初中物理项目式学习的实践与反思

黄艳红

摘要

核心素养是当前中小学教育需要强化的教育任务，培养学生的核心素养既是适应世界教育改革发展的趋势，也是提升我国教育国际竞争力的迫切需要。而项目式学习这种基于问题驱动、任务驱动，在解决实际问题的迭代过程中获得知识和技能的系统方法，在众多学习模式中脱颖而出，更能促进学生核心素养的发展。文章主要结合“制作吸尘器”的课例实施，阐述开展项目式学习的意义及相关策略，以及课例实施中的反思。

关键词

核心素养  项目式学习  学习策略

2016年9月，核心素养作为中小学教育需要着力强化的教育任务，在中国学生发展核心素养研究成果发布会上落地。落实立德树人根本任务的一项重要举措，就是研究学生发展，真正落实核心素养。同时核心素养也是适应世界教育改革发展趋势、提升我国教育国际竞争力的迫切需要。物理学科教育承载着培养学生的“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”等4个维度素养的重任，因此广大教师要重新审视自己的教育教学理念及课堂教学模式，深刻认识到教育的大变革，尊重并唤醒学生的主体意识，通过科学合理的教学设计、问题驱动等，培养学生独立提出、分析和解决实际问题的能力，使核心素养真正落地生根。

《普通高中物理课程标准（2017年版）》明确提出：“为促进学生物理学科核心素养的发展，课程学习中要倡导基于项目的学习或整合学习等方法，促进学生基于真实情境下学科和跨学科问题解决能力的发展，促进学生素养的发展”。可见，在项目式学习中，学生可以发挥各种智力优势，对自己感兴趣的问题自主进行一定深度和广度的探索和研究。

一、初中物理项目式学习的实施

在项目式学习中促进学生物理学科核心素养的发展，项目式学习的教学目标就不能只注重学科知识，教学设计也不能只依据知识线索而展开，而应该要把培养学生的核心素养作为教学的主要目标，把项目式学习真正融入物理课堂教学，以物理课程标准为依据，切实转换师生间的教学方式，通过项目式学习让学生主动探索现实生活中的问题， 并在探索过程中促进学生“深度学习”，落实“物理观念”“科学思维”“科学探究”以及“科学态度与责任”等物理学科核心素养的培养。下面以工作室的研讨课例“制作吸尘器”为例，谈谈项目式学习的实施策略。

1.真实情境，项目驱动

法国教育家卢梭說过：“你以为你在教他世界是什么样子的，他不过只是在学习地图”。学习一旦脱离了真实情境，容易形成片面的、孤立的理解。区别于传统课堂“学以致用”的教学逻辑顺序，项目式学习倡导“用以致学”的问题驱动，内化为学生学习动力的引领。课堂伊始，视频展示：2020年美丽鹭岛厦门六次蝉联全国文明城市，展播美丽的厦门环岛路、翔安彩虹跑道及学校教室洁净的环境等，然后教师指出优美的环境离不开高素质的市民，当然也依赖于保洁工人和吸尘车，从而引出项目课题“自制吸尘器”。真实的驱动性问题，引导学生在真实情境中对问题展开探究，并为学生的探究提供工具和资源。

2.寻根溯源，思维可视

思维可视是基于观点之间的联系，项目式学习可以为学生提供了解、解释科学的时间和条件，让学生对知识有更深层次的理解和掌握。学生经历新知建构、知识迁移应用、深度学习等学习环节，逐渐建立起接近科学思维的模式，并获得多种表达方式（原理论证、产品制作、展示交流等形式），让自己的思维具有可见性。

课例“制作吸尘器”基于核心素养的教学目标（如表1），学生带着“美丽鹭岛厦门蝉联全国文明城市，我为优美环境做个小贡献——制作吸尘器”的驱动任务，开展了寻根溯源的原理探索，同时教师也为学生搭建了脚手架，让学生的思维具有可见性（如图1）。

3.合作交流，内化素养

不同于传统课堂学生以自我为中心的学习模式，项目式学习在教学组织过程中，给学生提供了既有广度又有深度的自主学习与合作交流空间，充分发挥小组合作学习的群体作用，培养学生的主动探究、团结协作、互相尊重、勇于创新的精神。在本课例中，学生的合作交流主要体现在：一是在获取吸尘器的原理支撑后，初步对吸尘器的结构进行设计;二是产品制作完成后，对吸尘器的吸尘功能进行测试;三是如何增强吸尘器吸尘性能的进一步挑战。在这三个合作交流环节中，学生从最初的经历小实验过程，了解流体的压强与流速的关系，为吸尘器的原理认知搭建了必要的脚手架，从而大胆设计吸尘器的结构，再到知识迁移——如何改变流体的流速，通过流体速度的变化引起流体压强的变化，形成压强差达到“吸尘”的作用，最后借助发散思维，大胆猜想，聚焦如何最大限度改变流速，以达到更强的“吸力”。三个环节环环相扣，深度挖掘学生的学习能力，通过合作与交流，把学生碎片化的知识变成了结构化的概念体系，最重要的是提高了学生物理学科核心素养与关键能力（如图2）。

