基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的高三物理二輪習(xí)題課的教學(xué)實(shí)踐

康城巖

（福建省廈門市第二外國語學(xué)校，福建 廈門 361000）

在高中物理教學(xué)活動(dòng)中，習(xí)題課是不可缺少的一種課型。它可以幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)，提高學(xué)生解題能力，鍛煉學(xué)生的邏輯思維。傳統(tǒng)的習(xí)題課往往是教師在課前布置學(xué)生完成部分習(xí)題，利用上課時(shí)間再進(jìn)行講解。這種方式學(xué)生往往參與度不高，缺乏解題熱情。大多數(shù)學(xué)生只能理解課堂上講解的題目，對(duì)題目本身蘊(yùn)含的物理觀念和邏輯思維理解不夠深入。為了解決以上問題，結(jié)合長時(shí)間的思考與實(shí)踐，建議在習(xí)題課中融入“項(xiàng)目式”教學(xué)方法，以提高學(xué)生的物理基礎(chǔ)和邏輯思維能力。

一、什么是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一個(gè)系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)模型，學(xué)生通過參與一系列復(fù)雜的任務(wù)，來解決真實(shí)世界中的問題，包括：設(shè)計(jì)、計(jì)劃、決策、執(zhí)行、交流結(jié)果等，在任務(wù)中學(xué)習(xí)知識(shí)與技能。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)進(jìn)行的過程中，學(xué)生圍繞一個(gè)與現(xiàn)實(shí)生活有緊密聯(lián)系的驅(qū)動(dòng)性或引發(fā)性問題，以合作的學(xué)習(xí)方式對(duì)項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)問題和子問題進(jìn)行討論，通過對(duì)項(xiàng)目問題的解決建構(gòu)物理觀念。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)一般需要經(jīng)歷以下幾個(gè)步驟：尋找項(xiàng)目選題、規(guī)劃探究流程、進(jìn)行合作探究、成果交流與評(píng)價(jià)。

（一）尋找項(xiàng)目選題

好的項(xiàng)目選題可以讓學(xué)生有較高的參與度與積極性，讓學(xué)生在這個(gè)過程中收獲知識(shí)、對(duì)知識(shí)的理解更深一步或者是對(duì)知識(shí)的應(yīng)用更加熟練，對(duì)小組合作探究是否能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)起著極大的影響。教師在尋找項(xiàng)目選題時(shí)可以參考《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中課程內(nèi)容部分。課程內(nèi)容部分對(duì)學(xué)生在高中需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容以及學(xué)習(xí)的深度有著明確的要求。新高考的命題理念是“無情境不命題”，教師也可以以社會(huì)生活案例為情境，進(jìn)行問題的設(shè)置。

（二）規(guī)劃探究流程

教師在規(guī)劃項(xiàng)目流程時(shí)可以適當(dāng)采用“問題驅(qū)動(dòng)法”，即以一系列問題為線索，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。設(shè)計(jì)的問題應(yīng)由驅(qū)動(dòng)問題和若干子問題組成。驅(qū)動(dòng)問題的設(shè)計(jì)是教師為了達(dá)成一定的教學(xué)目標(biāo)而設(shè)計(jì)出來的。在整節(jié)課中驅(qū)動(dòng)問題起導(dǎo)向作用，貫穿整節(jié)課堂。子問題的設(shè)計(jì)應(yīng)該具有連貫性和遞進(jìn)性，可用于引領(lǐng)項(xiàng)目的進(jìn)行，同時(shí)學(xué)生在解決子問題的過程中，會(huì)不斷加深對(duì)研究項(xiàng)目的理解，并最終解決問題。

（三）進(jìn)行合作探究

合作探究是以小組為單位進(jìn)行的。課前，教師要為學(xué)生準(zhǔn)備必要的資源，如相關(guān)閱讀資料、圖片、實(shí)驗(yàn)器材、道具。學(xué)生可以根據(jù)項(xiàng)目主題、流程和驅(qū)動(dòng)問題將資料進(jìn)行梳理，收集有用的信息進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)解決問題。教師要時(shí)刻關(guān)注各小組的進(jìn)程，給予適當(dāng)?shù)膸椭c指導(dǎo)。學(xué)生在進(jìn)行問題探究的過程中教師要對(duì)各小組遇到問題時(shí)的解決方法進(jìn)行關(guān)注，對(duì)小組進(jìn)行指導(dǎo)與評(píng)價(jià)。

（四）成果交流與評(píng)價(jià)

