互聯(lián)網(wǎng)+互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)在初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究中的應(yīng)用初探

茅云飛 莊春曉

【摘 要】《基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的初中物理學(xué)習(xí)方式改進(jìn)的實(shí)踐研究》課題組將基于互聯(lián)網(wǎng)+的互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)應(yīng)用到初中物理課堂項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教改研究中，通過(guò)實(shí)踐與研究總結(jié)，總結(jié)提出了互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代初中物理教學(xué)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)新模式。

【關(guān)鍵詞】互聯(lián)網(wǎng)+；互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)；初中物理；項(xiàng)目化學(xué)習(xí)

一、互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)模式研究

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)（Project-based Learning，簡(jiǎn)稱PBL）：是以學(xué)科的概念和原理為中心，學(xué)生通過(guò)參與真實(shí)的活動(dòng)項(xiàng)目，進(jìn)行調(diào)查、研究、協(xié)作，最終形成產(chǎn)品或解決問(wèn)題，從而建構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)是一種探究性學(xué)習(xí)，它能促進(jìn)學(xué)生自主投入學(xué)習(xí)，提高終身學(xué)習(xí)的能力和素質(zhì)。

初中物理項(xiàng)目化學(xué)習(xí)包括四個(gè)要素：一是具體的任務(wù)；二是真實(shí)的情景；三是豐富的活動(dòng)；四是有用的“產(chǎn)品”。一年以來(lái)，我校圍繞項(xiàng)目學(xué)習(xí)的教學(xué)流程再造，項(xiàng)目學(xué)習(xí)的資源開(kāi)發(fā)，項(xiàng)目學(xué)習(xí)的案例分析，現(xiàn)代信息技術(shù)在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的應(yīng)用等要素進(jìn)行了全面研究。

我?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)將翻轉(zhuǎn)課堂與慕課（MOOCs）的特點(diǎn)與長(zhǎng)處結(jié)合，實(shí)施“在線開(kāi)放課程”與“課堂教學(xué)”的混合課堂教學(xué)模式。新的教學(xué)形式需要新的教室，分組學(xué)習(xí)討論的座位布局，移動(dòng)設(shè)備的配備，網(wǎng)絡(luò)的支持，軟件的使用等將是新教室的必備元素。建設(shè)開(kāi)放靈動(dòng)、親近自然的學(xué)習(xí)空間，滿足學(xué)生個(gè)性需求的課程體系，靈活多元的學(xué)習(xí)方式，充分利用技術(shù)支持深度學(xué)習(xí)，深度的項(xiàng)目學(xué)習(xí)就可以利用“互聯(lián)網(wǎng)+”形式，開(kāi)展基于數(shù)據(jù)診斷的學(xué)習(xí)分析的應(yīng)用，在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中讓學(xué)生經(jīng)歷利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的過(guò)程，逐漸建立起傳統(tǒng)學(xué)習(xí)走向智能化學(xué)習(xí)的橋梁。我們將教室分為三個(gè)區(qū)，指導(dǎo)區(qū)：教學(xué)以教授法為主，課桌呈馬蹄形擺放，學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講、互相尊重、互相支持。合作區(qū)：小組合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)，每四張桌子拼在一起，組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組，學(xué)生四人一組，使用PAD登陸Moodle課程管理系統(tǒng)（同時(shí)也是在線測(cè)驗(yàn)平臺(tái)），學(xué)生充分思考、交流，學(xué)會(huì)尊重與分享。自學(xué)區(qū)：學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課桌獨(dú)立擺放，每張桌子上有一臺(tái)電腦，學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目平臺(tái)發(fā)布的任務(wù)合作探究學(xué)習(xí)，借助電腦、PAD上網(wǎng)查詢資料。

