核心素養(yǎng)視角下高中物理項目化教學思考與實踐

摘 要：在新的課程改革中，高中物理對學生的核心素養(yǎng)提出了更高的要求，如果采用傳統(tǒng)的灌輸式教學，學生對于抽象的高中物理知識理解難度非常大，而在項目化教學過程中，不斷地滲透四大物理核心素養(yǎng)，在提升課堂效率的同時，能夠有效地提升物理核心素養(yǎng)。本文將引入項目化教學來實施高中物理教學工作，探討項目化教學發(fā)展學生核心素養(yǎng)的策略，同時還將提出的策略應用至實際的教學過程中，從而提升學生的物理核心素養(yǎng)。

關鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;項目化教學

項目化教學主旨是以學生為教學主體，通過教師引導，讓學生融入教學任務中，自主探索和發(fā)現(xiàn)，激發(fā)出學生的學習自主性和積極性。由此可見，項目化教學可以幫助學生提升探究能力和思維邏輯能力，對學生核心素養(yǎng)的提升具有非常明顯效果。教師在項目化教學中的角色為引導者，通過情境引導，幫助學生明確學習任務，然后以小組形式對問題進行科學的自主探究獲得，尋找解決問題方法，并相互之間進行項目成果的交流。

一、核心素養(yǎng)概述

關于高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求在我國高中物理課程標準中已經明確地指出，高中物理核心素養(yǎng)主要包括知識、方法、精神態(tài)度、應用這四方面。

通過物理核心素養(yǎng)內容可知，自主學習和自主探究能夠促進學生快速地掌握物理相關概念，這些探究式的學習方式可以鍛煉學生的思維，也有利于培養(yǎng)學生在物理學習中的認真嚴謹?shù)膽B(tài)度和一種負責任的學習方式，激發(fā)他們的學習興趣，讓學生有更加全面的發(fā)展。

二、項目化教學概述

（一）項目化教學概念

項目化教學是近年來興起的一種新型教學模式，通過將學科知識內容轉化為多個教學項目，由師生共同參與并完成。學生根據(jù)工作程序自主進行項目信息查詢與收集、決策、實施、成果展示和評價總結，整個過程學生不僅表現(xiàn)出濃厚的學習興趣，也在學習中養(yǎng)成了探究精神，逐步構建起完整的知識體系。項目化教學注重理論與實踐相聯(lián)系，學生能夠在完成項目時提高分析與解決問題的能力，真正在課堂上占據(jù)主體地位，獲得事半功倍的教學效果。高中物理中應用項目化教學法，有利于拓寬學生知識面，積累更多物理基礎知識，促使學生學習和應用能力不斷提升。

（二）高中物理教學實施項目化教學的價值

核心素養(yǎng)培養(yǎng)是素質教育必然要求，物理作為自然學科重要組成部分，是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)重要學科。項目化教學主旨是以學生為教學主體，通過自主探索教學設計，促進學生深度學習。在高中物理教學中開展項目化教學具有以下優(yōu)勢：

1.激發(fā)學生對教學的參與積極性。項目化教學將高中物理知識點與實際生活相結合，學生學習興趣被充分激發(fā)，在教師的引導下，如果發(fā)現(xiàn)物理問題，自主探索的興趣更加濃厚，參與積極性更高。為了能夠更好地對物理問題進行探索，并解決問題，讓學生以小組為單位，積極開展物理問題交流，制訂出解決問題的方案，并將方案付諸行動中。相較于傳統(tǒng)灌輸式教學，項目化教學讓學生更具主動性，課堂上學生能夠將自己的意見直接發(fā)表出來，使得整個教學課堂更加輕松活躍，學生參與教學活動更加積極。

2.促進學生深度學習。項目化教學更加強調學生深度學習，在項目化教學中，教師需要為學生構建良好的學習情境，項目主題與學生的生活情境、社會環(huán)境、自然現(xiàn)象都有關聯(lián)，強調學生在項目中解決生活中的問題。同時項目化教學中學生是項目方案的制訂者、實施者，具有較強的自主性，小組成員可以相互監(jiān)督學習、批判反思，創(chuàng)造性地解決問題，能讓學生做到深層次學習。

