項(xiàng)目學(xué)習(xí)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

【摘要】本文以“原子的核式結(jié)構(gòu)模型”一節(jié)教學(xué)實(shí)踐為例，深入研究了項(xiàng)目學(xué)習(xí)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用。通過(guò)研究后發(fā)現(xiàn)，通過(guò)運(yùn)用項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式，能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)方式起到有效改變作用，有效提高了學(xué)生課前預(yù)習(xí)的主動(dòng)性和課堂學(xué)習(xí)的效率，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，能夠?qū)蠋煹慕虒W(xué)方式起到改變作用，促使老師角色的轉(zhuǎn)變，成為學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的重要指路人。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目學(xué)習(xí) ?高中物理教學(xué) ?粒子散射實(shí)驗(yàn) ?原子核式結(jié)構(gòu)模型

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）02-0192-02

引言

項(xiàng)目學(xué)習(xí)來(lái)源于國(guó)外。實(shí)際上，項(xiàng)目學(xué)習(xí)是一種教學(xué)方式，學(xué)生是這種教學(xué)方式的中心。在項(xiàng)目學(xué)習(xí)教學(xué)方式中，要求學(xué)生要參與一定時(shí)長(zhǎng)的小組合作，能夠?qū)哂刑魬?zhàn)性、復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行有效解決，或者能夠順利完善需要進(jìn)行深入思考的任務(wù)。在完成任務(wù)或者解決問(wèn)題過(guò)程中，學(xué)生能夠通過(guò)完成項(xiàng)目任務(wù)、對(duì)項(xiàng)目作品進(jìn)行設(shè)計(jì)等，從而提高自身的綜合素質(zhì)，掌握更多的知識(shí)。本文將以原子的核式結(jié)構(gòu)模型為例，對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)介紹，具有重要意義。

1.教學(xué)老師對(duì)項(xiàng)目任務(wù)的詳細(xì)介紹

在上課之前，學(xué)生以小組形式進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，對(duì)約10min的劇本進(jìn)行編寫(xiě)，在課堂中，選用角色扮演的方式，有效構(gòu)建核式結(jié)構(gòu)模型，以再現(xiàn)情景，其中一定要根據(jù)歷史事實(shí)來(lái)編制劇本的內(nèi)容。

針對(duì)學(xué)生劇本的編制與課前學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)主線理清，老師可以針對(duì)性提出一些相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，具體如下：

第一，在湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子以后，針對(duì)原子中還存在帶正電物質(zhì)現(xiàn)象，他是怎樣推斷出來(lái)的。

第二，人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的研究與電子的發(fā)現(xiàn)二者之間存在何種關(guān)系。

第三，針對(duì)湯姆遜所提出來(lái)的原子棗糕模型，他提出的主要證據(jù)是什么。

第四，盧瑟福進(jìn)行α粒子散射實(shí)驗(yàn)，其主要目的是什么？選用α粒子進(jìn)行散射實(shí)驗(yàn)的原因是什么？

第五，α粒子散射實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)器材與設(shè)計(jì)，具有哪些道理。

第六，假如湯姆遜提出的棗糕模型是正確的，則行α粒子散射實(shí)驗(yàn)的理論結(jié)果與實(shí)際結(jié)果分別是什么？

第七，通過(guò)獲取的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能夠反映的問(wèn)題是什么？盧瑟福是以何種思維提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的？

第八，盧瑟福在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，遇到了哪些困難。

第九，原子核式結(jié)構(gòu)模型存在何種局限性。

根據(jù)具體項(xiàng)目任務(wù)，老師應(yīng)對(duì)項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行提前制定，同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)解釋。

2.學(xué)生項(xiàng)目的規(guī)劃與實(shí)施

在學(xué)生進(jìn)行分組以后，組內(nèi)成員進(jìn)行具體分工，通過(guò)多種途徑和方法，提前預(yù)習(xí)原子的核式結(jié)構(gòu)模型，如對(duì)參考文獻(xiàn)、書(shū)籍進(jìn)行查閱等。小組成員共同合作編制劇本，通過(guò)完善、修改，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，同時(shí)能夠順利制作完成課件、能夠順利完成對(duì)道具的演示等。在該環(huán)節(jié)中，老師一定要對(duì)各個(gè)小組項(xiàng)目的實(shí)際進(jìn)展情況進(jìn)行高度關(guān)注，定期指導(dǎo)學(xué)生，有效提高學(xué)生對(duì)科學(xué)家思維過(guò)程的關(guān)注度。

3.學(xué)生項(xiàng)目的展示與評(píng)價(jià)

3.1通過(guò)采用角色扮演方式匯報(bào)學(xué)習(xí)成果

在收集到較多的歷史材料以后，學(xué)生在劇本中選定了多種不同的角色，包括湯姆遜、蓋革、盧瑟福等。同時(shí)設(shè)定了這樣一個(gè)情景，即盧瑟福及其助手在大學(xué)實(shí)驗(yàn)室中不分白天、黑夜地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)編制人物之間的對(duì)話，以將原子核式結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展過(guò)程與發(fā)展重要點(diǎn)充分表現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)運(yùn)用生活中的各種器材，一些小組制定了能夠?qū)Ζ亮Ｗ由⑸鋵?shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬的道具。