一年以來(lái)，在近30個(gè)案例的基礎(chǔ)上，我們總結(jié)得出了初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)范式模型：首先，根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師設(shè)計(jì)真實(shí)的任務(wù)情境，提供豐富的資源和各類學(xué)習(xí)支架，學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)；其次，師生共同提煉核心問(wèn)題，組織線上、線下多種形式的交流討論，在合作探究中解決問(wèn)題；最后，從學(xué)生的興趣和需求出發(fā)，采用自主、合作、探究等學(xué)習(xí)方式，在拓展應(yīng)用中解決新的問(wèn)題，鞏固深化所學(xué)。充分利用平臺(tái)獲得學(xué)生學(xué)習(xí)行為和結(jié)果的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)支持下的綜合評(píng)價(jià)，及時(shí)改進(jìn)教師的教和學(xué)生的學(xué)。

二、教學(xué)案例——《影響家用電熱器效率的影響因素研究》

1.項(xiàng)目分工（創(chuàng)設(shè)任務(wù)情境）：

觀看微課《家用電熱器的效率》，引導(dǎo)學(xué)生討論其中的物理原理，激發(fā)學(xué)生項(xiàng)目研究的興趣。

在學(xué)校互聯(lián)網(wǎng)+互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主頁(yè)發(fā)布項(xiàng)目研究任務(wù)。根據(jù)項(xiàng)目的具體需要，由各項(xiàng)目小組的總體策劃員統(tǒng)籌安排各組內(nèi)成員的工作，充分考慮各成員的特長(zhǎng)，通力協(xié)作完成好本項(xiàng)目。

2.項(xiàng)目準(zhǔn)備（提煉問(wèn)題情境）：

在互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)由首席信息官帶領(lǐng)各組員共同討論項(xiàng)目實(shí)施方案，注意項(xiàng)目實(shí)施中遇到的各種問(wèn)題，適時(shí)提出改進(jìn)建議和完善方案的可行性，完成項(xiàng)目可行性研究匯總文檔的提交。

可行性研究一：確定研究對(duì)象，討論測(cè)電水壺的電熱轉(zhuǎn)換效率的原理，在線提交研究結(jié)果。

（1）測(cè)量原理：η=■×100%

（2）物理量分析：

待測(cè)物理量及計(jì)算公式：水的質(zhì)量m，水升高的溫度Δt，Q=CmΔt；

待測(cè)物理量及計(jì)算公式：電壓為U，電流為I，時(shí)間為t，W=UIt。

項(xiàng)目中不易測(cè)量的物理量：

物理量：水的質(zhì)量m，解決方案：用量筒測(cè)量待燒水的體積，算出待燒水的質(zhì)量；

物理量：消耗的電能W，解決方案：計(jì)量電能表指示燈閃爍的次數(shù)N，W=N/電能表常數(shù)。

可行性研究二：分析測(cè)量方法，猜想影響電水壺電熱轉(zhuǎn)換效率的因素（易于器材選取和實(shí)驗(yàn)操作的因素），在線提交研究結(jié)果。

燒水的質(zhì)量、電水壺的質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。

改變燒水的質(zhì)量，控制電水壺的電功率及其它設(shè)備相同；

改變電水壺的質(zhì)量，控制燒水的質(zhì)量、電水壺的電功率及其它設(shè)備相同。

3.器材準(zhǔn)備（合作探究學(xué)習(xí)）：

在互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)出示可供選擇的器材列表，學(xué)生進(jìn)行篩選形成最終器材清單。同時(shí)做好項(xiàng)目過(guò)程性文檔的提交。

備選器材：電水壺、水、透明盛液筒、量筒、電壓表、電流表、溫度計(jì)、燒杯、抹布、鐵架臺(tái)、插座、電能表（1600imp/kwh）、滑動(dòng)變阻器、電源、棉線、秒表等等。

4.項(xiàng)目實(shí)施（合作探究學(xué)習(xí)）：

（1）項(xiàng)目分組：四組總體策劃員共同商討需要研究的影響因素，確定負(fù)責(zé)測(cè)量對(duì)象。同時(shí)做好互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)項(xiàng)目過(guò)程性文檔的提交。

（2）項(xiàng)目操作（綜合考慮實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)表格）：同時(shí)將表格提交到互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)項(xiàng)目過(guò)程性研究頁(yè)面。

