基于項目學習的初中物理教學的實踐與研究

我們所指的項目學習，就是學生通過完成一項具體的“任務”或制作一個真實的“產(chǎn)品”的過程來學習物理的方式，即通過“項目學習”將抽象的物理概念架構和物理規(guī)律探究，與一項具體的任務或一個真實的產(chǎn)品產(chǎn)生關聯(lián)。

我們所指的項目學習，就是學生通過完成一項具體的“任務”或制作一個真實的“產(chǎn)品”的過程來學習物理的方式，即通過“項目學習”將抽象的物理概念架構和物理規(guī)律探究，與一項具體的任務或一個真實的產(chǎn)品產(chǎn)生關聯(lián)。盡管“任務”和“產(chǎn)品”并不直接指向當前學生學習的課程目標，但是我們將課程標準要求的學習內(nèi)容寓于學生的活動之中，形成一個“先做后導再學”的教學流程。所謂“先做”，就是學生基于自己已有的經(jīng)驗去完成任務或制作產(chǎn)品的過程，不是簡單地預習、自學；所謂“后導”，就是教師在與學生一起活動的過程中根據(jù)項目進程暗中相助、適時引導；所謂“再學”，就是指在活動過程中或活動完成后，學生分享學習經(jīng)驗，教師幫助梳理知識點，強化訓練技能的過程。所以，項目學習是將“綜合實踐活動”作為一種教與學的基本方式，引入到初中物理啟蒙教學中來，構建起以問題引領、任務驅(qū)動、行為引導為主體的教與學的方式。這種方式關注學科的核心概念和原理，它要求學生基于實際問題的解決行為、對現(xiàn)實世界的探究以及其他的一些有意義的操作行為，在自主學習的基礎上，通過制作產(chǎn)品，完成知識的自我意義建構。

一、實施背景

1.基于課程改革深化的現(xiàn)實需求。

在當前的中學物理教學中，新課程所倡導的小組合作學習、自主探究學習等有效學習方式常常得不到真正落實。在初中物理教學中構建“項目學習”的實踐與研究，目的在于改革當前物理教學游離于新課程改革目標之外的現(xiàn)狀，有效推進物理學科教學改革的深入，從真正意義上實現(xiàn)學科教育和教學素質(zhì)化的需求，最終實現(xiàn)新課程改革目標、宗旨和價值。

2.基于物理教學歸真的內(nèi)在要求。

隨著學校教育技術裝備的全面改善，實驗條件得到了極大的提升。但是，有些學校在實際教學中過分依賴廠制教學儀器，結果呈現(xiàn)給學生的物理現(xiàn)象反而離生活越來越遠，學生動手的機會也越來越少，失去了體驗實驗過程的樂趣，在一定程度上泯滅了學生天生的好奇心和原生的創(chuàng)造動機。在初中物理教學中構建“項目學習”的實踐與研究，是在教育現(xiàn)代化深入推進過程中，對物理學科教學現(xiàn)實問題的思考，也是對物理教育本質(zhì)認識的返璞歸真，其目的就是讓物理教育更好地走進生活、走向社會。

3.基于師生雙贏發(fā)展的價值追求。

在初中物理教學中構建“項目學習”的教學方式，其目的就在于更好地發(fā)揮物理學科所蘊含的精神價值，放大這門學科的育人因素，為學生養(yǎng)成一種終身探求生活物理的精神奠定基礎。對教學模式和學習方式的研習和探究，有助于教師自身教育理論素養(yǎng)和教學技能的提高。

4.基于前期研究基礎的應然期求。

從2000年起，我們開始在勞動技術教育領域開展“項目學習”的探索。2002年學校以新課程為背景，又將在勞動技術教育中積累的經(jīng)驗運用到整個綜合實踐活動課程中。2005年學校已經(jīng)把綜合實踐活動課程領域擴展到綜合課程（藝術、體育、社會歷史等課程）進行實踐探索。2008年開始實踐“基于項目學習的初中物理教學”，意在將八年多實踐積累的經(jīng)驗向?qū)W科教學滲透，在物理學科教學中形成一套與綜合實踐活動課程具有共性的，而又有物理學科教學個性的新型的學習方式。所以，這項實踐活動具有切實可行的現(xiàn)實基礎。

二、課程形態(tài)

