项目学习在初中物理教学实践中的应用探索

李春雷

摘   要：在《义务教育物理课程标准（2022年版）》中，倡导基于真实情境、问题、任务、项目开展教学，促进学生核心素养的养成。“项目学习”是一种新型的教学模式，是在真实世界中借助多种资源开展探究活动，解决一系列相互关联的问题。教师结合教学实践，将项目学习应用于初中物理教学之中，来提高课堂效率。通过尝试，学生能够在完成学习任务的基础上更好地了解物理知识的本质，有利于将理论知识与实践有效结合。

关键词：项目式学习；物理单元复习；理论与实践

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2023）7-0028-4

1    理论支撑

1.1    项目学习的基本定义

所谓项目学习，就是学习者围绕某一个具体的学习项目，充分选择和利用最优化的学习资源，在实践中体验，在体验中吸收，在探索创新中获得较为完整而具体的知识，最终形成专门的技能并获得发展的学习。

1.2    物理课程标准

《义务教育物理课程标准（2022年版）》［１］中指出，注重“做中学”“用中学”，即教师要努力通过活动帮助学生学习和运用知识，提升学生的操作技能和探究能力。教学中，可选取能引起学生兴趣的内容，让学生通过阅读教材或其他拓展材料、收集各种形式信息、调查研究和讨论展示等方式去学习；可让学生结合所学，研究一些小课题，制作一些小模型、小用具等，增强动手能力。

可见，将项目学习引入物理课，将会丰富物理教学方式。让学生去围绕着一个具体的学习项目，自主选择、利用各种学习资源，运用习得的物理规律创造性地解决真实的物理问题，“促使学生将已经掌握的知识有机地与实践结合，能提高学生运用知识的能力和效率”［２］，从而内化规律、形成技能、收获经验、增长智慧和高阶能力。

下面，结合北师大版初中物理第七章“热现象”，介绍教学实践探索与反思。

2    项目主题确定

2.1    教材内容情况

本章是初中物理的重点内容，也是物理学研究的一个重要领域。本章课程内容中涉及了物质的形态和变化、多种多样的运动形式、能量等相关主题，其具体内容有物态变化、分子动理论和内能及变化相关问题。这些热现象与人们日常生活和生产劳动关系密切。在研究方法上，要在各种不同的自然现象之间建立联系，从可以直接感知的宏观现象推测无法直接感知的微观机理。可见，本章对学生后续系统学习物理知识有着重要作用。因此，教师需要结合新课标的要求，在教学实践中创新教学方法和教学模式，为学生能力与知识的均衡发展夯实基础［３］。

2.2    学生情况

学生已经完成了教材上关于热现象知识的学习，有了一定的知识基础。但学生对知识的认识和理解还不够深入，还不能很好地梳理知识之间的联系，在实际的生产生活中，还不能清晰、准确地应用知识对一些现象或事物进行解释、说明。通过信息技术课的学习，学生能够利用手机、电脑和办公软件对信息进行初步加工处理，形成作品。进入初中后，各班学生已经有了一年多的相互接触，在各种活动中已经有了相应的小组合作意识。但因独生子女多，在团队合作、小组配合上还需加强。

为加深学生对知识的理解，通过宏观现象推理微观机理，根据学生情况和教材情况，将项目主题设定为“有趣的热现象”。教学实施过程中，将以自然现象——四季变化为线索，推进学生知识与实际的联系，初步规划现象与知识对应的脉络为：春——熔化、凝固；夏——汽化、液化；秋——升华、凝华；冬——内能及变化。学生将以任务驱动、小组合作的方式完成学习。

3    项目学习目标

基于教学背景和学生的知识、能力情况，确定的项目学习目标如下：

（1）了解热学的基本知识。

（2）会根据所学知识解释生活现象，能够结合实例进一步认识热现象。

（3）会利用办公软件对相关有效信息进行整理编辑。

（4）通过对生产生活中信息的观察、提取，准确找到热現象的基本知识。

（5）通过任务驱动的小组合作方式，认识在生活中热现象知识的应用。

（6）通过学生实验演示，让学生体验科学实践精神。

（7）通过小组作品展示评价，提高学生团队意识和互助意识。

4    项目实施过程

4.1    科学分组

通过对本班学生的分析，结合项目式学习的分组建议，先确定班级组织能力较强的学生为各小组组长，然后根据学生的兴趣、能力、性别等进行小组搭配，每组学生6～8人。这样能够便于学生合理分配、分工，给所有学生创造平等参与的机会。