A步驟：先用量筒測(cè)適量的水倒入電水壺；

B步驟：將溫度計(jì)插入水中并固定在鐵架臺(tái)上，測(cè)量水的初溫，記錄數(shù)據(jù)；

C步驟：只將電水壺接入電路，用電能表測(cè)量電能，閉合電水壺開(kāi)關(guān)，記錄電能表指示燈閃爍的次數(shù)N（考慮方便計(jì)算）；

D步驟：斷開(kāi)電水壺開(kāi)關(guān)，等待溫度計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后，讀出溫度計(jì)示數(shù)（水的末溫）；

E步驟：對(duì)照原理分析，應(yīng)用表格中的數(shù)據(jù)，計(jì)算電熱轉(zhuǎn)換效率η。

評(píng)估一：

通過(guò)本項(xiàng)目學(xué)習(xí)得出的結(jié)論是

1.電水壺的電熱轉(zhuǎn)換效率與燒水的質(zhì)量有關(guān)，燒水的質(zhì)量越大電水壺的電熱轉(zhuǎn)換效率越高；

2.電水壺的電熱轉(zhuǎn)換效率與電水壺的質(zhì)量有關(guān)，電水壺質(zhì)量越大電水壺的電熱轉(zhuǎn)換效率越低。

評(píng)估二：

四組實(shí)驗(yàn)得出的電熱轉(zhuǎn)換效率η是否可以取平均值： 不可以，四組電水壺的電熱轉(zhuǎn)換效率不同，不可以取平均值。

評(píng)估三：

電熱水壺電熱轉(zhuǎn)換效率η還可能和哪些因素有關(guān)： 環(huán)境溫度、水壺的材質(zhì)、水壺的功率等等。

評(píng)估四：

本組同學(xué)在項(xiàng)目研究中的成功之處與不足，成功之處：分工明確，實(shí)驗(yàn)器材使用規(guī)范，讀數(shù)正確。不足：小組成員實(shí)驗(yàn)過(guò)程中過(guò)多關(guān)注自己的任務(wù)，大局觀不強(qiáng)。

其他組同學(xué)在項(xiàng)目研究的成功之處與不足，成功之處：項(xiàng)目實(shí)施前準(zhǔn)備充分，組員間配合默契，能做到相互提醒。不足：未加強(qiáng)和其他小組的交流與合作，得出最終的結(jié)論。

5.學(xué)以致用（拓展應(yīng)用情境）：

視頻出示問(wèn)題情境：電子式電能表表盤上標(biāo)有“3000imp/（kW·h）”字樣，某電水壺裝有0.5L初溫為25℃的水，將該壺單獨(dú)接在該表上工作2min，電能表指示燈閃爍了100次，測(cè)出水的末溫為65℃，計(jì)算該電水壺的電熱轉(zhuǎn)換效率。

學(xué)生通過(guò)PAD解決拓展應(yīng)用問(wèn)題，并通過(guò)互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)自主學(xué)習(xí)拓展內(nèi)容。

當(dāng)前我校“互聯(lián)網(wǎng)+”互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)在初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究中的應(yīng)用已經(jīng)到了拓展推廣的階段。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，信息化技術(shù)已成為教育的基礎(chǔ)設(shè)施，相當(dāng)于生活中的水、電、煤一樣重要。下一步，我們將積極探索如何在中學(xué)其他課程中推廣項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究，推動(dòng)區(qū)域教育課程的改革與發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐斌.項(xiàng)目學(xué)習(xí)：提高教學(xué)有效性的一個(gè)重要模式[J]. 新課程（綜合版），2010（6）：6-7

[2]韓立華，常櫻，王玉梅.基于Blended Learning的課程設(shè)計(jì)、實(shí)施與評(píng)價(jià)研究[J].中國(guó)電化教育，2010（6）

[3]戴曉娥.互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代課堂教學(xué)范式的核心元素與基本框架[J].基礎(chǔ)教育課程，2017（9）

（基金項(xiàng)目：揚(yáng)州市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的初中物理研究性學(xué)習(xí)實(shí)踐研究》（G/16/P/096）研究成果。）