3.2小組展示過(guò)后，其他小組提出質(zhì)疑或者問(wèn)題

在這個(gè)過(guò)程中，教學(xué)老師一定要對(duì)整個(gè)課堂進(jìn)行正確掌握，能夠?qū)㈠e(cuò)誤糾正出來(lái)，能夠解釋清楚模糊問(wèn)題，能夠進(jìn)行深入研究。在小組展示過(guò)后，其他小組對(duì)其提出質(zhì)疑或者問(wèn)題。

（1）怎樣對(duì)實(shí)驗(yàn)道具進(jìn)行制作？

針對(duì)實(shí)驗(yàn)道具，最底部為蛋糕盒底盤(pán)，右側(cè)長(zhǎng)方體盒子主要對(duì)α粒子的發(fā)射源進(jìn)行模擬，中間盒子主要對(duì)被打磨后的金箔進(jìn)行模擬，而α粒子穿過(guò)金箔打到熒光屏而形成光路的情景，主要由一條亮帶穿過(guò)放大鏡來(lái)進(jìn)行模擬。盡管制作的實(shí)驗(yàn)道具并不精致，不過(guò)足以對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行有效模擬。

（2）盧瑟福與其助手是怎樣通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究的？

假設(shè)一個(gè)黑箱子放在你的眼前，要是你想知道黑箱子中的具體情況，便會(huì)想盡一切方法來(lái)打開(kāi)黑箱子。不過(guò)由于原子結(jié)構(gòu)十分緊密，選用一般方法根本不能將黑箱子打開(kāi)。在這種情況下，可以選用高速粒子來(lái)轟擊箱子。其中，放射性物質(zhì)內(nèi)所發(fā)射出來(lái)的α粒子，其能量是非常大的，能夠?qū)υ又行倪M(jìn)行接近。針對(duì)α粒子散射現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行觀察后，能夠?qū)⑵涫芰ν茰y(cè)出來(lái)，進(jìn)而將原子的結(jié)構(gòu)推測(cè)出來(lái)。

（3）α粒子的穿透性并不好，只要一張紙，便能夠?qū)⑵溆枰該踝?，在進(jìn)行α粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)，怎樣有效解決這個(gè)問(wèn)題？

在進(jìn)行α粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)環(huán)境是真空環(huán)境，所以空氣中其他微粒并不會(huì)阻礙α粒子，同時(shí)α粒子能夠順利穿過(guò)金箔。

（4）針對(duì)熒光屏上的熒光物，電子與α粒子均能使其發(fā)光，怎樣確定α粒子打到熒光屏上？

在熒光屏中可以先直接打α粒子，以產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)閃光點(diǎn)，然后將金箔放上去，然后對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)閃光點(diǎn)和打出的閃光點(diǎn)，以對(duì)α粒子是否打在熒光屏上進(jìn)行確定。

（5）在實(shí)驗(yàn)中所選用的金材料，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行哪些方面的考慮？

選用金材料，具有許多優(yōu)勢(shì)，包括：第一，金是由原子組成的，本實(shí)驗(yàn)主要對(duì)原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。第二，在過(guò)去，盧瑟福選用不同的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中，金這種材料能夠散射出最多的α粒子，便于實(shí)驗(yàn)的觀測(cè)統(tǒng)計(jì)。第三，α粒子的穿透性比較差，但是在全部金屬中，金的延展性是最好的。

另外，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一些學(xué)生補(bǔ)充到，在查閱相關(guān)資料時(shí)發(fā)現(xiàn)，金的質(zhì)量數(shù)是比較大的，所以這也是選擇金材料的一大重要原因。因?yàn)榻饘儆谥睾?，具有比較大的核質(zhì)量數(shù)，所以能夠散射出比較多的α粒子。不過(guò)針對(duì)以上學(xué)生的補(bǔ)充內(nèi)容，其他學(xué)生對(duì)其持反對(duì)意見(jiàn)，即：在提出核式結(jié)構(gòu)模型以前，人們并不了解原子內(nèi)部具有原子核，因此在過(guò)去，并不是因?yàn)榻鹁哂斜容^大的核質(zhì)量數(shù)，才選擇金的。和α粒子相比，金的質(zhì)量數(shù)要大很多，所以α粒子打在金原子上，并不會(huì)對(duì)金原子造成比較大的影響。所以以上才是選擇金材料的正確原因。針對(duì)這些學(xué)生的反駁，充分表明他們是從未知和當(dāng)下角度來(lái)考慮的，這是一種十分可貴的精神。

4.小結(jié)

通過(guò)運(yùn)用項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式，能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)方式起到有效改變作用，在項(xiàng)目任務(wù)的驅(qū)動(dòng)作用下，有效提高了學(xué)生課前預(yù)習(xí)的主動(dòng)性和課堂學(xué)習(xí)的效率，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，同時(shí)對(duì)學(xué)生思維實(shí)踐和知識(shí)學(xué)習(xí)互相割裂狀況進(jìn)行了有效改變，促使學(xué)生問(wèn)題解決能力的和深度學(xué)習(xí)主動(dòng)性的提高，獲得了無(wú)法從傳統(tǒng)課堂中獲取的感悟。同時(shí)通過(guò)選用項(xiàng)目學(xué)習(xí)模式，能夠?qū)蠋煹慕虒W(xué)方式起到改變作用，促使老師角色的轉(zhuǎn)變，成為學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的重要指路人。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐飛.項(xiàng)目學(xué)習(xí)法在教學(xué)中的應(yīng)用方法探討[J].中學(xué)物理教學(xué)參考.2018（20）

作者簡(jiǎn)介：

周平，漢族，甘肅酒泉市人，一級(jí)教師，研究方向：高中物理。