4.2    头脑风暴

各小组组建后，向各小组说明本次活动的主题——“有趣的热现象”。要求各小组可选用春、夏、秋、冬任何一个季节作为研究对象，在生活和实践中寻找该季节中与热现象相关的知识，梳理对应本章知识体系，并形成研究成果进行展示。

在全体学生清楚活动内容，并以小组为单位认领了学习任务后，进入到各小组讨论环节。教师注意讨论方法的引导与训练，建立良好的讨论机制，引导挖掘深度；各组长要鼓励小组成员参与其中，积极发言，民主而高效。通过这些做法，让学生的讨论切实有效，避免出现盲目的、不切实际的合作学习。

4.3    查找信息

这一课时先让小组根据选取的任务，在生活中寻找相关知识，进行初步合作，最后小组汇报。教师一方面对小组存在的疑问进行答疑解惑，另一方面要通过查找资料丰富学生的知识内容，还要对小组分工合作情况进行点评和指导，以便于小组任务的推进开展。

通过不同的学习形式让学生学会独立学习，增加个体解决问题的能力，同时也注重自学后的分享和同伴间的交流。这一课时指向实时性知识和基础性技能问题的解决。

4.4    作品确定

通过小组的选择，明确了各小组的研究方向，经过学生反复研究，确定主要呈现的小组作品，如表1所示。

这一课时要让小组围绕季节特点和呈现的作品设计实物制作和电脑制作。實物制作的要求是能够通过作品复现其蕴含的知识；电脑制作是要将小组整个活动过程进行汇报总结，对实物作品进行文字或动画说明。

本课时让学生运用一定的操作技能解决问题，将想法或创意付诸实践，通过设计、制作或装配等，制作和不断改进较为复杂的制品或用品，发展实践创新意识和审美意识，提高创意实现能力。通过信息技术的学习实践，提高利用信息技术进行作品设计与制作的能力。

4.5    展示汇报

本环节由小组进行汇报分享总结，展示制作的电脑作品和手工作品。小组成员对作品进行演示和说明，并总结本组项目。下面以各小组展示情况进行说明：

小组一：“水中的蜡烛”。

该小组学生确定的熔化、凝固演示实验为“水中的蜡烛”，具体操作情况如下：学生找来一截比容器低的蜡烛，点燃火柴把蜡烛底部烧化一部分，然后迅速将蜡烛粘到容器底部，让蜡烛竖立在容器的中间。在容器中缓缓注入水，一直到水和蜡烛一样高为止。点燃蜡烛，蜡烛慢慢地燃烧。当火到了水面以下，竟然也不会熄灭。观察的学生发出惊叹声。

小组学生向班级同学提问：都说水火不容，为什么蜡烛能在水面以下燃烧呢？

教师启发学生从熔化、凝固知识进行思考。学生得出：由于蜡烛点燃后，一部分蜡熔化形成“蜡油”，流下的“蜡油”密度比水小，遇到周围的水温较低，就会在四周逐渐形成一道围篱似的防水层，使灯芯不会浸湿，从而出现水中燃蜡烛的现象。

小组二：“不会燃烧的手帕”。

该组学生在杯子里放入一定比例的酒精和清水，充分混合。然后取一块手帕，浸入这个溶液里。浸透以后，拿出来用坩埚钳夹好，点火燃烧。这时学生看到手帕燃烧得很盛，好像立刻就要烧成灰似的。但等到火焰减小的时候，演示的学生迅速摇动手帕，使火熄灭。再细看手帕，竟然毫无损伤。

