初中物理項目式學習課堂設計流程實踐與思考

王俊凱

摘? ?要：項目式學習是一種基于任務、問題驅動學生解決實際問題，從而讓學生主動汲取知識的教學方式。這一學習方式有助于促進學生的核心素養(yǎng)，因此在教育改革的當下被越來越多的初中物理教師關注。文章詳細介紹了初中物理教師設計一堂項目式學習的課程應有的流程及其要點，并通過課例“速制水杯保溫袋”分享了在各個環(huán)節(jié)的實施過程中的經(jīng)驗與總結。

關鍵詞：項目式學習；初中物理；課程設計

1? 契合初中物理核心素養(yǎng)的項目式學習

隨著最新的《義務教育課程方案（2022年版）》落地，初中物理課堂的教學從原來的三維目標走向了培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)要求授課者在教學過程中不能僅強調知識與技能，而是更加注重讓學生經(jīng)歷科學探究，培養(yǎng)學生獲取知識的能力，注重培養(yǎng)學生形成科學思維，擁有科學態(tài)度與責任。這便要求初中物理教師尋求更創(chuàng)新的與初中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)更契合的教學方式，項目式學習也因為具有這一優(yōu)勢而被越來越多的初中物理教師所青睞。

“項目式學習（project based learning簡稱 PBL）”是從美國教育家杜威“做中學”發(fā)展出的，旨在讓學生運用各種方法嘗試解決一個基于真實情境的復雜問題，并且在這一過程中因為高階需求積極主動探索，學習掌握所需知識的一種學習方式。通過這一學習方式能夠讓各種類型的學生發(fā)揮各自不同的長處，積極主動投入學習，讓學生的核心素養(yǎng)真正落地。

2? 初中物理小項目式學習的設計流程

因為項目式學習是基于真實情境的問題，許多問題背景往往較為復雜，作為項目需要的完成時間長，解決問題需要較多的知識儲備、學習的知識也常常是跨單元、跨學科融合交叉，因此可以嘗試與“大單元”教學理念相結合，設計一個將學段、科目整體貫通包容的，讓知識系統(tǒng)和教學實際更符合生活實際的長期項目。但是這樣的項目設計和實施難度較大，對初中物理教師的要求極高，新手教師或者是初嘗試項目式學習的初中物理教師更適合從需要調用的核心知識較少的、用時不超過一周（一般1到4課時）的小項目入手， 以防止在還較無經(jīng)驗的情況下項目脫離把控，本文討論的也是這樣的“初中物理小項目式課堂”。

即使是短時間的小項目也需要遵循一定的流程進行設計，而項目式學習剛剛開始風靡，網(wǎng)絡上的案例各式各樣，較無統(tǒng)一的設計流程標準，夏雪梅博士在“項目化學習的實施：學習素養(yǎng)視角下的中國建構”對項目式學習的實施階段進行了建議：項目化學習實施應該由“入項探索、知識與能力構建、合作探究、形成與修訂成果、出項、反思”六個步驟依次循環(huán)進行[ 1 ]。筆者依據(jù)夏雪梅教師的建議，結合初中物理學科的特點和課題組多位教師實踐經(jīng)驗的總結，將初中物理課堂的項目式學習流程及每個流程對應要點總結如圖1。

