初中物理项目式学习课堂设计流程实践与思考

王俊凯

摘   要：项目式学习是一种基于任务、问题驱动学生解决实际问题，从而让学生主动汲取知识的教学方式。这一学习方式有助于促进学生的核心素养，因此在教育改革的当下被越来越多的初中物理教师关注。文章详细介绍了初中物理教师设计一堂项目式学习的课程应有的流程及其要点，并通过课例“速制水杯保温袋”分享了在各个环节的实施过程中的经验与总结。

关键词：项目式学习；初中物理；课程设计

1  契合初中物理核心素养的项目式学习

随着最新的《义务教育课程方案（2022年版）》落地，初中物理课堂的教学从原来的三维目标走向了培养学生的核心素养。核心素养要求授课者在教学过程中不能仅强调知识与技能，而是更加注重让学生经历科学探究，培养学生获取知识的能力，注重培养学生形成科学思维，拥有科学态度与责任。这便要求初中物理教师寻求更创新的与初中物理核心素养的培养更契合的教学方式，项目式学习也因为具有这一优势而被越来越多的初中物理教师所青睐。

“项目式学习（project based learning简称 PBL）”是从美国教育家杜威“做中学”发展出的，旨在让学生运用各种方法尝试解决一个基于真实情境的复杂问题，并且在这一过程中因为高阶需求积极主动探索，学习掌握所需知识的一种学习方式。通过这一学习方式能够让各种类型的学生发挥各自不同的长处，积极主动投入学习，让学生的核心素养真正落地。

2  初中物理小项目式学习的设计流程

因为项目式学习是基于真实情境的问题，许多问题背景往往较为复杂，作为项目需要的完成时间长，解决问题需要较多的知识储备、学习的知识也常常是跨单元、跨学科融合交叉，因此可以尝试与“大单元”教学理念相结合，设计一个将学段、科目整体贯通包容的，让知识系统和教学实际更符合生活实际的长期项目。但是这样的项目设计和实施难度较大，对初中物理教师的要求极高，新手教师或者是初尝试项目式学习的初中物理教师更适合从需要调用的核心知识较少的、用时不超过一周（一般1到4课时）的小项目入手， 以防止在还较无经验的情况下项目脱离把控，本文讨论的也是这样的“初中物理小项目式课堂”。

即使是短时间的小项目也需要遵循一定的流程进行设计，而项目式学习刚刚开始风靡，网络上的案例各式各样，较无统一的设计流程标准，夏雪梅博士在“项目化学习的实施：学习素养视角下的中国建构”对项目式学习的实施阶段进行了建议：项目化学习实施应该由“入项探索、知识与能力构建、合作探究、形成与修订成果、出项、反思”六个步骤依次循环进行[ 1 ]。笔者依据夏雪梅教师的建议，结合初中物理学科的特点和课题组多位教师实践经验的总结，将初中物理课堂的项目式学习流程及每个流程对应要点总结如图1。

3  课例：速制水杯保温袋

这里以课题组开发的课例“速制水杯保温袋”为例，依据上面介绍的流程详细讲解其中开发的思考总结。

3.1  具有挑战性的真实问题

塑料水杯廉價、美观又方便，学生几乎是人手一个，但是塑料水杯因为没有保温功能，夏天不能带冷饮，冬天不方便装热水就成了学生的一大痛点。课堂伊始，教师便随机取来学生桌上的塑料水杯，谈论厦门的九月依旧是炎热逼人，大家都想要在艳阳高照的时候来一杯冰饮，但是为什么很少有同学想过用普通塑料水杯带一杯冰水过来呢？借由学生的讨论回答继续提出驱动性问题：普通塑料杯装冷、热水为什么温度容易变化？如何避免或者减缓塑料水杯中的冷、热水温度的变化？又如何确定杯中的温度发生了什么样的变化？通过一系列的问题，使得学生的注意力关注到温度、温度变化、保温等关键词上，从而引出课题“速制水杯保温袋”。让学生在20分钟内以小组为单位，用提供材料制作一个水杯保温袋，并在最后比较各组保温袋的保温效果。

问题要具有驱动性。第一是要能引起学生的兴趣，所以挑选的情境本身应该有意思，最好与学生联系较为紧密，让学生能够第一时间关注问题本质，引起思考，而不是仅仅被新颖的情境本身吸引。第二是问题要具有一定的挑战性，需要的知识处于学生的最近发展区，不能是学生一眼便能较为完整地回答出来或者经过努力思考也对问题的答案毫无头绪，使得学生的兴趣只是一闪而逝，没有了探究的欲望。当然有些问题是表面看起来简单，但是实际动手解决或者深入探究会发现其中有诸多难点，如果要设计这样的项目，则需要教师提前设计好连续的驱动性问题，适时地抛出引导，使得学生的积极性一直被调动，能够逐步按着教师的期望深入学习。

3.2  优化项目，提炼模型

本项目的灵感来源于一个网络新闻：某动物园空调系统故障，动物园工作人员紧急自制低温保温箱转移企鹅。本来将这一新闻直接作为项目背景，将项目定为“自制企鹅保温箱”也是可行的。但是笔者最后将项目优化改为了“速制水杯保温袋”，基于的考虑是项目要在课堂内完成，又要穿插讲解知识，并且项目小组之间还要形成较为公平的竞争，那便要求所用器材简单易得，且成品评价能有一定标准。所以最后提供的器材是统一的一次性水杯，里面装有300毫升0℃的冰水，评价标准是用提供的材料为水杯制作保温袋，20分钟内杯中冰水温度升高最少的获胜，因为限定了制作时间，所以称为“速制”，要求“速制”一是刺激学生积极思考探究，二是留够项目展示时间，完善知识学习。

