研究

项目化学习（Project-based Learning，简称PBL）：是以学科的概念和原理为中心，学生通过参与真实的活动项目，进行调查、研究、协作，最终形成产品或解决问题，从而建构知识的学习活动。项目学习是一种探究性学习，它能促进学生自主投入学习，提高终身学习的能力和素质。

初中物理项目化学习包括四个要素：一是具体的任务；二是真实的情景；三是丰富的活动；四是有用的“产品”。一年以来，我校围绕项目学习的教学流程再造，项目学习的资源开发，项目学习的案例分析，现代信息技术在项目学习中的应用等要素进行了全面研究。

我校“互联网+”互动学习平台将翻转课堂与慕课（MOOCs）的特点与长处结合，实施“在线开放课程”与“课堂教学”的混合课堂教学模式。新的教学形式需要新的教室，分组学习讨论的座位布局，移动设备的配备，网络的支持，软件的使用等将是新教室的必备元素。建设开放灵动、亲近自然的学习空间，满足学生个性需求的课程体系，灵活多元的学习方式，充分利用技术支持深度学习，深度的项目学习就可以利用“互联网+”形式，开展基于数据诊断的学习分析的应用，在项目学习中让学生经历利用“互联网+”的过程，逐渐建立起传统学习走向智能化学习的桥梁。我们将教室分为三个区，指导区：教学以教授法为主，课桌呈马蹄形摆放，学生认真听讲、互相尊重、互相支持。合作区：小组合作完成学习任务，每四张桌子拼在一起，组成一个学习小组，学生四人一组，使用PAD登陆Moodle课程管理系统（同时也是在线测验平台），学生充分思考、交流，学会尊重与分享。自学区：学生自主学习，课桌独立摆放，每张桌子上有一台电脑，学生根据项目平台发布的任务合作探究学习，借助电脑、PAD上网查询资料。

一年以来，在近30个案例的基础上，我们总结得出了初中物理项目式学习范式模型：首先，根据学习目标，教师设计真实的任务情境，提供丰富的资源和各类学习支架，学生自主探究学习；其次，师生共同提炼核心问题，组织线上、线下多种形式的交流討论，在合作探究中解决问题；最后，从学生的兴趣和需求出发，采用自主、合作、探究等学习方式，在拓展应用中解决新的问题，巩固深化所学。充分利用平台获得学生学习行为和结果的数据，进行数据支持下的综合评价，及时改进教师的教和学生的学。

二、教学案例——《影响家用电热器效率的影响因素研究》

1.项目分工（创设任务情境）：

观看微课《家用电热器的效率》，引导学生讨论其中的物理原理，激发学生项目研究的兴趣。

在学校互联网+互动学习平台初中物理项目式学习主页发布项目研究任务。根据项目的具体需要，由各项目小组的总体策划员统筹安排各组内成员的工作，充分考虑各成员的特长，通力协作完成好本项目。

2.项目准备（提炼问题情境）：

在互动学习平台由首席信息官带领各组员共同讨论项目实施方案，注意项目实施中遇到的各种问题，适时提出改进建议和完善方案的可行性，完成项目可行性研究汇总文档的提交。

可行性研究一：确定研究对象，讨论测电水壶的电热转换效率的原理，在线提交研究结果。

（1）测量原理：η=■×100%

（2）物理量分析：

待测物理量及计算公式：水的质量m，水升高的温度Δt，Q=CmΔt；

待测物理量及计算公式：电压为U，电流为I，时间为t，W=UIt。

项目中不易测量的物理量：

物理量：水的质量m，解决方案：用量筒测量待烧水的体积，算出待烧水的质量；

物理量：消耗的电能W，解决方案：计量电能表指示灯闪烁的次数N，W=N/电能表常数。

可行性研究二：分析测量方法，猜想影响电水壶电热转换效率的因素（易于器材选取和实验操作的因素），在线提交研究结果。

烧水的质量、电水壶的质量。

实验方法：控制变量法。

改变烧水的质量，控制电水壶的电功率及其它设备相同；

改变电水壶的质量，控制烧水的质量、电水壶的电功率及其它设备相同。

3.器材准备（合作探究学习）：

在互动学习平台出示可供选择的器材列表，学生进行筛选形成最终器材清单。同时做好项目过程性文档的提交。

备选器材：电水壶、水、透明盛液筒、量筒、电压表、电流表、温度计、烧杯、抹布、铁架台、插座、电能表（1600imp/kwh）、滑动变阻器、电源、棉线、秒表等等。

4.项目实施（合作探究学习）：

（1）项目分组：四组总体策划员共同商讨需要研究的影响因素，确定负责测量对象。同时做好互动学习平台项目过程性文档的提交。

（2）项目操作（综合考虑实验步骤设计表格）：同时将表格提交到互动学习平台项目过程性研究页面。

A步骤：先用量筒测适量的水倒入电水壶；

B步骤：将温度计插入水中并固定在铁架台上，测量水的初温，记录数据；

C步骤：只将电水壶接入电路，用电能表测量电能，闭合电水壶开关，记录电能表指示灯闪烁的次数N（考虑方便计算）；

D步骤：断开电水壶开关，等待温度计示数稳定后，读出温度计示数（水的末温）；

E步骤：对照原理分析，应用表格中的数据，计算电热转换效率η。

评估一：

通过本项目学习得出的结论是

1.电水壶的电热转换效率与烧水的质量有关，烧水的质量越大电水壶的电热转换效率越高；

2.电水壶的电热转换效率与电水壶的质量有关，电水壶质量越大电水壶的电热转换效率越低。

评估二：

四组实验得出的电热转换效率η是否可以取平均值： 不可以，四组电水壶的电热转换效率不同，不可以取平均值。

评估三：

电热水壶电热转换效率η还可能和哪些因素有关： 环境温度、水壶的材质、水壶的功率等等。

评估四：

本組同学在项目研究中的成功之处与不足，成功之处：分工明确，实验器材使用规范，读数正确。不足：小组成员实验过程中过多关注自己的任务，大局观不强。

其他组同学在项目研究的成功之处与不足，成功之处：项目实施前准备充分，组员间配合默契，能做到相互提醒。不足：未加强和其他小组的交流与合作，得出最终的结论。

5.学以致用（拓展应用情境）：

视频出示问题情境：电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW·h）”字样，某电水壶装有0.5L初温为25℃的水，将该壶单独接在该表上工作2min，电能表指示灯闪烁了100次，测出水的末温为65℃，计算该电水壶的电热转换效率。

学生通过PAD解决拓展应用问题，并通过互动学习平台自主学习拓展内容。

当前我校“互联网+”互动学习平台在初中物理项目式学习研究中的应用已经到了拓展推广的阶段。在“互联网+”时代，信息化技术已成为教育的基础设施，相当于生活中的水、电、煤一样重要。下一步，我们将积极探索如何在中学其他课程中推广项目式学习研究，推动区域教育课程的改革与发展。

【参考文献】

[1]徐斌.项目学习：提高教学有效性的一个重要模式[J]. 新课程（综合版），2010（6）：6-7

[2]韩立华，常樱，王玉梅.基于Blended Learning的课程设计、实施与评价研究[J].中国电化教育，2010（6）

[3]戴晓娥.互联网+时代课堂教学范式的核心元素与基本框架[J].基础教育课程，2017（9）

（基金项目：扬州市教育科学“十三五”规划课题《基于项目学习的初中物理研究性学习实践研究》（G/16/P/096）研究成果。）