面向高阶能力培养的高中物理项目式学习设计

摘要：项目式学习旨在通过具有挑战性的项目，构建“以学习者为中心”和“以能力为中心”的探究性学习环境，帮助学生深入从理解问题到解决问题的全过程、建立与学习内容的个性化关联。项目式学习有效促进了学生积极参与知识建构与情境学习，提升了学生的学习动机并促进其高阶能力的发展。本研究以“探究斜抛运动”为例，实施面向高阶能力培养的高中物理项目式学习设计。

关键词：项目式学习；高阶能力；高中物理；探究性学习

古代角力于道德；近代角力于功利；当今之世，角力于21世纪的高阶能力［1］，此处所说的“21世纪高阶能力”，虽然各国给出的定义各不相同，但学生的批判性思维、问题解决能力、交流合作能力、创造能力、信息通信技术技能和适应能力，都是公认的至关重要的核心能力。因此，如何有效培养学生的高阶能力成为教育者普遍关心的问题。项目式学习通过设计具有挑战性的项目，建构“以学习者为中心”和“以能力为中心”的探究性学习环境，能够帮助学生深入从理解问题到解决问题的全过程，使他们建立自身与学习内容的个性化关联，有效促进学生积极参与知识建构与情境学习，提升学习动机并促进高阶能力的发展。［2］本研究以人教版高中物理必修第二册“抛体运动的规律”章节中“探究斜抛运动”为例［３］，实施面向高阶能力培养的高中物理项目式学习设计。

1项目式学习设计方案

1.1分析核心知识点及相关课程标准要求

《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）中“探究抛体运动”部分和核心知识相关的要求包括：第一，通过实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件；第二，能分析生产生活中的抛体运动；第三，体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。［4］

1.2设计驱动性任务

教师应当依据教学的学科内容，选择一个或多个与社会性议题、当前热点话题、应用领域和日常生活中要解决的问题密切相关的单元内容或知识点，设计情景化的、富有挑战性的、有意义的、可行的、开放的驱动性问题或任务。笔者设计的“探究斜抛运动”的驱动任务如下。

假如你是西安市篮球队的助理教练，最近你开始协助教练开展对篮球运动员的训练。教练要求你协助每一位运动员提升罚球进球率，并向你提供了如下两个材料。

材料一：运动员探臂高度的具体信息：2.20m，2.23m，2.29m，2.30m，2.35m。

材料二：现场尺寸（二分线罚球点距离篮筐的水平距离4.50m、篮筐高度统一标准是3.05m）。

你能指导运动员罚球投篮时如何选择合适的角度和抛出速度，以帮助他们出色地完成这项训练吗？为了更有效地进行指导，请对运动员的具体信息进行深入分析，并将分析结果写入你的研究报告。

该任务的预期作品包括：①完成“投篮神器”的设计图（阶段性作品）；②制作一个具备高命中率的“投篮神器”（最终作品）。

评判作品的标准有：①数据完整无误，简化策略严谨合理；②计算精确；③汇报过程简明流畅，能够解答来自老师和其他小组的提问。

1.3制定学习目标及相应的评价设计

教师依据《课程标准》和教材要求，围绕学生必须掌握和理解的学科知识及学生应具备的学科素养两个方面制定学习目标；根据学习目标来设计与目标对应的评价证据和评价方式，确保评价证据能有效测评学生的学习情况，并指导教学，具体证据包含提问、观察、测验、表现任务、学生成果等。“探究斜抛运动”的

学习目标和评价设计如表1所示。

2项目式学习活动方案

在面向高阶能力培养的项目式学习活动中，需要根据驱动性问题或任务，设计若干个学习活动，描述不同的学习活动内容，确定学习活动目标。

2.1启动阶段

在项目的启动阶段，师生需要进行两个活动：一是通过搭建项目框架，使得学生通过项目情境、驱动性问题来明确项目任务；二是通过制定项目计划，明确任务框架、步骤以完成项目式学习作品，回答驱动性问题。在该阶段，学生与教师的活动、评价证据和评价工具、资源及工具如表2所示。