3? 課例：速制水杯保溫袋

這里以課題組開發(fā)的課例“速制水杯保溫袋”為例，依據(jù)上面介紹的流程詳細講解其中開發(fā)的思考總結。

3.1? 具有挑戰(zhàn)性的真實問題

塑料水杯廉價、美觀又方便，學生幾乎是人手一個，但是塑料水杯因為沒有保溫功能，夏天不能帶冷飲，冬天不方便裝熱水就成了學生的一大痛點。課堂伊始，教師便隨機取來學生桌上的塑料水杯，談論廈門的九月依舊是炎熱逼人，大家都想要在艷陽高照的時候來一杯冰飲，但是為什么很少有同學想過用普通塑料水杯帶一杯冰水過來呢？借由學生的討論回答繼續(xù)提出驅動性問題：普通塑料杯裝冷、熱水為什么溫度容易變化？如何避免或者減緩塑料水杯中的冷、熱水溫度的變化？又如何確定杯中的溫度發(fā)生了什么樣的變化？通過一系列的問題，使得學生的注意力關注到溫度、溫度變化、保溫等關鍵詞上，從而引出課題“速制水杯保溫袋”。讓學生在20分鐘內以小組為單位，用提供材料制作一個水杯保溫袋，并在最后比較各組保溫袋的保溫效果。

問題要具有驅動性。第一是要能引起學生的興趣，所以挑選的情境本身應該有意思，最好與學生聯(lián)系較為緊密，讓學生能夠第一時間關注問題本質，引起思考，而不是僅僅被新穎的情境本身吸引。第二是問題要具有一定的挑戰(zhàn)性，需要的知識處于學生的最近發(fā)展區(qū)，不能是學生一眼便能較為完整地回答出來或者經(jīng)過努力思考也對問題的答案毫無頭緒，使得學生的興趣只是一閃而逝，沒有了探究的欲望。當然有些問題是表面看起來簡單，但是實際動手解決或者深入探究會發(fā)現(xiàn)其中有諸多難點，如果要設計這樣的項目，則需要教師提前設計好連續(xù)的驅動性問題，適時地拋出引導，使得學生的積極性一直被調動，能夠逐步按著教師的期望深入學習。

3.2? 優(yōu)化項目，提煉模型

本項目的靈感來源于一個網(wǎng)絡新聞：某動物園空調系統(tǒng)故障，動物園工作人員緊急自制低溫保溫箱轉移企鵝。本來將這一新聞直接作為項目背景，將項目定為“自制企鵝保溫箱”也是可行的。但是筆者最后將項目優(yōu)化改為了“速制水杯保溫袋”，基于的考慮是項目要在課堂內完成，又要穿插講解知識，并且項目小組之間還要形成較為公平的競爭，那便要求所用器材簡單易得，且成品評價能有一定標準。所以最后提供的器材是統(tǒng)一的一次性水杯，里面裝有300毫升0℃的冰水，評價標準是用提供的材料為水杯制作保溫袋，20分鐘內杯中冰水溫度升高最少的獲勝，因為限定了制作時間，所以稱為“速制”，要求“速制”一是刺激學生積極思考探究，二是留夠項目展示時間，完善知識學習。

項目的概念來源于管理學，但是與企業(yè)、工程等的項目管理還是有很大的不同的。現(xiàn)實中的項目可能是連提出者、管理者也毫無頭緒，需要與所有項目成員一起逐步摸索前進。但是課堂上的項目，教師作為引導著，卻必須保持對項目有足夠的掌控能力，才能讓項目服務于學生的學習，所以優(yōu)化項目既是為了讓學生能夠入項，也是為了配合教師自己的掌控能力。

3.3? 合理分配，組建團隊

正如表1中所提，優(yōu)化的項目加上合理的隊伍分配可以讓所有類型學生都有事可做，面向全體學生，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)。所以筆者在上課之前微調了座位，以四人為一個小組，并且在學生開始項目之前要求學生在小組內選出一位數(shù)據(jù)記錄員和一位項目匯報員。要求數(shù)據(jù)記錄員每2分鐘記錄一次杯中冰水的溫度，繪制溫度變化曲線，匯報員最后匯報的內容要展示記錄的數(shù)據(jù)，并回答課堂開始提出的驅動性問題，介紹自己的產(chǎn)品，分享成功或失敗的經(jīng)驗。通過記錄過程，讓學生能夠將注意力持續(xù)保持在項目之中，同時搭配不同類型的學生和分工要求，則讓學生都能揮發(fā)自己的專長，更愿意積極主動地投入項目制作。