小组学生进行设问：在刚才燃烧的过程中，为什么手帕没有燃烧起来呢？

启发学生用汽化的观点进行解释：这是因为酒精虽然是在空气中容易燃烧的物质，但水在常态下是不能燃烧的，溶液中的水会起到隔绝燃烧的效果。同时，燃烧的过程中，水会蒸发吸热，使手帕不会达到燃点。当手帕上的酒精快要烧完的时候，手帕上蒸发出去的水不是很多，仍有大量的水存在着，所以手帕就燃不着了。

小组三：“自制白雾”。

该小组学生通过查阅资料，得知用液体灭火器也能制成“白雾”。具体操作是：取一个液体灭火器，拔开保险销。用布袋子蒙住二氧化碳的灭火器口，并用绳子系好。打开灭火器几分钟，在布袋子中可以生成固体的干冰。将干冰放到盆子里加入水，就可以产生烟雾弥漫的云雾。

小组学生设问：在刚才的实验过程中，经历了哪些物态变化？

教师引导学生关注实验中的细节，结合现象进行解释。液体二氧化碳从灭火器中喷出时，气体膨胀，瞬间温度降到零下，低于二氧化碳的凝固点，使得二氧化碳凝固为干冰。干冰在水中迅速汽化吸热使得空气中的水蒸气凝结为小液滴，成为云雾。

小组四：“仿制内燃机”。

小组成员取一只注射器，将底部用小刀削至与针筒相平。将打火机电子式火花发生器紧紧地塞进孔中，用硅胶封好。拔出注射器活塞，向针筒中喷入酒精，再将活塞压入针筒内，然后按动电火花发生器的按钮。电子式火花发生器点火后，观察到的现象是酒精迅速燃烧，并将活塞顶飞出去。

小组学生设问：在这个过程中，能量是如何转化的？有什么应用？

学生根据已经学过的知识进行解释。酒精燃烧后产生的内能对外做功，内能转化为机械能；根据燃料燃烧产生的内能做功这个原理，可以制造出的机器是热机。

4.6    项目评价与反馈

小组展示、教师讲解完成后，进入评价环节。项目评价包括学生对项目的评价、学生对自己在项目过程中表现的评价以及学生间的互评。通过教师提供的量表，学生进行不记名评价，既可以帮助学生自我反思，相互提出意见和建议，也能让老师发现项目中存在的问题，从而进行改进。

5    将项目学习引入物理教学的反思

5.1    提高了复习课的教学效果

在项目的引领下，学生基于自身的经验，课前带着任务展开学习，不拘泥于“纸上谈兵”，而是要充分将所学知识应用于实际，并且能够创新、创造。课堂上教师组织学生交流，分享各自的学习收获，同时教师根据学生的学习状况，做好查漏补缺工作，同时进行知识梳理。在项目任务条框下，引导学生纵向深化延伸，横向发散拓展，帮助学生构建知识结构网络，培养学生“融会贯通、触类旁通、举一反三”的解决实际问题的能力，提高了复习课的教学效果。如此可以将培养学生终身学习的核心素养目标落到实处，进而为学生的终身发展奠定良好基础［４］。

5.2    能够激发学生主动性

课前，学生在项目的引领下自学，根据项目的性质和学生的学情，能够自由发挥，进行小组合作；课上，学生在教师的组织下交流、分享各自的学习成果。体现了以学生为主体的教学，学生在任务驱动下学习，能够更加主动，养成自主学习的习惯。

总体上，项目式学习为初中物理教学和新课改提供新思路，教师在充分理解项目式学习的基础上，要考虑学生的认知水平和能力发展等因素，结合初中物理教学的特点大胆尝试且不断创新，让项目式学习成为一件切实可行且可广泛推广的事情。

参考文献：

［１］中华人民共和国教育部．义务教育物理课程标准（２０２２年版）［Ｓ］．北京：北京师范大学出版社，２０２２．

［２］刘志标．初中物理教学“项目学习”应用研究［Ｊ］．江西教育，２０１９（３３）：２８－２９．

［３］夏里哈尔·卡肯．初中物理教学模式和教学方法的创新措施初探［Ｊ］．课程教育研究，２０１８（４８）：149-150.

［４］侯中柱． “项目学习”在初中物理教学过程中的作用［Ｊ］．教育实践与研究（Ｂ），２０１７（35）：4-8.

（栏目编辑    刘   荣）