三、核心素養(yǎng)視角下高中物理項目化教學原則

（一）直觀性原則

高中階段學生已經開始由感性思維朝著理性思維發(fā)展，在學習物理知識過程中，注重將實際生活中的物理現(xiàn)象與知識緊密結合，并根據(jù)現(xiàn)有的經驗進行深入思考，從而應對物理知識掌握和應用。因此，教師在高中物理教學時，應該發(fā)揮學生這一思維特點，將物理知識更加直觀化，實現(xiàn)教學課堂的生動表象化和生活化，讓學生通過感知活動來掌握知識點，幫助學生透過現(xiàn)象理解本質，讓學生更加深入地了解和掌握知識點。高中學生喜歡進行探索分析，應該多進行實驗教學，給予學生更多的感官刺激，讓實驗現(xiàn)象給學生更強烈的感官和視覺感受，使學生通過實驗現(xiàn)象對物理知識進行深入探索分析，充分激發(fā)學生對物理學習的興趣。

（二）啟發(fā)性原則

教學活動應建立以學生為主體，讓學生全程參與的課堂教學，教師以引導者角色把握設定的方向，同時對學生進行啟發(fā)性引導，幫助學生發(fā)現(xiàn)問題，以項目化教學設計方式，讓學生進行合作探索交流，彼此交換思維探索結果，從而正確解決問題。此外，教師教學過程中應盡量創(chuàng)建和知識點相關的生活情境，采用不斷提問方式，引導學生對問題進行積極思考，培養(yǎng)學生邏輯思維和探索思維。無論采用何種教學方式，都應堅持教師引導者身份，讓學生全程參與物理課堂教學，引導學生對物理問題進行自主探究。因此，教師需注重啟發(fā)性教學原則，以教學目的為基礎，通過情境創(chuàng)設，引導學生對問題進行積極思考和探索，同時通過項目化教學，幫助學生以小組合作方式進行交流解決問題，提升學生探索思維和團隊合作能力。

（三）創(chuàng)造性原則

項目化教學本質是讓學生在物理課堂教學中進行自主探索，自主探索能夠幫助學生形成創(chuàng)造性思維，讓學生解決問題的方式更具創(chuàng)造性。因此，在進行物理教學時，教師在與學生一起對物理知識進行學習掌握外，還應通過生活化情境創(chuàng)設，引導學生對物理問題進行自主探索，為了使教學更具創(chuàng)造性，進行教學方式和器材改進和創(chuàng)造，使學生更加積極地參與物理教學，幫助學生理論與實際有機結合，提升學生邏輯思維和創(chuàng)造性思維。

四、高中物理項目化教學應用分析

本文將以“太陽與行星間的引力”這一教學內容為案例，介紹如何采用項目化教學方法來培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。

（一）情境導入，明確任務

為了確定學習目標，需要對高中物理的核心素養(yǎng)進行分析，確定教學內容。在“太陽與行星間的引力”單元內容中，首先，讓學生更多了解行星運動認識的發(fā)展歷程，促進學生的宇宙物質觀的形成。其次，是掌握行星做勻速圓周運動所需向心力是如何產生的，最后，幫助學生理解相互作用力。

教師給出學案，讓學生在課前進行自主學習，提煉出學習提綱。以“太陽與行星間的引力”教學為例，可以給出以下幾個問題讓學生在課前進行探究學習。

探究1：行星運動具有哪些特征？行星運動遵循哪些物理定律？

探究2：在簡化模型下，可以如何描述行星運動？又如何構建行星運動的物理模型？

探究3：分析行星為什么會做有規(guī)律的圓周運動？圓周運動所需的向心力來源于哪里？

探究4：行星運動軌道半徑與向心力之間存在什么關系？

探究5：通過觀察行星運動模型，探究向心力、軌道半徑、行星質量之間的關系。

探究6：探究科學精神、科學本質和規(guī)律應用。

（二）收集資料，制訂方案

通過牛頓第一定律可知，只有在力的作用下才能改變速度，行星繞太陽做圓周運動，只有太陽對行星具有引力才能實現(xiàn)。同時根據(jù)牛頓第二定律F=ma發(fā)現(xiàn)，如果能夠指導行星運行加速度與軌道半徑之間的關系，則可以計算出行星受到的引力與距離之間的關系。表1為不同行星與太陽之間的運行半徑、周期和加速度數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)來計算出加速度與距離間的關系。