在小組合作探究完成之后，由教師發(fā)起提問。注意提問必須嚴(yán)謹(jǐn)明確，可以是例題中的驅(qū)動(dòng)問題和子問題，也可以是有所延伸的問題。教師在學(xué)生完成回答之后需要對(duì)學(xué)生的回答作出有效評(píng)價(jià)。交流評(píng)價(jià)的最后，教師還需要將本節(jié)課交流學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行匯總,幫助學(xué)生理清邏輯思維，完成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。

二、高三物理二輪習(xí)題課的特點(diǎn)、現(xiàn)狀和弊端

（一）特點(diǎn)

高三師生在進(jìn)行第一輪復(fù)習(xí)時(shí)往往追求面面俱到，廣度夠了，但是深度還有所欠缺。另一方面，由于第一輪復(fù)習(xí)時(shí)間比較長，學(xué)生對(duì)前面所學(xué)習(xí)的內(nèi)容遺忘比較嚴(yán)重。高三的二輪復(fù)習(xí)，不僅要將一輪復(fù)習(xí)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)再次加深鞏固，還需要針對(duì)其中的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行深入研究。教師在一輪復(fù)習(xí)中很多知識(shí)點(diǎn)由于涉及到其他單元知識(shí)而選擇跳過，在二輪復(fù)習(xí)中可以拿出來進(jìn)行整合?？傊?，二輪復(fù)習(xí)要打破各個(gè)章節(jié)之間的樊籬，將各個(gè)知識(shí)聯(lián)系起來，并綜合性地分析試題。

（二）現(xiàn)狀

西南大學(xué)孫鳳嬌對(duì)現(xiàn)如今習(xí)題課的現(xiàn)狀做了調(diào)查研究。研究主要是從教師方面和學(xué)生方面兩部分進(jìn)行。

對(duì)教師的調(diào)查研究表明，大多數(shù)教師都能熟練掌握解題方法和答題規(guī)范。從教學(xué)方法方面來看，多數(shù)老師重視模型建構(gòu)的培養(yǎng)，主要通過一題多解和一題多變對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維拓展。課堂實(shí)施方面主要是通過“講授法”來進(jìn)行教學(xué)，課堂中教師也會(huì)盡可能多地增加互動(dòng)，增加學(xué)生課堂的參與度。

對(duì)學(xué)生的調(diào)查研究表明，大多數(shù)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)還是抱有積極的態(tài)度，但是仍然有少部分學(xué)生因?yàn)檎n程難度原因，對(duì)物理課程抱有畏懼情緒。學(xué)生對(duì)待物理習(xí)題時(shí)遇到的最大問題是不能將物理習(xí)題與課本知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來，這點(diǎn)從物理二輪復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)待綜合性問題尤為嚴(yán)重。由于題目缺少生活情境，學(xué)生參與度較少，學(xué)生很難整節(jié)課保持較高注意力學(xué)習(xí)。

（三）弊端

傳統(tǒng)的二輪習(xí)題課存在不少弊端。其一，很多教師在習(xí)題課時(shí)喜歡滿堂灌，以“老師講，學(xué)生聽”的形式完成整節(jié)課，即使是互動(dòng)也是象征性地找一個(gè)學(xué)生起來回答問題。這種情況容易讓學(xué)生喪失學(xué)習(xí)主體的地位，從課堂的主人變成旁觀者。其二，課堂上學(xué)生做題時(shí)，教師容易給出超前的提示。這種做法會(huì)大大壓縮學(xué)生思考的時(shí)間，不利于鍛煉學(xué)生對(duì)信息提取的能力。其三，習(xí)題課教師往往更加注重結(jié)果，只關(guān)注學(xué)生能否得出最終答案，而對(duì)“學(xué)生是如何思考的”“有沒有其他解題方式”關(guān)注較少。

綜上所述，能符合當(dāng)下學(xué)情的課堂應(yīng)該是一種能發(fā)揮學(xué)生主體地位的、能讓學(xué)生充分思考的、能讓學(xué)生充分表達(dá)的教學(xué)方式。

三、高三物理二輪習(xí)題課中運(yùn)用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的意義

（一）鍛煉學(xué)生的邏輯思維

根據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。學(xué)生需要基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)構(gòu)建物理模型。在習(xí)題課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過教師習(xí)題的引導(dǎo)，在思維體系中構(gòu)建出物理模型，并且在研討和一步步深入研究中完善該模型。在模型的建構(gòu)過程中，著手培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

