項(xiàng)目學(xué)習(xí):培養(yǎng)學(xué)生物理高階思維能力

陳凱

【摘要】高階思維是學(xué)生學(xué)好物理的必備能力，也是適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵能力.項(xiàng)目學(xué)習(xí)本身具有跨學(xué)科性、情境性、綜合性，且在實(shí)際開(kāi)展中始終以學(xué)生為本，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的高階思維有著較明顯的優(yōu)勢(shì).本文以初中物理教學(xué)為背景，基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力展開(kāi)探究并提出幾點(diǎn)策略，以供參考.

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目學(xué)習(xí);初中物理;高階思維能力

隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)度加快，人們每天接收信息的速度越來(lái)越快，大環(huán)境的變化使傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的生存空間受到壓縮，難以適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)人才的培養(yǎng)需求.未來(lái)社會(huì)對(duì)高質(zhì)量人才的要求不僅是知識(shí)和技能，更重視其是否具備收集處理信息、問(wèn)題解決能力、判斷能力、創(chuàng)造力等，而這些能力的核心素養(yǎng)就是高階思維能力.

1 項(xiàng)目學(xué)習(xí)在培養(yǎng)高階思維上的優(yōu)勢(shì)

1.1 以學(xué)生為中心

物理教學(xué)中開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)多是以“項(xiàng)目任務(wù)”為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)項(xiàng)目、實(shí)施項(xiàng)目、合作完成項(xiàng)目，來(lái)提高自身的思維能力，加強(qiáng)問(wèn)題解決能力.在這種教學(xué)模式中，教師多是以引導(dǎo)者的身份存在，鼓勵(lì)學(xué)生自由表達(dá)對(duì)問(wèn)題的理解和觀點(diǎn)，在完成項(xiàng)目任務(wù)中通過(guò)實(shí)踐和參與實(shí)現(xiàn)能力的提升[1].而項(xiàng)目學(xué)習(xí)可以突出學(xué)生的主體地位，對(duì)培養(yǎng)高階思維能力有著重要意義，教師在教學(xué)中可以大致分為三個(gè)步驟：首先，提出合理地項(xiàng)目任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生提出其推測(cè)、描述及真實(shí)觀點(diǎn);其次，學(xué)生要能夠聽(tīng)清并分析教師詢(xún)問(wèn)的問(wèn)題、內(nèi)容及內(nèi)涵，過(guò)程中學(xué)生的思維能夠得到充分的啟發(fā)和鍛煉;最后，引導(dǎo)學(xué)生參與到“做”的過(guò)程中，并通過(guò)實(shí)踐加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解.

1.2 以“做”為主要特征

常言道：讀萬(wàn)卷書(shū)，行萬(wàn)里路.蘇霍姆林斯基也認(rèn)為孩子的創(chuàng)造力在他們的手指上，這也間接說(shuō)明了實(shí)踐對(duì)能力培養(yǎng)的重要性.而項(xiàng)目學(xué)習(xí)本身就有著較強(qiáng)的實(shí)踐性，動(dòng)手操作是較為明顯的特征之一，如結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)器材、制作杠桿等學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在參與過(guò)程中動(dòng)手能力能夠得到有效的鍛煉[2].

同時(shí)，在完成項(xiàng)目任務(wù)的過(guò)程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性被充分調(diào)動(dòng)，思維也處于高度活躍狀態(tài)，以獨(dú)立思考、互相幫助的形式展開(kāi)合作和分析，能夠讓學(xué)生的高階思維能力在學(xué)習(xí)中得到鍛煉和提高.

2 基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力的建議

2.1 營(yíng)造良好學(xué)習(xí)環(huán)境，保障高階思維發(fā)展

學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)會(huì)直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，當(dāng)學(xué)生處于和諧、寬松的氛圍中時(shí)，情緒和思維也會(huì)處于輕松狀態(tài)，更容易在教師的引導(dǎo)下激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性.反之，當(dāng)學(xué)生處于嚴(yán)肅、壓抑的氛圍中時(shí)，情緒和思維也會(huì)更緊張，注意力難以集中聽(tīng)講，學(xué)習(xí)效果也會(huì)大打折扣[4].

