創(chuàng)客教育理念下初中物理項目式學習的實踐研究

柴曉麗

(青島實驗學校 山東 青島 266000)

科教興國,國之大計.如何在義務教育階段持續(xù)激發(fā)學生好奇心和求知欲、培養(yǎng)學生科學精神和實踐創(chuàng)新能力,成為初中物理教師普遍關注的話題.20世紀中期逐漸興起的創(chuàng)客教育,以國家和社會發(fā)展需要為根本,“秉承‘開放創(chuàng)新、探究體驗’的教育理念和在‘創(chuàng)造中學’的學習方式”[1],對培養(yǎng)學生的問題解決能力、合作能力和創(chuàng)新能力有突出優(yōu)勢.從創(chuàng)客教育理念出發(fā),對初中物理教學進行內(nèi)容重構和方式革新,正是契合了國內(nèi)外的人才發(fā)展趨勢和教育發(fā)展方向.

項目式學習作為一種教學方式和課程取向,以其“有意思”的驅(qū)動性問題、“有意義”的真實情境(或真實性情境)、“有可能”的挑戰(zhàn)性活動、“有成就”的成果發(fā)布,幫助學生深刻理解核心知識和學習歷程.筆者在多年的物理教學實踐中,以創(chuàng)客教育理念為指導,以項目化學習為載體,嘗試以生活化、情境化、綜合化的教與學的方式,探索促進學生物理學科核心素養(yǎng)發(fā)展的有效途徑.

1 初中物理項目式學習的設計策略

1.1 理念和核心要素

初中物理項目式學習以創(chuàng)客教育理念為指導,在已知與未知的深度持續(xù)對話中,幫助學生遷移并創(chuàng)造出新知識、新成果,其重要的特點在于指向?qū)W習的本質(zhì),落實物理學科核心素養(yǎng).學生在“做中學”,在“創(chuàng)中悟”,在“評中長”,從關注“怎么做”到關注“如何學”,借助做事素養(yǎng)牽拉思維素養(yǎng)和探究素養(yǎng)的提升.

創(chuàng)客教育理念下的初中物理項目式學習,是教師、學生、資源和環(huán)境深度融合的過程,在設計過程中需要關注外部環(huán)境(創(chuàng)作空間)、實踐載體(項目內(nèi)容)、設計主體(主創(chuàng)團隊)和資源配置(課程資源)等4個要素(圖1).其中課程資源不僅包括文本、電子、實驗器材等有形物品,還可以是老師、同伴、家長等無形智慧.主創(chuàng)團隊構成上,具有跨學科學習工作背景和非師范專業(yè)的教師對于開發(fā)出教、學、評、思一體的綜合課程資源有較大助推作用,而各行各業(yè)的家長、社區(qū)志愿者以及場館工作人員也可以豐富研發(fā)團隊的構成.

圖1 理念和核心要素

1.2 設計流程

設計初中物理項目式學習,可分為6個環(huán)節(jié),設計流程如圖2所示.

圖2 設計流程

(1)分析學習內(nèi)容,確立項目主題.項目主題的選取以解決課堂生成問題或日常發(fā)現(xiàn)問題為目的,找到科學不同領域之間的連接點,促進科學不同領域?qū)嶒灥恼?選取聚焦科學概念、體現(xiàn)科學素養(yǎng)和關鍵能力的項目主題.

(2)根據(jù)目標主題,選擇教學素材.“教學素材要涵蓋課程標準中規(guī)定的課程內(nèi)容,承載學科思想方法和學生發(fā)展核心素養(yǎng),有助于學生建立學科主要活動類型的經(jīng)驗圖式,貼近生活、貼近社會、真實、有意義.”[2]

(3)梳理項目內(nèi)容,進行問題拆解.針對每一個項目,先設計制作行動規(guī)劃,基于能力要素的要求進行有效設問、追問,形成具有情境化、富有挑戰(zhàn)性、有意義的系列驅(qū)動問題,制訂項目問題驅(qū)動任務單.

(4)設計活動任務,實施科學探究.針對真實情境下的驅(qū)動問題,精準且有梯度地設計教學環(huán)節(jié)和學生活動.活動形式包括實驗、訪談、調(diào)查、設計及制作模型、編排情景劇、辯論、搜集資料等,活動結束生成實驗報告、訪談紀要、模型、情景劇本等項目產(chǎn)品.