（二）開拓學(xué)生視野，促進(jìn)學(xué)生思維創(chuàng)新

高中生的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境較為簡(jiǎn)單，大多是社區(qū)和學(xué)校兩點(diǎn)一線的活動(dòng)。學(xué)生很難有機(jī)會(huì)去了解科技創(chuàng)新，接觸生活中的物理現(xiàn)象。本教學(xué)模式選題立足于生活情境和尖端科技。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)可以了解當(dāng)代科技創(chuàng)新內(nèi)容，感受生活中的物理。一方面開拓了學(xué)生的視野，另一方面接軌了當(dāng)代物理潮流，有利于學(xué)生專業(yè)發(fā)展。

（三）促進(jìn)學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

高三二輪習(xí)題課任務(wù)之一就是形成完善的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，在習(xí)題課中，教師通過問題式引導(dǎo)的方式讓學(xué)生在習(xí)題中提煉知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在每節(jié)課中提煉出一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，通過教師引導(dǎo)，將該知識(shí)內(nèi)容與整個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)銜接。例如，本文中例題所包含知識(shí)點(diǎn)可以歸結(jié)為“電磁場(chǎng)”中“帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況”。

四、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在高三物理二輪習(xí)題課中的運(yùn)用

下面將以“機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式”和“粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”為例，介紹項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在高三二輪習(xí)題課中的實(shí)際運(yùn)用。課前，教師先設(shè)計(jì)本節(jié)課驅(qū)動(dòng)問題以及子問題。高考命題時(shí)對(duì)實(shí)際情境有很高的要求，因此在問題設(shè)計(jì)時(shí)要注意結(jié)合實(shí)際情境。

（一）在“機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式”中的運(yùn)用

例題：2022 年全國各地對(duì)電動(dòng)車的管理更為規(guī)范，推出了《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》，再次對(duì)自行車的整車質(zhì)量、最高時(shí)速、輸出電壓、車輛尺寸等做出了新的規(guī)定。質(zhì)量為45kg 的黃女士購買了某品牌電動(dòng)自行車，車輛的整備質(zhì)量為55kg，電機(jī)功率為400W。為了解車輛實(shí)際情況做了如下測(cè)試。

1. 黃女士駕駛該電動(dòng)車在水平地面行駛，該電動(dòng)車所能達(dá)到最大速度約為6.6m/s。

2.黃女士駕駛電動(dòng)車以最大速度行駛，測(cè)得滑行距離為43.5 米，制動(dòng)距離為5 米。

驅(qū)動(dòng)問題：分析匯總機(jī)車啟動(dòng)的規(guī)律，掌握本類題型解題思路。

子問題：

①求該車與地面動(dòng)摩擦因素、電動(dòng)車實(shí)際功率。

②若黃女士同時(shí)搭載一名30kg 兒童，求此時(shí)該車最大行駛速度。

③若黃女士駕駛該車行駛在傾角為30°的上坡，求該車的最大行駛速度。

④若黃女士駕駛該車經(jīng)過10s 后達(dá)到最大速度，求該時(shí)間內(nèi)該車前進(jìn)的位移。

⑤若黃女士駕駛該車以2m/s2 的加速度由靜止加速行駛，求該車勻加速過程中的最大速度以及勻加速過程所用時(shí)間。

開始進(jìn)行小組合作探究，學(xué)生先利用5 分鐘進(jìn)行獨(dú)立思考，利用10 分鐘進(jìn)行小組合作探究。例如，在本節(jié)課中，學(xué)生分析出電動(dòng)車勻速行駛時(shí)受到的摩擦力與滑行時(shí)受到的摩擦力相同，因此學(xué)生將滑行時(shí)距離帶入速方差公式可以算出電動(dòng)車與地面的動(dòng)摩擦因素。計(jì)算小車的實(shí)際功率時(shí)，學(xué)生可以利用瞬時(shí)功率公式P=FV，帶入電動(dòng)車以最高速度行駛時(shí)的牽引力和速度，計(jì)算出小車的實(shí)際瞬時(shí)功率。②問與③問是①問的提升，這兩問要求學(xué)生對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析，考查學(xué)生受力分析能力。通過這兩問學(xué)生能認(rèn)識(shí)到小車受力平衡時(shí)速度達(dá)到最大。④問需要學(xué)生使用動(dòng)能定理來解題，其中牽引力做的功需要使用WF=Pt 來計(jì)算，摩擦力做的功使用Wf=-μmgx 來計(jì)算。題干所求的位移，要通過摩擦力做功中的位移x 來求解。⑤問中是兩種機(jī)車啟動(dòng)方式的恒定加速度啟動(dòng)，可以鍛煉學(xué)生受力分析能力。通過加速度學(xué)生可以計(jì)算出小車受到的牽引力，再由功率公式計(jì)算出勻加速過程的最大速度。小組合作探究過程不僅可以讓學(xué)生掌握需要掌握的知識(shí)點(diǎn)，還可以鍛煉學(xué)生受力分析能力。

