项目式学习在初中物理实验教学中的开展路径

摘 要：文章先分析了项目式学习在初中物理实验教学中的开展价值，然后探寻了项目式学习在初中物理实验教学中的开展路径，旨在探究项目式物理实验教学的新样态。

关键词：初中物理；实验教学；项目式学习；开展路径

中图分类号：G427                                文献标识码：A                                       文章编号：2097-1737（2024）03-0071-02

物理作为一门以实验为基础的学科，创新优化实验教学能帮助学生更好地理解并内化知识。项目式学习作为一种以建构主义为中心的学习模式，能让学生经历有意义的学习过程，提高综合学习能力。因而，初中物理教师在创新实验教学的过程中，应积极应用项目式学习模式，辅助学生以项目化实操的方式完成各种物理实验，培养物理学科核心素养。

一、项目式学习在初中物理实验教学中的开展价值

（一）有利于促进学生高效理解知识

项目式学习强调用以致学，即在真实的情境中，学生在解决实际问题的过程中获取知识[1]。在实验教学中，教师指导学生以项目化实践操作的方式进行，便是让他们参与知识“创生”的过程，将“学了”转变为“学会”，从事实、理论层面真正理解并内化知识[2]。

这样的实验教学能打破学生的思维定式，培养学生批判性思维、创造性思维、问题解决及协同交流等高阶思维能力，引领学生在实验中参与讨论、探究、辨析、解释，实现思维的碰撞，进而达成高效理解知识的目的。

（二）有利于实现学生的深度学习

项目式学习模式在实验教学中的应用，能推进学生学习模式的转变，引领学生以实践为导向，将问题解决、真实体验、激发动机、构建思维作为脉络和线索，主动参与实验探究活动，聚焦与实验相关的核心概念，在实践中学习，创造性地解决问题[3]。这样的课程教学模式全面贯彻落实了“做中学”的理念，使学生转变被动的学习方式，参与一系列与深度学习相关的活动，有助于学生在不同的实验中迁移各项知识、能力及素养，进而实现学科核心素养的发展。

二、项目式学习在初中物理实验教学中的开展路径

（一）确定项目主题，设计项目式学习目标

初中物理教师在开展项目式实验教学时，应综合解读实验内容，提炼项目主题，基于主题，科学设计项目式学习目标，引导学生有目的地开展实验探究活动。

以沪科版物理八年级（全一册）“阿基米德原理”一课为例，本节课的重点是“浮力大小的决定因素分析”，需要学生探索阿基米德实验的操作过程，理解其原理。涉及的实验为“探究浮力的大小与排开液体的重力的关系”，衔接了上一节实验课所得结论“浮力的大小跟物体浸入液体的体积和液体的密度有关”。学生需要基于实验结论，进行推理分析和判断归纳，猜测浮力大小可能与排开液体的重力存在某种关系，而后完成实验的设计，参与实验，收集并分析数据，最后得出结论。学生可通过分析论证，归纳总结出阿基米德原理。教师可以提炼实验项目主题为“浸在液体中的物体受到的浮力大小与排开液体的重力有关”。基于这一主题，教师可以设计以下项目式学习目标：

（1）参与“猜想—假设—实验”等过程，发现浮力与液体密度、排开液体体积间的关系；（2）在实验中掌握探究物理问题的基本方法，熟练使用各种方法解决不同的实验问题；（3）在实验探究中形成团结、协作的态度，保持对科学的求知欲望，勇于并乐于参与科学探究。

（二）完善项目计划，开展项目式学习活动

基于项目式学习的视角，教师开展实验教学还要重视实验项目计划的完善。学生需要根据自己的理解，提出猜想，在小组内部交流、互动，明确实验计划。而后，教师便可以依据各项目小组提出的计划，持续推进项目式学习活动的开展，引导学生主动彰显自身的学科思维及实践探究能力，参与知识生成的整个过程[4]。

比如，项目组就“浸在液体中的物体受到的浮力大小与排开液体的重力有关”这一推测展开了交流互动，提出了三种实验方案。那么，教师便可以将这三种方案当成三项任务，让各小组分步骤实施，进行三次实验操作，从不同的实验现象中验证、完善实验结论。具体项目任务见表1。