對(duì)此，在課堂中教師應(yīng)給予學(xué)生充分的信任和尊重，讓其在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中勇于表達(dá)、不畏懼犯錯(cuò)、敢于質(zhì)疑教師提供的信息和觀點(diǎn).

另外，由于部分項(xiàng)目學(xué)習(xí)存在時(shí)間和空間跨度較大的問(wèn)題，教師還應(yīng)重視外部環(huán)境的構(gòu)建.而所謂的外部環(huán)境指的一般是家庭環(huán)境和社會(huì)環(huán)境，教師針對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)情況與家長(zhǎng)做好溝通，糾正家長(zhǎng)認(rèn)識(shí)中存在的偏差，以獲得家長(zhǎng)的肯定和支持，為項(xiàng)目學(xué)習(xí)的開(kāi)展保駕護(hù)航.

以滬科版初中物理八年級(jí)全冊(cè)《科學(xué)探究：聲音的產(chǎn)生與傳播》教學(xué)為例，本課是聲現(xiàn)象的入門(mén)，也是之后學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，教師可以將其作為起點(diǎn)開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí).首先，在課前預(yù)習(xí)階段，教師應(yīng)圍繞項(xiàng)目主題精心設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：聲音是如何產(chǎn)生的？聲音是如何傳播的？引導(dǎo)學(xué)生留心觀察生活中的聲音并收集相關(guān)資料，以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和初步研究問(wèn)題的方法.學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中，難免會(huì)收集生活的聲音素材，還需要上網(wǎng)搜集資料與不同的人溝通，會(huì)給部分家長(zhǎng)造成“不務(wù)正業(yè)”的錯(cuò)覺(jué)，教師則可以通過(guò)群通知、致家長(zhǎng)的一封信、家長(zhǎng)會(huì)等多種方式與學(xué)生家長(zhǎng)進(jìn)行溝通，期望獲得家長(zhǎng)的支持.在家長(zhǎng)的支持下，學(xué)生可以獲得更加寬松、自由的探究環(huán)境，并在家長(zhǎng)的適當(dāng)幫助下更好地完成對(duì)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和了解，讓項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)有一個(gè)好的開(kāi)始.

2.2 精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目問(wèn)題，為培養(yǎng)高階思維助力

項(xiàng)目學(xué)習(xí)本質(zhì)上與陶行知理念不謀而合，教師在教學(xué)中可以將“教學(xué)做合一”理念融入其中，以問(wèn)題為方向引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)在做中學(xué)、在做中思.對(duì)此，在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)問(wèn)題，問(wèn)題最好可以具備開(kāi)放性、挑戰(zhàn)性和層次性，而問(wèn)題的形式也需要體現(xiàn)多樣化，可以是將主題分解為多個(gè)小問(wèn)題，也可以是系列性問(wèn)題.優(yōu)質(zhì)且符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的問(wèn)題，能夠?yàn)槠洹白觥焙汀八肌敝该鞣较?，為培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力提供發(fā)展機(jī)會(huì).

以滬科版初中物理八年級(jí)全冊(cè)《科學(xué)探究：凸透鏡成像》教學(xué)為例，凸鏡頭成像會(huì)因焦距的變化而產(chǎn)生不同的成像情況，具有較高的探究?jī)r(jià)值.為了培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力，教師要重視項(xiàng)目問(wèn)題的設(shè)計(jì)，如問(wèn)題1：凸透鏡對(duì)光起什么作用，凹透鏡對(duì)光起什么作用？問(wèn)題2：同一凸透鏡為什么會(huì)成大小、虛實(shí)、正倒不同的像？這些結(jié)果可能與什么因素有關(guān)？問(wèn)題3：能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嘗試總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律？這三個(gè)問(wèn)題具有明顯的梯度，學(xué)生按照順序有序的展開(kāi)探究更符合其認(rèn)知規(guī)律.同時(shí)，明確的問(wèn)題能夠?yàn)閷W(xué)生學(xué)習(xí)指引方向，學(xué)生可以圍繞問(wèn)題來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并以小組合作的形式展開(kāi)分析和討論，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，為后續(xù)的項(xiàng)目開(kāi)展奠定基礎(chǔ).