(5)設計學習支架,提供實施保障.“設計有助于學生參與問題解決并獲得技能的各類支持,幫助學生診斷實驗失敗的原因并且及時修正實驗,在思維固化時找到出路,指引學生的活動朝向預定目標發(fā)展.”[3]

(6)設計評價方案,診斷素養(yǎng)水平.教師是學生行為的設計者,學生是學習過程的實踐者,診斷評價從對教師主題學習設計的評價和對學生學習效果的評價展開.

2 初中物理項目式學習的實踐

筆者在初中物理教學實踐中,通過文獻調(diào)研、課例搜集和學情調(diào)查,圍繞義務教育物理課程標準,參考義務教育生物、化學、地理等學科課程標準,對教材原有主題進行分解、整合、重構,形成了若干學科內(nèi)、跨學科和超學科的主題項目,同時從各種渠道獲取反饋,監(jiān)控課程實施效果,不斷改進完善教學.依據(jù)創(chuàng)客教育成果的展現(xiàn)形式,分為創(chuàng)物項目、創(chuàng)案項目和創(chuàng)意項目3類.

2.1 項目分類

創(chuàng)物項目的成果以產(chǎn)品的形式出現(xiàn),如橋梁模型、手工樂器、云霄飛車、創(chuàng)意服飾等.創(chuàng)物項目以解決教學生成問題或日常發(fā)現(xiàn)問題為目的,突出教學內(nèi)容與真實情境的結合,強調(diào)培養(yǎng)學生的實踐動手能力.通常尋找物理學科內(nèi)部或科學(包括物理、化學、生物)不同領域之間的連接點確定項目主題,設計系列驅(qū)動性問題促進不同部分或不同領域的整合,具有選擇性和指向性,能為學生探索實踐活動指引方向,激發(fā)學生學習興趣.“我的樂器我做主”“制作一個凈水器”“我們來建一座橋”等都是以產(chǎn)品形成呈獻成果的跨學科或超學科創(chuàng)物項目.

創(chuàng)案項目的成果以作品的形式出現(xiàn),如產(chǎn)品設計方案、項目研究方案、主題海報、倡議書等.創(chuàng)案項目不以制作實物為目的或手段,而是聚焦概念與設計本身,更多展現(xiàn)的是對于實際問題解決的構思.創(chuàng)案項目幫助學生在解決問題的過程中,鍛煉文字表達能力和口頭表達能力,提升科學思維能力和科學探究能力.“我為拔河比賽來獻策”“科學小偵探之神秘的鞋印”“機械發(fā)展史”等都是以作品形式呈現(xiàn)成果的學科內(nèi)或跨學科創(chuàng)案項目.

創(chuàng)意項目的成果以思悟的形式,如話劇演出、演講賽、辯論賽等.創(chuàng)意項目既不需要物化的產(chǎn)品,也不需要追求圖文表達形式,更多集中于對學科內(nèi)矛盾點的深思、學科規(guī)律的總結和研學活動的感悟,幫助學生在項目活動中碰撞思想交流觀點,調(diào)動元認知監(jiān)控調(diào)節(jié)物理學習過程,提升想象創(chuàng)造能力和自我管理能力.“學長學姐帶你學物理”“伽利略與亞里士多德的辯論”“科技青島(研學匯報演出)”等都是以思悟形式呈現(xiàn)的學科內(nèi)或跨學科創(chuàng)意項目.

2.2 項目樣例

以“我的樂器我做主”為例的設計方案如表1所示.

表1 “我的樂器我做主”設計方案

“我的樂器我做主”的設計說明:

(1)分析學習內(nèi)容,確立項目主題

項目從學科實際、學生需求和社會需求3個方面來確定主題.義務教育物理課程標準關于聲現(xiàn)象的要求有“通過實驗,認識聲的產(chǎn)生和傳播條件;了解聲音的特性;了解現(xiàn)代技術中聲學知識的一些應用”,從振動和波的視角幫助學生逐步形成“物質(zhì)的運動與相互作用”的核心概念和“系統(tǒng)與模型”的跨學科概念.學生在生活中積累了大量與聲音有關的感性認識,而且在小學自然課中也學過與聲有關的常識,但對于“為什么會產(chǎn)生聲音?人們?yōu)槭裁茨苈牭铰曇?聲音在生產(chǎn)生活中有什么應用”并不很清楚,中學階段的學生,抽象邏輯思維已占主導地位,初二年級開始,抽象邏輯思維開始由經(jīng)驗型水平向理論型水平轉(zhuǎn)化,在生活經(jīng)驗和社會實踐中形成抽象理論的學習過程更符合發(fā)展的需求.與此同時,聲音經(jīng)濟伴隨著5G、大數(shù)據(jù)、疫情等時代因素駛入快車道,音樂音頻已成為日常生活的必備娛樂應用,樂器制作與演奏不僅是學生藝術素養(yǎng)的體現(xiàn),也是理論聯(lián)系實際、學以致用的紐帶.

