生長(zhǎng)教育視域下的初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)研究

【摘要】生長(zhǎng)教育視域下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，從知識(shí)本位轉(zhuǎn)向素養(yǎng)本位，能夠在最大限度上促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升，是落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效途徑。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主要由項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施和項(xiàng)目總結(jié)三個(gè)環(huán)節(jié)組成，涉及核心知識(shí)、可行性分析、驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題、合作探究學(xué)習(xí)和項(xiàng)目成果等要素。文章以“浮力秤”這一項(xiàng)目為例，詳細(xì)闡述了生長(zhǎng)教育視域下的初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)案例。

【關(guān)鍵詞】生長(zhǎng)教育；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；浮力秤

作者簡(jiǎn)介：周玲（1982—），女，江蘇省蘇州市太倉(cāng)市實(shí)驗(yàn)中學(xué)。

《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)規(guī)劃綱要（2021—2035年）》指出，要“激發(fā)青少年好奇心和想象力，增強(qiáng)科學(xué)興趣、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)一大批具備科學(xué)家潛質(zhì)的青少年群體，為加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)夯實(shí)人才基礎(chǔ)”。生長(zhǎng)教育視域下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是基于物理知識(shí)和科學(xué)方法開(kāi)展的項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生圍繞項(xiàng)目任務(wù)開(kāi)展探究活動(dòng)，經(jīng)歷全程的探究過(guò)程，提升學(xué)生的問(wèn)題解決能力，有效落實(shí)素質(zhì)教育。

一、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵解讀與教學(xué)架構(gòu)

（一）生長(zhǎng)教育

生長(zhǎng)教育以遵循人的生長(zhǎng)規(guī)律，追求人的主動(dòng)、持續(xù)、和諧生長(zhǎng)為理念，該理念來(lái)源于杜威的教育本質(zhì)論的三個(gè)經(jīng)典命題，“教育即生活，教育即生長(zhǎng)，教育即經(jīng)驗(yàn)持續(xù)不斷地改組或改造”。葉圣陶的兒童種子觀也認(rèn)為，教育是一個(gè)培育生命的過(guò)程，是一個(gè)生長(zhǎng)的過(guò)程，而不是加工、制造產(chǎn)品的過(guò)程。在以立德樹(shù)人為教育根本任務(wù)的背景下，新時(shí)代的生長(zhǎng)教育不僅僅是身體的健康成長(zhǎng)，還應(yīng)是知識(shí)和能力的生長(zhǎng)，學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，更應(yīng)關(guān)注價(jià)值觀與道德品質(zhì)的發(fā)展。

（二）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)源自杜威的“從做中學(xué)”教育主張，與我國(guó)現(xiàn)代教育家陶行知的“教學(xué)做合一”教學(xué)思想不謀而合。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種綜合性的教育實(shí)踐活動(dòng)，符合新課標(biāo)倡導(dǎo)的“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”教育理念。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)導(dǎo)向，以承載學(xué)科關(guān)鍵知識(shí)與能力的主題項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)性任務(wù)，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生全程參與作品的設(shè)計(jì)、制作、展示與評(píng)估，通過(guò)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系，解決實(shí)際問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)綜合能力與核心素養(yǎng)的穩(wěn)步發(fā)展。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)有以下基本特征：一是系統(tǒng)性，有別于單一的學(xué)科學(xué)習(xí)活動(dòng)形式，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一個(gè)系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)過(guò)程，它把學(xué)科的眾多知識(shí)點(diǎn)，甚至是跨學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，與學(xué)習(xí)活動(dòng)緊密聯(lián)系起來(lái)，形成一個(gè)有機(jī)整體；二是復(fù)雜性，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)任務(wù)往往綜合性比較強(qiáng)，包括設(shè)計(jì)、計(jì)劃、決策、執(zhí)行、交流、評(píng)價(jià)等諸多環(huán)節(jié)；三是真實(shí)性，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的載體是物化的作品、模型或成果報(bào)告，指向解決真實(shí)的問(wèn)題，需要學(xué)生開(kāi)展跨情境的知識(shí)遷移與應(yīng)用。

（三）教學(xué)邏輯架構(gòu)

生長(zhǎng)教育視域下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)可劃分為三個(gè)階段：一是項(xiàng)目規(guī)劃與設(shè)計(jì)，主要包括前期的學(xué)情調(diào)研、團(tuán)隊(duì)組建、項(xiàng)目任務(wù)的策劃等項(xiàng)目整體架構(gòu)過(guò)程；二是項(xiàng)目的組織與實(shí)施，主要包括核心知識(shí)的準(zhǔn)備、驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的分析與推進(jìn)、可視化作品的制作過(guò)程；三是項(xiàng)目交流與總結(jié)，包括學(xué)生作品的交流與展示、實(shí)際使用與效果評(píng)價(jià)、分析評(píng)估與方案改進(jìn)等過(guò)程。總體由確定項(xiàng)目主題、規(guī)劃項(xiàng)目、活動(dòng)探究、作品制作、成果展示及活動(dòng)評(píng)價(jià)六個(gè)環(huán)節(jié)組成，見(jiàn)圖1。