成果交流與評(píng)價(jià)，在教師的組織下，各小組匯報(bào)習(xí)題答案和此類題型解題過程，教師進(jìn)行最后總結(jié)?？偨Y(jié)時(shí)要回歸驅(qū)動(dòng)問題，將驅(qū)動(dòng)問題細(xì)化到是什么、為什么、怎么做，要讓學(xué)生形成清晰的解題思路。最后，教師還需要設(shè)計(jì)2～3 道習(xí)題作為課堂訓(xùn)練，讓學(xué)生利用剛總結(jié)的解題思路進(jìn)行答題。

（二）在“粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”中運(yùn)用

例題：如圖1 所示，圖中的實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先經(jīng)過 M 點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)，請(qǐng)小組合作探究以下問題探究:

驅(qū)動(dòng)問題：帶電粒子在非均勻磁場(chǎng)中電性、所受電場(chǎng)力的大小及方向、電勢(shì)大小、電勢(shì)能高低、速率大小如何分析。

子問題：

①帶電粒子在圖中軌跡與電場(chǎng)線交點(diǎn)的受力情況?

②帶電粒子的電性?

③M、N 兩點(diǎn)帶電粒子所受電場(chǎng)力大小?

④帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)的變化?

⑤帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能的變化?

⑥帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化

圖1

開始進(jìn)行小組合作探究，學(xué)生分析完圖中軌跡與電場(chǎng)線交點(diǎn)的受力情況后，考慮電場(chǎng)力與電場(chǎng)線的切線方向關(guān)系，能輕易分析電場(chǎng)力的方向。得到①問的結(jié)論后，可以將結(jié)論帶入到②問中，帶電粒子的電性情況，學(xué)生還需要結(jié)合“場(chǎng)強(qiáng)方向與電場(chǎng)力方向相同，則粒子帶正電；場(chǎng)強(qiáng)方向與電場(chǎng)力方向相反，則粒子帶負(fù)電”加以分析。同理，學(xué)生在分析完成③問后，也能將結(jié)論帶入④問中，結(jié)合之前所學(xué)的“粒子帶正電時(shí)，電勢(shì)與電勢(shì)能同增同減；粒子帶負(fù)電時(shí)，電勢(shì)與電勢(shì)能一增一減”可得出④問的結(jié)論。④問結(jié)論也可帶入⑤問中，結(jié)合帶電粒子運(yùn)動(dòng)過程中能量守恒定律，可以得出電勢(shì)能與動(dòng)能一增一減。當(dāng)然⑤問也可以根據(jù)帶電粒子所受電場(chǎng)力的作用來判斷。利用一題多解來拓展學(xué)生思維。

五、結(jié)語

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在高三物理二輪習(xí)題課中的應(yīng)用，通俗來說：教師在尋找到合適選題后，組織學(xué)生通過小組學(xué)習(xí)的方式探索合適解題方案，最終在交流評(píng)價(jià)中構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在習(xí)題課中引入“項(xiàng)目式”學(xué)習(xí)方案，可以提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、鍛煉邏輯思維、構(gòu)建完整知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。相較于傳統(tǒng)習(xí)題課有較大優(yōu)勢(shì)。

通過實(shí)際課堂教學(xué)，容易發(fā)現(xiàn)將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)融入習(xí)題課中，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性更大，學(xué)習(xí)氛圍更加融洽。在學(xué)習(xí)過程中，知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和邏輯思維有較大提升，直接反映在考試中成績(jī)有較大進(jìn)步。特別是在出現(xiàn)新穎題型時(shí)，經(jīng)過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)歷練的學(xué)生更容易提煉出試題考查的核心內(nèi)容；應(yīng)對(duì)復(fù)雜邏輯試題時(shí)更容易理清邏輯脈絡(luò)。但對(duì)教師備課的要求更高，教師備課時(shí)不僅要制定合適選題，還要考慮學(xué)生可能出現(xiàn)的各種回答和各問題間如何銜接?？傊诹?xí)題課中利用小組合作探究方法進(jìn)行教學(xué)更加符合“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，更加符合物理的學(xué)科核心素養(yǎng)。