現(xiàn)行的各種初中物理教材在內(nèi)容的安排上學科邏輯性很強，章節(jié)之間分得很細。要組織項目學習，就需要教師對教學資源重新梳理和整合。教師要以學生的生活作為課程建構的基礎，從學生興趣入手，根據(jù)自己的特長，結合地域教育資源，汲取現(xiàn)成教材中的積極因素，通過創(chuàng)造性勞動，來設計學生的學習項目。我們根據(jù)對初中物理學科知識體系的分析和研究來開發(fā)項目，生成課程?；陧椖繉W習的物理課程形態(tài)主要分為以下四種。

1.在物理與勞動技術教育課程整合的過程中形成項目學習課程。

這類項目是將物理學習寓于勞技教育、美術教育等課程中。學生在實際操作中，通過教師指導、查閱資料、看說明書等方法，加上學生間的口口相傳，來實現(xiàn)物理知識與技能的傳授。比如，將《電磁波》的教學整合成在安裝七管收音機的過程中進行，將《電磁鐵》的教學寓于制作溫控加熱器、水位報警器的過程中。

2.在開展研究性學習的過程中形成項目學習課程。

主要是將物理課程涉及人文、社會等方面內(nèi)容比較多的學習內(nèi)容整合在一起，在課程標準范圍內(nèi)設計研究指南，學生在教師指導下開展研究；教師在學生交流研究成果的過程中幫助學生梳理知識。比如，在《能源》的研究性學習中，學生在課題指南的引導下，確立“研究能源危機對人類生存的影響”“預測直接利用太陽能的前景”“新能源汽車的發(fā)展和前景研究”以及“新能源的開發(fā)和利用的建議”等自己感興趣的研究小課題，利用課余時間先進行研究，在課堂上各組進行交流，教師幫助學生梳理知識點，從而完成教學目標。

3.在科學探究轉化為解決實際問題的過程中形成項目學習課程。

把主要科學探究性實驗放在一個學生熟悉的生活場景中，讓學生在解決實際問題過程中，或發(fā)現(xiàn)規(guī)律，或形成概念。比如，通過研究教室里日光燈的控制原理來實現(xiàn)《電路的基本連接方式》的教學目標。

4.在將課后“三小”活動前移到課堂教學的過程中形成項目學習課程。

主要將課后“小實驗、小制作、小發(fā)明”移到課堂教學中來，為學生創(chuàng)設問題、創(chuàng)設情境，通過對實際問題的解決，或者動手制作一些小產(chǎn)品等活動來獲得物理知識和技能。比如，通過制作手電筒來認識電路的基本元件，掌握電路的連接方法，學會電路圖的畫法，了解電路通斷的幾種狀態(tài)，通過密度計的制作，來研究物體的沉浮條件，等等。

三、實施框架

基于項目學習的初中物理教學是一種以合作學習、情境教學為主體的教學模式。其課堂不拘泥于現(xiàn)成教材提供的教學邏輯和教學內(nèi)容，而是立足學生的實際生活，從學生的興趣出發(fā)，充分利用學生原有的經(jīng)驗，整合包括現(xiàn)有教材學習內(nèi)容中有價值的教學資源，開展有意義的學習。這種教學模式不受45分鐘課堂時間的約束，不為教室這個特定學習環(huán)境所限制，是一個跨時空、課內(nèi)課外緊密聯(lián)系的學習過程。

1.項目學習的流程。

基于項目學習的物理課堂，盡管由于學習內(nèi)容的不同而有著多種形態(tài)，但是基本流程是相同的。那就是：以項目任務為驅(qū)動，學生在制訂計劃、執(zhí)行任務的過程中，以自主學習和合作學習為主要學習形態(tài)，整合教學資源，實現(xiàn)意義建構。其教學基本流程如下：

2.真實任務的情境。

基于項目學習的物理教學，是圍繞學生完成“真實”的任務、制造“真實”的產(chǎn)品組織教學的。在活動中學生都能夠從自己的智能優(yōu)勢出發(fā)，找到合適的角色，承擔相應的任務。在學習中人人都能品嘗成功的喜悅。這更增添了學生對物理學習的自信心，使得物理學習興趣能夠持久地保持。同時，項目學習基于學生的經(jīng)驗，重視學生經(jīng)驗對學習品質(zhì)的影響，在學生與學生的合作互動中，學生彼此之間的經(jīng)驗在相互影響著對方的學習過程，他們會把自己的理解方式和訓練程序介紹給同伴，這種適合學生年齡特征的學習策略潛在的學習效能大大高于教師的傳授方法與技能。所以，基于項目學習的初中物理課堂也是提高學生認知水平的學習場所。