根據(jù)加速度和距離的數(shù)據(jù)，猜測它們之間存在怎樣的關系，思考如何驗證我們的猜測，引導學生設計項目化教學方案。

（三）自主協(xié)作，具體實施

若加速度與距離之間存在反比例關系，則可以得到一條關于a與1/r的直線關系圖，則與表格中的數(shù)據(jù)明顯不符合，為了找到加速度與距離之間正確的關系，通過在Excel軟件輸入加速度和r的二次方數(shù)據(jù)可以看出，a與1/r2成反比。

由學生自由地討論和推導：如果行星運動軌跡是已知，則向心力可以用哪些關系來表達？

學生自主討論和探究后，得到：

即可得知，行星受到太陽的引力大小為：

根據(jù)上式，采用小組的形式探索影響引力大小的因素有哪些？最終學生通過討論得出：不同行星中的k為常量，m、r不同，F(xiàn)與m成正比，與r的平方成反比：。培養(yǎng)學生的抽象思維及推理能力。

行星對太陽的引力。同理，可設太陽的質量為M，再進行類比的推導。小組討論交流得出結論：。

兩種力是同性質的相互作用力，遵循同一規(guī)律，可以把它們用同一公式表達出來。引力與行星和太陽的質量成正比，與兩者距離的平方成反比，所以可寫成公式：。

（四）點撥引導，過程檢查

小組之間對科學分析的問題、方法、過程、結果進行點評、補充，使探究方向正確，探究結果更完善，形成新的結論：引力與行星和太陽的質量成正比，與兩者距離的平方成反比，所以可寫成以下比例式：。

學生之間對科學思維與創(chuàng)新的推理、論證和解釋進行交流、評論和完善，使思維嚴謹，推理合理，使行星對太陽的引力與太陽對行星的引力的對稱性、平等性的類比思想得到學生的接受。

（五）展示成果，修正完善

對科學態(tài)度、拓展應用等進行評論與展示，必要時教師可給予精講答疑。

對學生探究過程中存在的問題或解決不了的問題進行精講答疑。

根據(jù)牛頓第二定律，即太陽對不同行星的引力與行星的質量成正比，與行星和太陽之間距離的二次方成反比，行星對太陽的引力，太陽與行星之間的引力與行星和太陽的質量成正比，與兩者距離的平方成反比，所以可寫成以下比例式：。經后續(xù)學習牛頓的月地檢驗、卡文迪許測定引力常量，使論證嚴謹，在此可產生新的質疑。

（六）評估檢測，拓展升華

學成展示是將以小組形式學習成果和課堂學習成果都給予展示，并對成果進行相應的分析和點評，以便能夠更好地將學習成果應用到其他問題中，提升學生靈活應用能力。

拓展應用：已知火星繞太陽運動的周期為T，火星到太陽的距離為r，引力常量為G。

求：（1）太陽的質量M;

（2）若M已知，找出開普勒第三定律中的k與中心天體質量M的關系式。

結束語

項目學習可以使學生進行深入思考并發(fā)揮創(chuàng)造力與想象力，通過團隊協(xié)作、自主探究以及實驗探索促進對知識的理解。教師在對學生進行項目化教學的時候，需要結合學生的自主學習能力、自主探索能力以及實踐應用能力等做出整體性的分析與思考，并且要將理論與實踐內容結合起來進行應用，讓學生體會項目化教學的現(xiàn)實作用。

參考文獻

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作者簡介：錢麗紅（1982—），女， 漢族，浙江桐鄉(xiāng)人，嘉興外國語學校，一級教師，本科。研究方向：物理教學。

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