基于项目化学习的物理跨学科实践课程设计

2023-03-09陈显灶

物理教学探讨 2023年2期

陈显灶

厦门市海沧区北附学校，福建厦门 361026

《义务教育物理课程标准（2022年版）》提到，基于核心素养培养要求，明确课程内容选什么、选多少，注重与学生经验、社会生活的关联，加强课程内容的内在联系，突出课程内容结构化，探索主题、项目、任务等内容组织方式。原则上，各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习［1］。但是，目前的物理课程鲜有涉及跨学科的内容。因此，在物理课程中融入跨学科的学习主题，发展学生运用跨学科知识分析和解决问题的综合能力、动手操作的实践能力，既能落实课标的要求，又具有实践价值。

项目化学习（Project-Based Learning，PBL）是由驱动性问题引领的持续性探索学习过程，充分调动学生全方位的知识、能力等创造性地解决问题，形成对核心知识和学习历程的深刻理解，有利于促进学生知识迁移和素养形成［2］。项目化学习将物理与日常生活、工程实践、社会发展相关联，能够有效地将跨学科知识应用于解决实际问题中。因此，教师可借助项目化学习的教学理念设计物理跨学科实践教学。

一般情况下，需要多个课时才能完整、充分地完成跨学科实践课程中的实践内容。因此，每学期跨学科实践课程可酌情设置约3个项目。那么，初中物理学习的4个学期共有12个项目，如表1所示。按照新课标“跨学科实践”的二级主题来分类，有“物理学与日常生活”主题项目，如跑操方案设计、玻璃搬运方案设计；有“物理学与社会发展”主题项目，如飞行器制作、保护水资源调研；有“物理学与工程实践”主题项目，如密度计制作、杆秤制作、身高测量仪制作。

表1 基于项目化学习的初中物理跨学科实践课程

1 项目确定依据

新课标建议将跨学科实践活动与物理教学内容紧密结合，提倡用物理学科知识解决日常生活、工程实践和社会发展问题，从而促进学生学以致用。项目的筛选依据主要有两点，一是项目要基于真实问题的解决，二是项目要指向物理核心知识或核心能力。八年级上册、下册和九年级上册的项目活动多是基于单个核心知识展开的，可以在新课阶段进行，也可以在阶段性的复习课中进行，从而巩固知识。4个学期12个项目包含的核心知识如表2所示。

表2 各项目包含的核心知识

需要说明的是，简易吉他的制作仅包含声音特性的知识，杆秤的制作只需要杠杆的平衡条件作为知识储备即可。九年级下册的三个跨学科实践项目都涉及综合问题的解决，包含的核心知识较多。例如，彩虹杯制作涉及到特殊方法测密度的知识，学生需要掌握密度、浮力知识；玻璃搬运方案设计则涉及到固体压强、大气压强的综合知识。学生要在解决这些综合实践问题的基础上，完成对知识的内化与提升，这也是基于项目化学习的跨学科实践课程的本质意义。

2 项目建构过程

夏雪梅提出项目化学习包含核心知识、驱动性问题、高阶认知、学习实践、公开成果、学习评价六个维度［2］，基于项目化学习的跨学科实践课程的建构模式设计也将参照此模式展开。

项目建构过程的本质是真实问题的解决过程，项目化学习的入项活动是利用具有挑战性的问题创造高阶思维情境，从而激发学生学习的内驱力。学生经历问题解决、创造、系统推理分析等高阶认知过程后，创造一个真实的作品。用高阶思维能力驱动低阶的学习，与我们日常教学先让学生经历低阶学习，再去解决复杂情境的真实问题的流程相反。

问题背景：“盐水选种”需配置一定密度的盐水，用弹簧测力计制作密度秤来检验盐水是否符合要求。

核心知识：密度的应用、重力、弹力、弹簧测力计的使用。

高阶认知：创见、决策、问题解决。

项目流程：如图1所示。