2.3 搭建項(xiàng)目學(xué)習(xí)框架，為思維發(fā)展鋪設(shè)臺(tái)階

學(xué)生高階思維能力的培養(yǎng)講究開(kāi)放性和自主性，但也并不意味著教師完全放手，讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行探索.項(xiàng)目學(xué)習(xí)多是分為多個(gè)環(huán)節(jié)，教師要客觀地評(píng)估各環(huán)節(jié)的難易程度，在教學(xué)中學(xué)生開(kāi)展某個(gè)難度較大的環(huán)節(jié)時(shí)，教師要針對(duì)性地進(jìn)行引導(dǎo)，幫助學(xué)生找到探究方向，避免學(xué)生在遭遇挫折或迷茫后產(chǎn)生畏難情緒，影響后續(xù)的學(xué)習(xí)情況.

一旦學(xué)生對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)產(chǎn)生負(fù)面的心理認(rèn)知，就會(huì)使高階思維能力培養(yǎng)成為空談.

所以，教師要做好準(zhǔn)備工作，并在課堂中多觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，一旦學(xué)生遭遇困難和挫折，教師就要及時(shí)為其搭建知識(shí)框架，引導(dǎo)學(xué)生逐步完成學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)思維能力的發(fā)展[5].

以滬科版初中物理九年級(jí)全冊(cè)《“伏安法”測(cè)電阻》教學(xué)為例，在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題時(shí)，教師可以借助問(wèn)題給予學(xué)生思維上的提示.首先，在實(shí)驗(yàn)之前，教師應(yīng)先鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并為學(xué)生提供未知電阻、滑動(dòng)變阻器、電源、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線及電路圖等資源，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)探究未知電阻的阻值.某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

（1）觀察教師提供的電路圖，連接電路后檢查是否存在錯(cuò)誤，確認(rèn)無(wú)誤將滑動(dòng)變阻值調(diào)到最大后閉合開(kāi)關(guān)，來(lái)回移動(dòng)滑片來(lái)記錄電流表、電壓表的示數(shù);

（2）將已知電阻與未知電阻串聯(lián)接入電路中，將電壓表并聯(lián)在已知電阻的兩端，讀出示數(shù)為U1，再關(guān)閉電源，將電壓表改接在未知電阻兩端，讀出示數(shù)為U2，待測(cè)電阻為U2U1×R;

（3）把未知電阻和一個(gè)已知電阻分別與一個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)后再并聯(lián)，電流表在干路，閉合與已知電阻串聯(lián)的開(kāi)關(guān)，讀出示數(shù)I1，計(jì)算出電源電壓U，斷開(kāi)與已知電阻串聯(lián)的開(kāi)關(guān)，閉合與待測(cè)電阻串聯(lián)的開(kāi)關(guān)，讀出示數(shù)I2，則電阻為UI2;

（4）按照電路圖的結(jié)構(gòu)連接電路，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電路中的電阻增大，接通開(kāi)關(guān)后，讀出電流表和電壓表的示數(shù)，再根據(jù)測(cè)量的電壓和電流值，計(jì)算出未知電阻的阻值.

按照自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果并不精確，但結(jié)合自身的能力并未找出原因，教師可以通過(guò)提問(wèn)來(lái)啟發(fā)學(xué)生思維：伏安法測(cè)電阻怎么選擇量程？結(jié)合問(wèn)題學(xué)生可以意識(shí)到自身設(shè)計(jì)的方案中存在的不足，重新選擇量程較小的滑動(dòng)變阻器.