4.产品展示，自主反思

产品的制作是对知识的整合与应用。本课例的第一次高潮出现在第一次产品大比拼：各小组展示本组制作的吸尘器（如图3），由成员大致介绍产品制作过程的心得以及本组产品的主要优势。然后每组派出一名成员协助老师开展吸尘功能大比拼的比赛，通过相同时间内吸引碎纸屑的多少，结合设计理念和产品外观进行评价，推出优胜产品。同时为了进一步改善吸尘器的产品性能，组织组间互相提出优化产品的方案。

学生对产品展示环节的反应是热烈的，一方面是自己的知识变成产品的兴奋，另一方面是面对这么直接的视觉冲击。这其实是知识整合、迁移与创新应用，以及设计理念的初碰撞，包含对本组产品与别组产品的优劣对比与取长补短等。例如，隔滤网的安装、电动机的固定位置与方式、扇叶的选择、瓶子的形状，以及产品展示所看到的性能差异。

5.优化方案，深度学习

如何挖掘产品展示环节所带来的资源，是决定能否将课例引向深度学习的关键。笔者认为，项目式学习难免带来产品的展示，甚至是产品优劣的PK，建议教师切勿在比赛结果出炉后立即结束课程，而应该是深度挖掘该过程的资源，引导学生进一步改善、优化本组和别组的产品，从中加深对知识的理解、整合、应用。因为学生优化产品的过程，也是对知识深度学习的过程。大胆的展望市场，继续优化产品，也进一步提高自身的核心素养。

在“制作吸尘器”的课例中，就有第二次产品比拼：各组成员综合各方提供的優化产品方案，改进本组产品后，进行第二次吸引碎纸屑的比赛，并由获胜小组交流改进方案。而在优化产品性能的讨论交流环节，学生的主要思想（如表2）。

这些问题与猜想，既是学生关于学习的深度思考，也可以是学生课堂的延伸，课后继续研究。让课堂真正成为研究的开始，而不是结束。

二、项目式学习的反思

在初中物理教学过程中践行项目式学习，因为能紧扣学生、学生活动、学生经验等三个中心，既可以活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣，有效提高课堂的教学效果，更主要的是，在知识的获取、整合、迭代，以及产品不断改善和优化的过程中，对于学生的批判性思维、创新思维能力、处理和解决问题等各种综合能力的有效培养，引导学生成为终身学习的实践者。但是，当前在初中物理课堂教学中践行项目式学习仍处在探索阶段，主要有以下几点反思。

1.优选递进的实验项目，促发学生深度思维

观摩了多节项目式学习的课例后，几个浅层化的问题难免浮现：“项目式学习是通过项目学习知识，还是通过应用知识制作项目”“项目大小的选择与课时的矛盾”“基于项目式的复习课，知识点的覆盖面如何兼顾”等。其实，好的项目要有一定的挑战性、相关性、开放性和延展性。学生通过实验探究、设计、创新等高阶的学习活动带动低阶的识记、理解、应用，做是为了学。而教师要为理解而教，为迁移而教，优选递进的实验项目，激发学生的深度思维。

2.应用大概念策略，优化项目式学习

项目式对于教师最大的考验之处在于教材内容、学科知识的整合。教师应能利用大概念优化知识结构，打破学科壁垒，使课程少而精，促进学科内，学科与学科、学科与生活之间的有效联系。并且从课程标准中的学科核心素养和学习内容出发，明确本单元的学习目标，梳理出学科大概念;进而将大概念转化成核心问题呈现给学生，然后为达成核心问题的理解，设计贯穿单元的核心任务，并分解成可以拾级而上的子任务，引领学生向学科本质近一点，再近一点。

在初中物理教学中加强项目式学习研究与构建，使项目式学习真正融入物理课堂教学，这对落实物理课程标准、切实改变师生的教学方式、促进学生“深度学习”、培养学生学科核心素养和关键能力、培养符合社会发展需要的复合型人才都具有重大的意义。

参考文献

[1] 张惠钰.高中物理项目式学习设计策略探讨[J].物理教师，2017（09）：26-28.

[2] 叶成林.指向学生核心素养培养的初中物理项目式学习课堂教学[J].中学物理，2019（06）：10～12.

[3] 陈宗成.物理实验教学STEM要素整合策略[J].教学与管理，2021（04）：72～75.

【责任编辑  孙晓雯】