二、項(xiàng)目規(guī)劃與組織實(shí)施

（一）“浮力秤”項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與規(guī)劃

一是確定主題。主要基于三個(gè)原則：首先要貼近學(xué)生的生活實(shí)際，具有實(shí)際的探究?jī)r(jià)值與意義；其次要符合學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)和能力水平，確保學(xué)生能夠順利完成；最后要承載物理學(xué)科的核心知識(shí)、科學(xué)方法和核心素養(yǎng)。

“浮力秤”包含了物理學(xué)科的二力平衡、阿基米德原理和物體的浮沉條件等重要概念和規(guī)律，涉及轉(zhuǎn)換法、建模法和分析論證等諸多學(xué)科思想與思維方法，具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、綜合性和開(kāi)放性等特點(diǎn)，貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。通過(guò)研究和完成這一項(xiàng)目，學(xué)生可以了解相關(guān)物理知識(shí)在生活中的實(shí)際應(yīng)用，在真實(shí)的情境中解決實(shí)際問(wèn)題，體驗(yàn)到物理學(xué)習(xí)的意義與價(jià)值，真正做到知行合一、學(xué)以致用。

二是整體規(guī)劃?！案×Τ印表?xiàng)目的學(xué)習(xí)目標(biāo)在于，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，激活學(xué)生的生長(zhǎng)原動(dòng)力，探尋適合學(xué)生發(fā)展的路徑。教師要在學(xué)習(xí)目標(biāo)的總框架內(nèi)規(guī)劃與設(shè)計(jì)項(xiàng)目的各項(xiàng)子任務(wù)、子問(wèn)題，使不同的問(wèn)題對(duì)應(yīng)不同的學(xué)習(xí)任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)之間連貫有序，任務(wù)與驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題所設(shè)置的情境具有一致性，以便學(xué)生連貫性地完善知識(shí)體系。

“浮力秤”項(xiàng)目涉及五大要素，分別為核心知識(shí)、可行性分析、驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題、合作探究學(xué)習(xí)和項(xiàng)目成果，圖2為各要素的構(gòu)成情況。

項(xiàng)目學(xué)習(xí)周期為一周，共4個(gè)課時(shí)，第1課時(shí)認(rèn)識(shí)浮力，學(xué)會(huì)用稱重法測(cè)量浮力；第2課時(shí)為探究影響浮力的因素，了解阿基米德原理；第3課時(shí)為探究物體的浮沉條件；第4課時(shí)為制作浮力秤，進(jìn)行作品的展示、交流與評(píng)價(jià)。詳見(jiàn)表1。

項(xiàng)目目標(biāo) 認(rèn)識(shí)浮力，了解影響浮力的因素，了解阿基米德原理，知道物體的浮沉條件；在實(shí)踐中學(xué)習(xí)物理思想方法和思維方式；提高操作、設(shè)計(jì)、表達(dá)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，發(fā)展問(wèn)題解決能力，實(shí)現(xiàn)態(tài)度、能力、思維、品質(zhì)等學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展

（二）“浮力秤”項(xiàng)目的組織與實(shí)施

下面以項(xiàng)目第4課時(shí)“浮力秤的制作”為例展開(kāi)闡述。

學(xué)生5人為一組分工合作。教師提供的器材有小塑料瓶、大塑料桶、重物（砝碼、沙子）、細(xì)線、水、橡皮筋、記號(hào)筆、天秤（用于驗(yàn)證浮力秤的準(zhǔn)確性）。

問(wèn)題1：浮力秤的原理是什么？

在前3個(gè)課時(shí)的師生互動(dòng)學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過(guò)將乒乓球壓入水中，體驗(yàn)了浮力的存在；通過(guò)小組探究實(shí)驗(yàn)，了解了影響浮力大小的因素和阿基米德原理；通過(guò)探究分析漂浮物體、沉底物體、懸浮物體的受力情況，歸納、總結(jié)了物體的浮沉條件。當(dāng)物體受到的浮力大于重力時(shí)，物體將上浮，最終漂浮在液面上；當(dāng)物體受到的浮力小于重力時(shí)，物體將下沉，最終沉底；當(dāng)物體受到的浮力等于重力時(shí)，物體將懸浮在液體內(nèi)部的任何位置。

浮力秤是根據(jù)物體漂浮條件工作的，學(xué)生從探究活動(dòng)中得知，漂浮的浮力秤受到重力與浮力作用且這兩個(gè)力平衡，即：F浮=G。根據(jù)這一原理，有小組設(shè)計(jì)了方案，如圖3（a）。小瓶漂浮在水面上，待測(cè)物體置于瓶中。但實(shí)際操作過(guò)程中，學(xué)生遇到了新的問(wèn)題：空塑料瓶質(zhì)量較小，重心較高，在水面上漂浮時(shí)很難在豎直方向上保持靜止，如圖3（b）所示。如何令空塑料瓶直立在水中，如何降低空塑料瓶的重心呢？新的問(wèn)題引發(fā)了學(xué)生的思考與討論。經(jīng)討論與實(shí)踐，小組得出如下解決方法：在空塑料瓶底部加砝碼（或沙子）來(lái)降低重心，使空塑料瓶在水面上漂浮時(shí)能在豎直方向上保持靜止，如圖3（c）所示。