2.2探究阶段

在项目的探究阶段，师生需要进行三个活动：一是绘制“投篮神器”设计图；二是制作“投篮神器”并实地验证效果；三是探索并掌握斜抛运动的基本特征。在该阶段，学生与教师的活动、评价证据及评价工具、资源及工具如表3所示。

2.3展示阶段（成果交流、评价反思）

在项目的展示阶段，师生需要进行一个活动：成果汇报与评价。在该阶段，完成篮球助理教练报告和“投篮神器”设计与设施分享，学生与教师的活动、评价证据及评价工具、资源及工具如表4所示。

表4“探究斜抛运动”项目式学习活动展示阶段详细规划了成果汇报与评价的具体流程与细节。该活动旨在为学生提供一个展示学习成果、交流思想、接受反馈的平台。学生通过小组形式展示篮球助理教练报告和“投篮神器”设计与实施成果，不仅锻炼了他们的演讲与表达能力，还促进了团队间的相互学习和评价。在汇报过程中，学生需要积极回答教师和其他小组的提问，这不仅考验了他们的知识掌握程度，也锻炼了他们的应变能力和沟通技巧。同时，通过相互打分评价和自我反思，学生能够更全面地认识到自己的优点与不足，为未来的学习提供宝贵的经验借鉴。教师则在这一过程中扮演着引导者和评价者的角色，通过提问和追问激发学生的思考，确保展示活动的深入与有效。

3项目式学习活动评价方案

3.1“探究斜抛运动”项目式学习表现性任务评价

笔者对“探究斜抛运动”项目式学习的表现性任务、“投篮神器”设计图以及项目式学习小组展示都设计了评价量规，分别如表5、表6、表7所示。

这三个表共同构成了对“探究斜抛运动”项目式学习活动的全面评价体系。表5的评价标准关注学生在助理篮球教练角色中的任务完成情况，包括计算篮球队员罚球时的投篮角度和初速度，并探索身高与这些参数的关系，通过不同得分标准评估学生的掌握程度。表6则是对学生设计的“投篮神器”设计图的评价量规，从形式美、实用美、内容美到创意美四个方面进行细致打分，旨在促进学生设计出既美观又实用的作品。最后，表7主要对小组展示答辩的表现和形式进行评价，通过评估汇报的完整性、小组分工的合理性、回答问题的能力以及展示内容的清晰度和美观度，来综合评判小组的学习成果和团队合作能力。这三个表共同确保了项目式学习活动的全面性和有效性。

4“探究斜抛运动”项目式学习反思

在项目式学习结束后，学习活动小组和个人均以报告单的形式展现反思的情况。反思内容既包含了学习收获，比如通过探究斜抛运动所掌握的物理知识，也包含了在项目活动执行

过程中习得的沟通与创作技巧。学生通过回顾项目开展过程中自己设计或者解决问题时涌现的“好主意”，以及交流反思中产生的“独特想法”，进一步通过元认知策略实现自身高阶能力的培养。

参考文献

［1］彭正梅，邓莉，周小勇.发展21世纪能力，建设现代教育强国——国际教育改革新趋势及中国应对［J］.中国教育政策评论，2018：58-84.

［2］沈启正.基于核心素养的物理表现性任务的设计［J］.物理教学，2020，42（7）：59-63.

［3］人民教育出版社课程教材研究所物理课程教材研究开发中心.普通高中教科书物理必修第二册［M］.北京：人民教育出版社，2019：17-18.

［4］中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：北京师范大学出版社，2020：15.

**基金项目：本文系2021年度陕西本科高校教育教学改革重点攻关基金项目“创新课堂，打造课程，凝聚团队，基于多维评价的思乐德（SSD－SLD）育人课堂建构研究与实践探索”（课题编号：21BG013）及2022年度北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心课题资助项目“中小学科学实践能力测评研究”（课题编号：2022－05－036－BZPK01）的研究成果之一。