初中物理项目式学习教学策略研究
2023-08-11黄漫萍邝志坚
黄漫萍 邝志坚
摘 要:项目式学习以解决现实问题为导向,越来越受到广大教师的重视。文章以“海上蛟龙”未来战舰设计为例展示具体的初中物理项目学习策略的探究过程,为教师设计物理的项目式学习提供参考。
关键词:初中物理;项目式学习;浮力
《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)提出,在教学目标设计中应引导学生运用多学科知识综合分析和解决问题,培养学生正确价值观和社会责任感,在教学方式的选择上要倡导情景化教学,突出问题教学,注重“做中学”“用中学”,契合了项目式学习的特点。
一、研究背景
(一)初中物理新课标倡导项目式学习探索
“新课标”在内容标准上将“实验探究”和“实践”纳入了课程内容的一级主题,实践包括了“物理学与生活”“物理学与工程实践”“物理学与社会发展”三个二级主题,体现物理与生活、生产、社会发展的联系,学会运用物理知识解决生活问题是核心素养的最高体现。
在知网上搜索“初中物理”共搜索到87条记录,从折线图中可以看出自“新课标”出版后,初中物理的相关研究猛烈增长,是之后的教育发展方向。(如右图1)
物理学科作为自然科学的基础学科,教学历史悠久,常见教材有五个版本。以广州所使用的人教版为例,教学内容分为五个模块,其中涵盖了大量的人文知识,又需要学生有较强的逻辑思维进行推理、验证,实验探究的过程又强调培养学生的动手能力,是一个综合性强的学科,适合进行学生项目式学习的教学研究。
(二)初中物理项目式学习有利于培养学生核心素养
项目式学习指以问题为驱动,以学生为主体,充分发挥主观能动性去探究自主发现的生活问题,运用多学科知识解决实际问题,并从中获得相关技能的学习模式。
初中物理项目式学习是指围绕初中物理教学主题,教师为学生营造一个真实的生活物理情景,学生在情境内通过小组沟通合作、实验探究、模型搭建等多种方式尝试解决社会问题。在解决问题的过程中,既可以运用到已有的知识储备,又可以学习到新的知识;既可以提升学生知识输出的能力,又可以培养学生的动手操作能力;既可以培养学生的科学思维,又可以让学生学会科学探究的方法;真真实实的“从生活走向物理,从物理走向社会”,落实物理核心素养的培养。
二、研究方法
(一)初中物理项目式学习主题分析
初中物理人教版八年级下册第十章浮力章节引入了辽宁舰的介绍,在第十章第三节“物体的浮沉条件及应用”中“浮力的应用”中也大篇幅介绍了轮船漂浮的原理,“动手动脑学物理”的习题第一题也是考了轮船排水体积的计算,可见对轮船漂浮原理的理解和计算能力都有一定的要求。“新课标”内容要求“能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象”,表明要将浮力相关知识迁移到生活问题中,强调物理与生活的紧密联系。
对于浮力的应用的教学,如果仅仅停留在知识的讲解和习题的练习,那学生的能力也就停留在解题层面。将浮力的应用联系生活生产实际,依托学校在长洲岛的优越地理环境,借助岛上公司的多种资源,选择将“海上蛟龙——航海模型再设计”作为项目式教学的内容。
(二)初中物理项目式学习策略的设计和实施
1. 打破学科壁垒,整合多种资源
海上蛟龙项目要求学生先设计再组装战舰,还要宣讲投标。要求的知识储备不仅仅是物理单一学科,还需要一定的人文知识和艺术知识。项目的综合性就要求教师要整合多个学科的学习资源,包括物理、艺术、语文、数学等学科学习资源,当地船厂的社会资源、长洲岛的文化资源、造船工程师的人力资源等。(如右图2)
2. 营造真实情境,提出现实问题——要融入课程思政的要素,体现学科育人的功能
长洲岛是黄埔军校旧址所在,岛上有丰厚的红色革命、海军文化和随处可见的船舶,给学生潜移默化的文化影响。带领学生参观船舶公司,让学生见到船舶的制作过程,带领学生乘坐水上巴士,亲身体验坐在船舶上的感受,调动学生的学习兴趣,为学生营造一个积极的学习氛围。在这样的氛围下向学生提出一个问题:“如果是你来设计一艘保卫祖国的战舰,你将会怎样设计呢?”