3.師徒結對的課型。

在基于項目學習的物理教學多邊活動中，教師是一個組織者、指導者、參與者。教師根據(jù)學生的智能優(yōu)勢和學習水平上的差異落實不同的學習任務，根據(jù)經(jīng)驗上的差異安排學生在項目學習過程中擔當不同的角色，確保學生在學習過程中都有事干，都有成功的可能。項目學習的課堂應該像“師傅帶徒弟”一樣，教師在跟學生一起“干活”（活動）的過程中把要領告訴給學生后，其余的學習就可以放手交給學生。當學生有解決不了的問題時，才會由“師傅”出面來點撥。教師的工作在整個教學過程中起到統(tǒng)籌全局、策劃引導、畫龍點睛的作用。

4.立體感知的課堂。

基于項目學習的物理教學過程是在真實的情境中展開合作學習的過程。所以，教師在教學過程中要充分調(diào)動學生的大腦、雙手、眼睛、嘴巴，要給予學生動手操作、動腦思考、用眼觀察的時間，要給予學生動嘴表達自己的感受、質(zhì)疑、見解的機會，讓學生在課堂上多角度、全方位地感知知識，多種感官參與交流，互相協(xié)調(diào)，提高教學效率。這就要求教師要把傳統(tǒng)的與現(xiàn)代化的教學手段結合起來，在課堂教學中協(xié)調(diào)運用，發(fā)揮最佳效益，還要讓學生多動手實驗（實踐），自悟知識。項目學習的核心就是學生利用原有的知識、技能和經(jīng)驗去解決實際問題，制作實用產(chǎn)品，完成現(xiàn)實任務；在活動過程中，接受新知識，掌握新技能，積累新經(jīng)驗。所以教師要給學生更多的話語權力，讓他們多發(fā)表意見，敢于質(zhì)疑與獻疑，更要改變教學組織形式，讓學生從靜態(tài)的學習變成動態(tài)的活動。這就迫使教學組織形式進行變革，以適應新的學習方式的需要。

5.多元激勵的評價。

基于項目學習的教學評價不能只是總結性地對學生的學習分個等次。這種教學評價應該是多元的。我們在學生活動中，要關注學生的智力強項，看到他們積極發(fā)揮潛在的智力因素服務于學習，向著適合自己成長的方向個性化地發(fā)展，而不是盯著學生的弱項，始終讓學生處于受挫折、受傷害的郁悶學習狀態(tài)?；陧椖繉W習的評價是學生發(fā)現(xiàn)自我價值，發(fā)揮現(xiàn)有能力，發(fā)展個性特長的途徑。通過評價，讓學生表達自己的觀點。學生自評、同伴互評和教師的點評伴隨著項目學習的全過程，學生在自我評價和同伴評價過程中，不斷修正自己的學習行為、學習方式，從而達到學習的高效。

6.動態(tài)管理的課時。

基于項目學習的物理教學，時間不能只局限于45分鐘，學習空間不會只局限于教室，學習的內(nèi)容不會只限于教材上羅列的東西。如果用一張課表對物理課程教學進行管理，往往忽視了學生活動的連貫性。所以，在項目學習實施過程中，根據(jù)活動內(nèi)容需要，課時合合分分是十分正常的事。這就要求學校對課時實行動態(tài)管理，在保證學期物理課時總量不變的前提下，適時對物理課時進行階段性調(diào)整，將物理學科與相關課程進行整合。只有變革現(xiàn)有的教學管理制度，按照學生的認知規(guī)律組織教學，強化教學的計劃和管理的實效性，才能做到“形散而神不散”。

四、效果檢測

任何研究都必須是有價值的。我們從不同角度對大量的課堂實例進行觀察，結合不同形式的師生訪談，努力求證。基于項目學習的物理教學是將學生置身在一個真實的情境中，以任務驅(qū)動、行為誘導來實現(xiàn)自主學習。這種學習方式拓展了教學時空，跨越了學科界限，通過有聲有色的活動、真實可信的探究、積極主動的討論，在經(jīng)驗分享中完成“知識與技能”的傳授。