這一過(guò)程中，學(xué)生會(huì)自覺(jué)將量程不同的滑動(dòng)變阻器放在一起進(jìn)行比較，分析不同滑動(dòng)變阻器的優(yōu)劣，進(jìn)而創(chuàng)造性地應(yīng)用在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)中，以提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度.

2.4 項(xiàng)目學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)，掌握高階思維提升實(shí)效

為了進(jìn)一步提升高階思維能力培養(yǎng)的實(shí)效性，教師應(yīng)在項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)結(jié)束后，組織學(xué)生進(jìn)行反思和總結(jié)，通過(guò)活動(dòng)評(píng)價(jià)和總結(jié)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力、表達(dá)能力和邏輯思維.

具體來(lái)說(shuō)，學(xué)生在自我評(píng)價(jià)和小組評(píng)價(jià)中，可以認(rèn)識(shí)到自身的不足，并通過(guò)相互學(xué)習(xí)和借鑒明確后續(xù)學(xué)習(xí)方向.

教師則可以根據(jù)項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的觀察及學(xué)生評(píng)價(jià)，對(duì)教學(xué)情況有更充分的認(rèn)知.

以滬科版初中物理九年級(jí)全冊(cè)《溫度與溫度計(jì)》教學(xué)為例，這一課與學(xué)生的日常生活息息相關(guān)，但學(xué)生從物理角度解釋生活現(xiàn)象具有一定的難度，為了保證高階思維的落實(shí)，教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)時(shí)還要重視評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì).

在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過(guò)實(shí)踐操作認(rèn)識(shí)到了熱脹冷縮現(xiàn)象并掌握溫度計(jì)的使用方法，教師提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考：溫度計(jì)中液體上升和下降與溫度有什么關(guān)系？為什么會(huì)有這樣的關(guān)系？學(xué)生則要據(jù)此展開(kāi)交流和討論，教師則要給予適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評(píng)和引導(dǎo)，待學(xué)生意見(jiàn)統(tǒng)一后，教師再予以概括和總結(jié).新知學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師要引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式對(duì)本課所學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸納、總結(jié)和反思.

某小組在評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)先對(duì)學(xué)習(xí)中獲得的成果進(jìn)行總結(jié)：（1）明白了液體溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮原理制成的;（2）根據(jù)溫度計(jì)實(shí)物與掛圖，了解溫度計(jì)的刻度方法;（3）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度規(guī)定為100攝氏度;（4）掌握了溫度計(jì)的使用方法.隨后，又通過(guò)組員互評(píng)、組員自評(píng)的方式，歸納學(xué)習(xí)中存在的不足，在討論與交流中掌握使用溫度計(jì)的正確方法.

基于此，學(xué)生總結(jié)后教師可以發(fā)現(xiàn)，各小組同學(xué)的最終結(jié)果大同小異，都掌握了溫度計(jì)的正常使用方式，也認(rèn)識(shí)到了溫度計(jì)的使用注意事項(xiàng)，并在與學(xué)生探究和討論中學(xué)習(xí)他人身上的長(zhǎng)處，促進(jìn)自身思維能力的提升.

3 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，在物理教學(xué)中通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)，學(xué)生的思維能力能夠得到有效的提升，同時(shí)有助于學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和自信心的重塑，對(duì)提高整體課堂教學(xué)效率有著重要意義.教師在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)從項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)、項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)施、項(xiàng)目學(xué)習(xí)結(jié)束等多個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)設(shè)計(jì)，吸引更多的學(xué)生主動(dòng)參與到項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，進(jìn)而不斷提高學(xué)生的高階思維能力.

【本文系蕪湖市2020年度教育科學(xué)研究重點(diǎn)立項(xiàng)課題，課題名稱(chēng)《初中物理項(xiàng)目學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生高階思維的行動(dòng)研究》，課題編號(hào)：JK20066】

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