(2)根據(jù)項目主題,選擇教學素材

項目選取一個情境素材為線索貫穿整體,幫助學生在跨學科思維能力、動手實踐能力和問題解決能力獲得提升.疫情時代,居家學習的小王同學遇到了難事,小王同學兩歲妹妹正在處于樂感培養(yǎng)的敏感期,每到上網(wǎng)課時間妹妹都要過來一起“聽課討論”,弄得小王很是無奈,他就想能不能自己動手制作一個樂器送給妹妹,給妹妹增添新玩具的同時也體現(xiàn)大哥哥的學習成果.

(3)梳理項目內(nèi)容,進行問題拆解

項目圍繞小王同學的真實問題“設計、制作屬于自己的樂器并演奏出簡單音樂”展開,拆分為一組簡易操作的驅(qū)動性問題,即以上表格中“計劃反思”部分.

(4)設計活動任務,實施科學探究

結合驅(qū)動性問題,設計活動任務,如了解常見簡單樂器的構造及分類,利用聲學知識解釋其發(fā)聲原理;構思自己的樂器,畫出設計圖并說明理由;選擇身邊素材動手制作樂器;起草為小組宣傳文稿;現(xiàn)場展示并演奏,評選“最佳音樂天團”.

(5)設計學習支架,提供實施保障

在學生完成任務的過程中,提供資源工具包可以幫助學生設計解決遇到的不同問題.在這一項目的實施過程中,提供不僅有《物理》八上課本、《科學探索者》、樂譜簡介、樂器介紹視頻等知識類資源,還有方案設計模板、宣傳文案寫作指南、演奏出場妙招等策略類資源.

(6)設計評價方案,診斷素養(yǎng)水平

為了幫助學生實現(xiàn)從“做題”到“做事”、從“解題”到“解決問題”的轉(zhuǎn)變,評價方案的設計從評價結果到評估過程,制訂了以上表格中的評估量規(guī)“成功標準”.

3 初中物理項目式學習的成效

3.1 提升學生物理學習興趣

興趣是最好的老師.“自主實驗探究多”“可以從項目中學到豐富的知識”“能夠主動閱讀很多資料”“慢慢學會對學習生活進行規(guī)劃”等,這些都是物理項目式學習的特點,也是受學生們喜歡的物理課程的要素.在“你喜歡物理課嗎?”的調(diào)查中,學生喜歡物理課的比例達到了95.38%.在學校第三方提供的關于學校教育教學診斷的客觀數(shù)據(jù)中,物理教師團隊結果在初中部中總是名列前茅.

3.2 培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)

學生學習成績優(yōu)秀.在自主招生中,經(jīng)過物理、化學筆試和綜合面試,參加考試學生21人,考入20人,而且囊括參考學生的前五名.

學生們思想豐盈,綜合能力突出.教師訪談項目學習的學生,“你更喜歡項目式的物理學習還是傳統(tǒng)式的物理學習?并說出為什么?”接受訪談的10名學生中,有8名更喜歡項目式的物理學習.其中學生甲答:“因為項目式的學習更綜合,有時一個項目就會聯(lián)系物化生多個領域的研究范圍,也會讓我們的想法更加全面”.學生乙說:“在項目式學習中可以把各科的知識統(tǒng)一起來,這樣上課可能會更有意思.”學生丙說:“可以學到很多的科學知識不會局限于一個學科.”緊接著補充說到:“科學之間有關聯(lián),更能幫助我們解決生活里的問題.”

3.3 助力教師提升課程意識

初中物理項目式案例的研發(fā)讓教師不再立足單一學科,他們關注物理、化學、生物、天文、科技、自然地理和生活中更加豐富的自然現(xiàn)象.他們的視域更加寬廣,認識問題的角度更加豐富,可以更加系統(tǒng)地理解科學本質(zhì).越來越多的教師能像學科專家那樣思考課程,“系統(tǒng)規(guī)劃單元內(nèi)容與主題、單元目標與評價標準、單元學習與評價計劃的結構要素”[4].同時,指向核心素養(yǎng)的單元整體設計,確立了“以學習者為中心”的觀念,教師從設計教師的教走向設計學生的學,更好地理解學科育人的本質(zhì),教師的課程觀、學生觀和教學觀顯著提升.