基于項目化學(xué)習(xí)的物理跨學(xué)科實踐課程設(shè)計

陳顯灶

廈門市海滄區(qū)北附學(xué)校，福建 廈門 361026

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提到，基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，明確課程內(nèi)容選什么、選多少，注重與學(xué)生經(jīng)驗、社會生活的關(guān)聯(lián)，加強課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，突出課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，探索主題、項目、任務(wù)等內(nèi)容組織方式。原則上，各門課程用不少于10%的課時設(shè)計跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)［1］。但是，目前的物理課程鮮有涉及跨學(xué)科的內(nèi)容。因此，在物理課程中融入跨學(xué)科的學(xué)習(xí)主題，發(fā)展學(xué)生運用跨學(xué)科知識分析和解決問題的綜合能力、動手操作的實踐能力，既能落實課標(biāo)的要求，又具有實踐價值。

項目化學(xué)習(xí)（Project-Based Learning，PBL）是由驅(qū)動性問題引領(lǐng)的持續(xù)性探索學(xué)習(xí)過程，充分調(diào)動學(xué)生全方位的知識、能力等創(chuàng)造性地解決問題，形成對核心知識和學(xué)習(xí)歷程的深刻理解，有利于促進(jìn)學(xué)生知識遷移和素養(yǎng)形成［2］。項目化學(xué)習(xí)將物理與日常生活、工程實踐、社會發(fā)展相關(guān)聯(lián)，能夠有效地將跨學(xué)科知識應(yīng)用于解決實際問題中。因此，教師可借助項目化學(xué)習(xí)的教學(xué)理念設(shè)計物理跨學(xué)科實踐教學(xué)。

一般情況下，需要多個課時才能完整、充分地完成跨學(xué)科實踐課程中的實踐內(nèi)容。因此，每學(xué)期跨學(xué)科實踐課程可酌情設(shè)置約3個項目。那么，初中物理學(xué)習(xí)的4個學(xué)期共有12個項目，如表1所示。按照新課標(biāo)“跨學(xué)科實踐”的二級主題來分類，有“物理學(xué)與日常生活”主題項目，如跑操方案設(shè)計、玻璃搬運方案設(shè)計；有“物理學(xué)與社會發(fā)展”主題項目，如飛行器制作、保護(hù)水資源調(diào)研；有“物理學(xué)與工程實踐”主題項目，如密度計制作、桿秤制作、身高測量儀制作。

表1 基于項目化學(xué)習(xí)的初中物理跨學(xué)科實踐課程

1 項目確定依據(jù)

新課標(biāo)建議將跨學(xué)科實踐活動與物理教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，提倡用物理學(xué)科知識解決日常生活、工程實踐和社會發(fā)展問題，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用。項目的篩選依據(jù)主要有兩點，一是項目要基于真實問題的解決，二是項目要指向物理核心知識或核心能力。八年級上冊、下冊和九年級上冊的項目活動多是基于單個核心知識展開的，可以在新課階段進(jìn)行，也可以在階段性的復(fù)習(xí)課中進(jìn)行，從而鞏固知識。4個學(xué)期12個項目包含的核心知識如表2所示。

表2 各項目包含的核心知識

需要說明的是，簡易吉他的制作僅包含聲音特性的知識，桿秤的制作只需要杠桿的平衡條件作為知識儲備即可。九年級下冊的三個跨學(xué)科實踐項目都涉及綜合問題的解決，包含的核心知識較多。例如，彩虹杯制作涉及到特殊方法測密度的知識，學(xué)生需要掌握密度、浮力知識；玻璃搬運方案設(shè)計則涉及到固體壓強、大氣壓強的綜合知識。學(xué)生要在解決這些綜合實踐問題的基礎(chǔ)上，完成對知識的內(nèi)化與提升，這也是基于項目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科實踐課程的本質(zhì)意義。

2 項目建構(gòu)過程

夏雪梅提出項目化學(xué)習(xí)包含核心知識、驅(qū)動性問題、高階認(rèn)知、學(xué)習(xí)實踐、公開成果、學(xué)習(xí)評價六個維度［2］，基于項目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科實踐課程的建構(gòu)模式設(shè)計也將參照此模式展開。

項目建構(gòu)過程的本質(zhì)是真實問題的解決過程，項目化學(xué)習(xí)的入項活動是利用具有挑戰(zhàn)性的問題創(chuàng)造高階思維情境，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。學(xué)生經(jīng)歷問題解決、創(chuàng)造、系統(tǒng)推理分析等高階認(rèn)知過程后，創(chuàng)造一個真實的作品。用高階思維能力驅(qū)動低階的學(xué)習(xí)，與我們?nèi)粘＝虒W(xué)先讓學(xué)生經(jīng)歷低階學(xué)習(xí)，再去解決復(fù)雜情境的真實問題的流程相反。

問題背景：“鹽水選種”需配置一定密度的鹽水，用彈簧測力計制作密度秤來檢驗鹽水是否符合要求。

核心知識：密度的應(yīng)用、重力、彈力、彈簧測力計的使用。

高階認(rèn)知：創(chuàng)見、決策、問題解決。

項目流程：如圖1所示。

圖1 項目化學(xué)習(xí)的流程

3 項目實施過程

基于項目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科實踐活動的核心是“實踐”，因此，項目實施過程都以小組為單位進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。小組成員通過共同討論、查閱資料、設(shè)計構(gòu)思、交流展示、改進(jìn)提升、生生互評等環(huán)節(jié)，不斷總結(jié)改進(jìn)，在實踐操作中完成核心知識的內(nèi)化提升，具體實施過程如表3所示。

表3 項目具體實施過程

續(xù)表3

4 項目評價過程

基于項目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科實踐活動的評價過程具有全程性和多樣性的特點。全程性是過程中始終貫穿評價活動；多樣性是評價方式和評價者都具備多樣性。例如，評價方式有紙筆測試、量規(guī)、調(diào)查問卷等形式，而評價對象包含教師、同伴和學(xué)生主體等。

“學(xué)習(xí)實踐”的過程性評價中，可以采用量規(guī)的方式讓學(xué)生自評或互評。每次實踐活動時，可根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)選定1至2個評價維度來設(shè)計相應(yīng)評價量規(guī)，查看量規(guī)和評價行為便是學(xué)生自省和提升的過程。例如，活動需要培養(yǎng)學(xué)生有效地“傾聽與回應(yīng)”，設(shè)計的評價量規(guī)如表4所示。

表4 “傾聽與回應(yīng)”評價量規(guī)

“公開成果”的總結(jié)性評價的本質(zhì)是回應(yīng)驅(qū)動性問題的達(dá)成程度。對于不同的項目類別，評價的核心點不同，如表5所示。在具體的項目中，評價核心點可細(xì)化至不同維度，密度秤的制作評價量表如表6所示。

表5 不同類型項目評價核心點

表6 密度秤產(chǎn)品評價量表

5 結(jié)束語

以項目化學(xué)習(xí)為載體，汲取項目化學(xué)習(xí)的特點，讓物理與日常生活、工程實踐、社會發(fā)展的跨學(xué)科實踐活動得以有效推進(jìn)。后續(xù)工作中，若能不斷改進(jìn)并完善項目選擇和全程評價方法，則有望能夠以10%的跨學(xué)科實踐活動課程，撬動剩余90%的物理課。