任务一 实验器材 弹簧测力计、细线、烧杯、水、石块

实验步骤 （1）用弹簧测力计测量石块重量，计算F浮=G-F示；（2）将被细绳绑住的石块放入水中，测量溢出水的重力，计算G排=G总-G杯；

（3）比较G排与F浮大小，概述实验结论

任务二 实验器材 弹簧测力计、铁丝、水杯、水、木块

实验步骤 （1）测量木块重力及浸在水中时的示数，计算F浮=G+F压；（2）将铁丝绑住的木块放入水中，测量溢出水的重力，计算G排=G总-G杯；（3）比较G排与F浮大小，概述实验结论

任务三 实验器材 力的传感器、细线、纸杯、水、泡沫

实验步骤 （1）根据泡沫的特性，将其放入水中，可以明确泡沫的浮力与拉力相等，得出F浮=F拉；

（2）在钻有孔的纸杯里放入用绳子系着的泡沫，向下拉的同时用力的传感器测量，确定拉力大小F拉；（3）测量泡沫下拉時排开的液体重力G排；（4）比较G排与F浮大小，概述实验结论

如上表所述，教师根据各项目小组提出的项目计划，生成了三项任务。各项目组将依次开展三次实验活动，并在这一项目式实验操作中参与知识生成的过程，通过实验数据分析、讨论、研究、判断，自主总结阿基米德原理，达到“知其然并知其所以然”的目的。

（三）重视交流分享，实施项目式学习评价

各项目小组完成了项目式实验活动之后，教师就要鼓励各项目组积极分享自己的实验成果，说出自己的发现，提炼实验观点，在成果的分享、交流、共商中完成评价活动，得出全面、客观、完整的评价结果。这样能够推进各项目组以丰富多元的评价结果展开再学习、再回顾，达到“以评促学”的目的[5]。

比如，各项目小组完善了以上三项任务活动之后，教师可以让他们轮流派出一名代表上讲台分享自己小组的实验成果。有的小组按照知识的逻辑关系系统描述了阿基米德原理；有的小组通过图示辅助说明实验结论；有的小组则发表了自己在实验过程中的创新思考，更新了实验方案；还有的小组在实验结论基础上提出了新的疑问，如阿基米德原理對气体是否适用。各项目小组依据组内实验所得的结果进行猜想、质疑、思辨，完成了成果分享，在互动中深化思考，重构并完善知识图式，这样便大幅提升了实验教学的质量。

当各项目小组分享成果后，教师可以进入评价环节，先让组内成员进行自我评价及互相评价。自评的内容主要聚焦自己对阿基米德原理的认知度，互评的内容主要聚焦实验过程中组员的配合度、积极性、创新性等方面。随后，教师让组与组之间进行互相评价，主要围绕各项目组成果表达的内容进行评价，评选出“实验最优小组”，予以相应的奖励。

三、结束语

综上所述，项目式学习活动能体现“学生本位”，调动学生学习内驱力，培养他们的实操能力，引领他们参与知识生成的整个过程。因此，初中物理教师应以项目式学习为导向，合理开展实验教学，引领学生在实验中参与知识生成的过程，实现对知识点的深度理解及迁移。

参考文献

朱学文.项目式学习在初中物理实验教学中的应用探究[J].中学科技，2023（9）：63-65.

李小霜.STEM视域下PBL模式在初中物理实验教学中的应用研究[D].湘潭：湖南科技大学，2022.

侯中柱.STEM项目下初中物理实验教学初探：以“探究杠杆平衡条件”为例[J].中学物理教学参考，2020，49（7）：22-26.

黄红敏.任务目标驱动下初中物理实验教学实践研究[D].苏州：苏州大学，2017.

朱学文.项目式学习在初中物理实验教学中的应用探究[J].中学科技，2023（9）：63-65.

作者简介：蔡志国（1976.11-），男，福建漳州人，任教于漳州市南靖县湖美中学，一级教师，本科学历。