問(wèn)題2：浮力秤的零刻度線如何確定？

教師：任何測(cè)量?jī)x器都要設(shè)計(jì)合理的刻度值，那么浮力秤的零刻度線如何確定呢？

學(xué)生：當(dāng)空塑料瓶直立在水中并且空載時(shí)（不計(jì)已經(jīng)放置在瓶中用以降低重心的砝碼），水面到達(dá)的位置就是浮力秤的零刻度線位置。

學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，能通過(guò)調(diào)整橡皮筋的位置來(lái)減小實(shí)驗(yàn)誤差。于是學(xué)生通過(guò)多次調(diào)整橡皮筋的位置直至與水面相平，最終確定零刻度線的位置。

問(wèn)題3：浮力秤的刻度是否均勻？

觀察如圖4所示的浮力秤簡(jiǎn)圖，學(xué)生就上述問(wèn)題的觀點(diǎn)產(chǎn)生了分歧：部分學(xué)生通過(guò)觀察小瓶的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)小瓶下部的形狀不規(guī)則，排開(kāi)水的體積與浸入水中的深度不成正比這一因素，他們認(rèn)為刻度是不均勻的；另一部分學(xué)生則基于塑料瓶是圓柱形，則刻度是均勻的這一現(xiàn)象，認(rèn)為浮力秤稱重時(shí)，增加的物重與排開(kāi)水的體積成正比。

師生共同討論分析，根據(jù)漂浮條件F浮=G，則ρ水 （V0+Sh）g=mg（其中V0表示小瓶下部不規(guī)則部分的體積，S表示小瓶的橫截面積），得出m=ρ水V0+ρ水Sh，浮力秤中增加的質(zhì)量：△m=ρ水Sh△，即增加的質(zhì)量與增加的深度成正比，所以浮力秤的刻度是均勻的。

問(wèn)題4：浮力秤的最大刻度值怎么確定？

有的小組逐步增加物重，直至水面達(dá)到最大刻度線的位置；有的小組將已知質(zhì)量的砝碼（如100g）放在小桶內(nèi)，在水面處做好標(biāo)記，再將其平分為10等份，分度值即為10g，再按比例延伸到最大刻度線位置，標(biāo)注出浮力秤的最大測(cè)量值，如圖5所示。

（三）“浮力秤”項(xiàng)目成果的展示與評(píng)估

完成項(xiàng)目之后，教師組織學(xué)生進(jìn)行成果展示與交流，各小組代表匯報(bào)各小組作品的設(shè)計(jì)與制作過(guò)程，闡述在作品制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法，分享各組的作品優(yōu)化方法和創(chuàng)造性想法；再引導(dǎo)各小組進(jìn)一步探討：如何增大浮力秤的量程？如何提高精確度？是改變小瓶的長(zhǎng)度、直徑，還是改變液體的密度？然后，教師再讓各小組對(duì)照項(xiàng)目評(píng)價(jià)表中的條目逐項(xiàng)展開(kāi)評(píng)估和評(píng)價(jià)。最后，評(píng)選出優(yōu)秀作品統(tǒng)一在學(xué)?？萍拣^內(nèi)展出。

三、教學(xué)啟示與后期展望

（一）優(yōu)化項(xiàng)目式課程體系

首先，要明確課程目標(biāo)，設(shè)計(jì)不同層級(jí)的課程（基礎(chǔ)型課程、拓展型課程），制訂各層級(jí)課程的指導(dǎo)方案，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況選擇不同層級(jí)的課程，讓每個(gè)層級(jí)的學(xué)生都能在原有的基礎(chǔ)上有所收獲。其次，是整合多方資源，根據(jù)學(xué)校教學(xué)資源、區(qū)域文化特色以及城市建設(shè)需求，將符合學(xué)生實(shí)際生活的項(xiàng)目主題匯編成冊(cè)。最后，要建立健全教學(xué)評(píng)價(jià)體系，根據(jù)不同層級(jí)的課程，采取多元化的評(píng)價(jià)方式，注重過(guò)程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)的有機(jī)結(jié)合。

（二）營(yíng)造良好的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)環(huán)境

良好的資源配置能為學(xué)生的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)提供保障。在固定的學(xué)習(xí)場(chǎng)所中儲(chǔ)備探究活動(dòng)的必備工具，配齊各層級(jí)課程探究所需要的材料，有助于讓學(xué)生在探究實(shí)踐中將自己的想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。同時(shí)，營(yíng)造良好的科技創(chuàng)新氛圍，能吸引更多的學(xué)生關(guān)注項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，促使更多的學(xué)生參與到項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)踐探索中。學(xué)?？梢远ㄆ陂_(kāi)展科技成果發(fā)布展示活動(dòng)，讓學(xué)生帶著自己的研究成果與其他學(xué)生進(jìn)行分享交流，使其獲得不一樣的體驗(yàn)以及新的靈感。

【參考文獻(xiàn)】

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