项目的概念来源于管理学，但是与企业、工程等的项目管理还是有很大的不同的。现实中的项目可能是连提出者、管理者也毫无头绪，需要与所有项目成员一起逐步摸索前进。但是课堂上的项目，教师作为引导着，却必须保持对项目有足够的掌控能力，才能让项目服务于学生的学习，所以优化项目既是为了让学生能够入项，也是为了配合教师自己的掌控能力。

3.3  合理分配，组建团队

正如表1中所提，优化的项目加上合理的队伍分配可以让所有类型学生都有事可做，面向全体学生，培养学生核心素养。所以笔者在上课之前微调了座位，以四人为一个小组，并且在学生开始项目之前要求学生在小组内选出一位数据记录员和一位项目汇报员。要求数据记录员每2分钟记录一次杯中冰水的温度，绘制温度变化曲线，汇报员最后汇报的内容要展示记录的数据，并回答课堂开始提出的驱动性问题，介绍自己的产品，分享成功或失败的经验。通过记录过程，让学生能够将注意力持续保持在项目之中，同时搭配不同类型的学生和分工要求，则让学生都能挥发自己的专长，更愿意积极主动地投入项目制作。

3.4  原理分析与探索

区别于传统课堂“学以致用”的教学逻辑顺序，项目式学倡导“用以致学的问题驱动内化为学生学习动力的引领，教师应该改变传统观念，为学生提供学习相关知识的条件和时间，让学生“用以致学”。本节课的核心知识点是温度、温度计的使用和热传递，属于学生较容易接受的内容，学生通过自学便可掌握大部分知识并进行应用，所以本课在这一环节教师只是提示了书本对应的章节，如果需要在知识难度或者容量较大的课程上设计项目式学习，教师可以通过设计导学案或者细分项目、细分驱动性问题等方式引导学生逐步自主掌握知识，千万不要因为担心学生学不会、学不全而将学生的学习改回传统的教师讲授的方式，使得项目式课堂变为实验课、验证课甚至手工课。

3.5  合作探究，开发产品

初中物理是一门建立在实验基础上的学科，所以有实物产出是初中物理项目式课堂常见的方式，本课例最终产品是一个水杯保温袋，评判的标准在于其保温功能和是否具有便携的袋子的功能。但是教师不能因此被限制，初中物理课堂的项目还可以是出具说明书、开办论证会等等形式。初中物理项目式课堂的重点在于开发的过程能不能促进学生的深度学习，而不在于产出的项目结果是什么。所以教师在学生探究过程应该巡视引导，利用多媒体等手段收集学生开发过程的经典案例，充实过程性评价，也方便后面交流评价时候展示使用。

3.6  发布产品，交流改进

课堂最后，教师通过展示对比各组记录的数据，让保温效果最佳的前三组和保温效果较差的两个小组的汇报员挨个上台进行汇报，本组成员可以在下面进行补充，其他组可以提出疑问，由展示小组进行回答，最后票选心目中的最佳产品，课堂气氛也在这一刻达到高潮。

著名物理学家、诺贝尔奖得主理查德·费曼提出过一种学习方法叫“费曼学习法”，其核心就是“通过用简短的语言，向别人清楚地解说一件事，来检验自己是否真的弄懂了这件事。”产品发布一能让发布团队在向同学解说自己的产品时梳理自己所学习、运用到项目产品的知识，检验自己所学。二是通过各个小组之间提问、评价，相互学习、相互启迪，弥补缺漏的知识点。教师也在此过程中分析判断学生所学，是否达到自己的教学目标，进行查缺补漏。

3.7  反思总结，二次开发

从来不存在完美的项目产品，让学生经历失败或者展示缺陷是每一堂初中物理项目式课堂必要因素。所以在展示环节教师除了邀请产品较为成功的小组进行展示，也要有意识地挑选较为经典的失败的案例进行展示，并通过暗示等方法让学生发现产品缺陷或失败的关键之处，纠正部分学生对知识的错误理解或者引导学生继续深入学习，使得失败成为有效失败，让学生在科学思维、科学探究、科学态度和责任获得直观的经历与提高。

项目的二次开发还可以让学生对知识进行整合、迁移与创新应用，是初中物理项目式课堂的独特作用。但是初中物理的项目式课堂很容易遇到一个问题便是课堂时间不足。一堂课既要完成项目，又要传授足够的知识点，经常不能两全，所以本课例的解决方案是将项目的二次开发放到课堂之外，让学生在课后继续完善产品，并鼓励学生利用小视频等方法进行记录展示，符合当前双减对作业多样化的要求，也促进了家校合作。

4  总结反思

本文所采取的設计流程只是课题组中期的开发结果，旨在简化流程，便于还未实践过项目式学习的初中物理教师参考，并在实践中总结提升。项目式本身丰富多变，教师灵活运用，加强项目式与初中物理课程的融合，真正落实初中物理课程标准，培养学生核心素养才是初中物理课堂采取项目式学习的真正意义。

参考文献：

［1］ 夏雪梅.项目化学习的实施：学习素养视角下的中国建构[M].北京：教育科学出版社，2020：88.

福建省厦门市同安区教育科学“十四五”规划2021年度重点立项课题：基于PBL促进初中生物理深度学习的实践研究（KYZ2103）研究成果