3. 提驱动性问题,分解子任务
以问题为导向,明确研究问题是设计一个未来战舰,将项目分解为“設计战舰”“制作战舰”“战舰投标会”三个带有驱动型的问题,让学生对项目有大致的了解,再将驱动型问题分成多个子任务,形成一个任务清单。学生可以依照清单完成任务,给学生提供思考的方向和大致的思维框架,便于学生整合已有的知识储备来解决问题。(如下页图3)
4. 明确项目式学习策略,开展项目式学习实践
项目式学习策略与常规授课的流程具有一定的区别,常规授课以教师的讲授为主,而项目式学习的多数环节都是学生参与并自行组织,教师在其中起到辅助作用。
在项目开始之前,教师先整合各方资源并筛选合适学生最近发展区水平的项目主题,结合当地特色船舶文化,通过真实情景对学生提出“自己如何设计未来战舰”。学生通过搜集资料、听讲座等方式初步了解战舰的基础知识再组建自己的团队。小组通过“研发流程”“头脑风暴”“舰身设计”多个环节将方案研讨、定型。进行航模制作前,教师讲解航模制作相关知识和要求,学生制作前需要拟定制作计划表,明确制作时间;制作过程中,需要做好活动日志和舰艇下水情况记录。当小组航模完成后,小组要为航模宣讲制作精美炫酷的PPT、撰写演讲稿,以便在教师组织的未来战舰投标会上崭露头角,小组之间听完宣讲后进行投标,竞选出最优战舰。整个项目过程学生小组都会进行“成长勋章墙”“项目活动日志”等记录,是生生之间相互评价的体现。项目结束后小组进行项目复盘,反思项目中的表现和表达自身通过项目学习的成长感悟。(如下图4)
5. 搭建展示平台,形成多元化评价
一个好的展示平台能够让学生进行更多的交流,可以提高学生的语言表达能力和专业素质,是学生综合能力的体现,也是学生对项目式学习的阶段总结。传统的分数评价维度过于单一,没有用全面的、发展的眼光去看待学生。多元化的评价方式更适合项目式学习的学生,更详细、更多维地了解学生的情况,是初中物理项目式教学的有效保障。(如下页图5)
三、研究结果
初中物理项目式学习应用在初中物理课堂中,教师调动多方资源为学生创造真实、综合的生活情景,以生活中实际问题为导向驱动学生学习。学生通过融合各个学科的知识,小组团队讨论交流,设计合适的实践方案去解决问题,做到知识的输入再输出。
学生从传统课堂的从属转变为课堂的主体,真实的情景调动了学生的学习兴趣,现实问题拉近了物理与生活的距离,当地的文化特色有助于培养学生的科学态度。分解后驱动性任务让学生有脉络、有方向地去探索问题和解决问题,使得初中物理项目式教学的可操作性增强。项目最终的竞标会充分地调动了学生的文字和语言表达,是综合性成果的体现,学生的沟通、合作、思维、动手实践、表达能力都得到了培养。
教师从课堂的讲授者转变成组织者,通过对生活问题的观察和多方资源的整合,为学生创设了学习情景,满足学生的项目研究需求,对学生的学情和最近发展区也有了更细致的了解。教师通过鼓励学生运用创新意识解决生活问题,教授了学生学习方法,培养学生的思维逻辑能力,在教学方式上得到了创新,准确落实了“新课标”的培养要求。
总而言之,初中物理项目式学习是当前教学发展研究值得尝试的方向,是教师落实物理核心素养培养的重要途径,是学生创新意识、创造能力提升的必经之路。以“海上蛟龙”为例进行教学策略研究,将项目式学习落实到每个校园当中,走出特色校本课程之路。
参考文献:
[1]吴波.STEM视野下项目式学习跨学科融合课程开发与实践研究[J].学周刊,2023(11).
[2]李博凌,郑卫峰.基于发展核心素养的项目式学习设计——以“制作水火箭”为例[J].中學理科园地,2023(02).
[3]张寿光,李荣慧,闫彩霞.核心素养下的高中物理跨学科教学探索——以“电场”教学片段为例[J].理科考试研究,2023(07).
[4]袁莹莹.基于跨学科理念的物理教学设计研究[D].重庆:西南大学,2022.
[*本文系广州市教育研究院2022年度科研课题《基于项目式学习的新时代爱国主义教育特色课程开发与实践研究——以某校“塑魂立人”特色课程为例》(课题编号:2022xbjy04)和《素养导向的爱国主义教育项目式教学模式研究——以黄埔军校纪念中学“塑魂立人”特色课程项目为例》(课题编号:2022xbjy03)的阶段性研究成果]