為了驗證觀察與訪談的可靠性，我們以吳江市A、B兩所中學09級學生作為研究對象，就物理學習的興趣、情緒、能力和學業(yè)成績四個方面，通過前后測、課堂觀察、師生訪談等方式，來評估實施項目學習的班級參與實踐前后的差異，以及和其他班級之間的差異。

1.制定問卷。

課題效果的檢測需要一套可靠有效的問卷。我們通過共同努力，設計了75題的問卷，問卷采用里克特（Likert）五級量表的形式，采用5點計分制。問卷首先進行試測，把對所有題目中獲得的數(shù)據(jù)，通過計算Cronbach’sα系數(shù)、適當性數(shù)值（KMO）和SPSS17.0系統(tǒng)進行信度、效度和區(qū)分度的檢驗，并根據(jù)檢驗結果對部分項目進行篩選，最終形成一份67題的高效度的問卷。

2.分析數(shù)據(jù)。

問卷制作完成后，分別在2010年10月下旬和2011年6月下旬進行了前測、后測。前測共計433人參加，回收有效問卷418份；后測共計433人參加，回收有效問卷422份。所有數(shù)據(jù)錄入SPSS17.0系統(tǒng)進行統(tǒng)計。

（1）前、后測配對樣本檢驗。各組在學習興趣、情緒、能力和學業(yè)成績四個方面各自進行比較，實驗組后測有顯著差異，各個對照組前后測之間沒有差異。這說明實驗是有效的，即基于“項目學習”的教學對學生物理學習的品質(zhì)提高有積極的作用。

（2）單因素方差多重比較。前測中各組在學習興趣、學習情緒、學習能力和學業(yè)成績方面并無大的差異。但是，后測表明參與近一年實驗的小組與其他小組在各個方面都存在顯著差異。結合問卷上各題得分和平時的師生訪談，參與實驗的班級學生整體都有積極的響應。主要表現(xiàn)為：學習興趣比較濃，情緒上張弛有度，對物理問題敏銳性高，探究活動積極主動。從學業(yè)成績看，雖然也有差異，但差異水平?jīng)]有其他測試維度顯著。

3.得出結論。

通過可靠的檢驗，我們認為，基于項目學習的初中物理教學有利于知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三維教學目標的全面達成。課堂因項目學習而變得更加靈動，學生因項目學習而變得更加活潑，教師因項目學習而變得更加睿智，課程因項目學習而變得更加生動。

五、問題反思

世上沒有包治百病的靈丹妙藥。教學實踐告訴我們，想用一種教學方式或者方法來解決所有教學中的問題，是不切合實際的。項目學習也一樣，它有自己獨特的優(yōu)勢和積極的育人功能，同時也存在著不足。首先，項目學習是基于學生經(jīng)驗的教與學的活動，在活動過程中生成性地學習知識、掌握技能，缺乏“邏輯性和整體性”是其最大缺陷。其次，不是所有的知識點的教學都能找到適合的項目，一般而言，知識點容易被拆散重組的，與學生生活實際接近的，學生可以在已有經(jīng)驗的基礎上自主構建的，這些學習領域容易組織項目學習，相反，一些邏輯性比較強、遠離學生生活實際的，學生憑已有經(jīng)驗不能理解和掌握的，往往很難找到適宜的項目。據(jù)上述兩點，我們領悟到，項目學習只是眾多教學方法中的一種，只有與其他教學方法有機結合，才能更好地發(fā)揮它的優(yōu)勢。再次，項目學習以學生自主學習、合作學習為主要學習方式，學生間知識與技能以及生活經(jīng)驗上的差異成為教學的主要資源，學生在自主活動過程中彼此影響同伴的學習，教師成為學生學習的促進者、引導者和組織者，這不但需要教師具備扎實的學科基礎，而且還需要教師擁有較高的駕馭課堂的能力，只有這樣才能使項目學習的課堂做到“形散神不散”，但是，習慣了傳統(tǒng)教法的老師，讓他們轉變角色，放低“身架”，與學生同桌共學，并不是一件容易的事。