3.4? 原理分析與探索

區(qū)別于傳統(tǒng)課堂“學以致用”的教學邏輯順序，項目式學倡導“用以致學的問題驅動內化為學生學習動力的引領，教師應該改變傳統(tǒng)觀念，為學生提供學習相關知識的條件和時間，讓學生“用以致學”。本節(jié)課的核心知識點是溫度、溫度計的使用和熱傳遞，屬于學生較容易接受的內容，學生通過自學便可掌握大部分知識并進行應用，所以本課在這一環(huán)節(jié)教師只是提示了書本對應的章節(jié)，如果需要在知識難度或者容量較大的課程上設計項目式學習，教師可以通過設計導學案或者細分項目、細分驅動性問題等方式引導學生逐步自主掌握知識，千萬不要因為擔心學生學不會、學不全而將學生的學習改回傳統(tǒng)的教師講授的方式，使得項目式課堂變?yōu)閷嶒炚n、驗證課甚至手工課。

3.5? 合作探究，開發(fā)產(chǎn)品

初中物理是一門建立在實驗基礎上的學科，所以有實物產(chǎn)出是初中物理項目式課堂常見的方式，本課例最終產(chǎn)品是一個水杯保溫袋，評判的標準在于其保溫功能和是否具有便攜的袋子的功能。但是教師不能因此被限制，初中物理課堂的項目還可以是出具說明書、開辦論證會等等形式。初中物理項目式課堂的重點在于開發(fā)的過程能不能促進學生的深度學習，而不在于產(chǎn)出的項目結果是什么。所以教師在學生探究過程應該巡視引導，利用多媒體等手段收集學生開發(fā)過程的經(jīng)典案例，充實過程性評價，也方便后面交流評價時候展示使用。

3.6? 發(fā)布產(chǎn)品，交流改進

課堂最后，教師通過展示對比各組記錄的數(shù)據(jù)，讓保溫效果最佳的前三組和保溫效果較差的兩個小組的匯報員挨個上臺進行匯報，本組成員可以在下面進行補充，其他組可以提出疑問，由展示小組進行回答，最后票選心目中的最佳產(chǎn)品，課堂氣氛也在這一刻達到高潮。

著名物理學家、諾貝爾獎得主理查德·費曼提出過一種學習方法叫“費曼學習法”，其核心就是“通過用簡短的語言，向別人清楚地解說一件事，來檢驗自己是否真的弄懂了這件事?！碑a(chǎn)品發(fā)布一能讓發(fā)布團隊在向同學解說自己的產(chǎn)品時梳理自己所學習、運用到項目產(chǎn)品的知識，檢驗自己所學。二是通過各個小組之間提問、評價，相互學習、相互啟迪，彌補缺漏的知識點。教師也在此過程中分析判斷學生所學，是否達到自己的教學目標，進行查缺補漏。

3.7? 反思總結，二次開發(fā)

從來不存在完美的項目產(chǎn)品，讓學生經(jīng)歷失敗或者展示缺陷是每一堂初中物理項目式課堂必要因素。所以在展示環(huán)節(jié)教師除了邀請產(chǎn)品較為成功的小組進行展示，也要有意識地挑選較為經(jīng)典的失敗的案例進行展示，并通過暗示等方法讓學生發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷或失敗的關鍵之處，糾正部分學生對知識的錯誤理解或者引導學生繼續(xù)深入學習，使得失敗成為有效失敗，讓學生在科學思維、科學探究、科學態(tài)度和責任獲得直觀的經(jīng)歷與提高。

項目的二次開發(fā)還可以讓學生對知識進行整合、遷移與創(chuàng)新應用，是初中物理項目式課堂的獨特作用。但是初中物理的項目式課堂很容易遇到一個問題便是課堂時間不足。一堂課既要完成項目，又要傳授足夠的知識點，經(jīng)常不能兩全，所以本課例的解決方案是將項目的二次開發(fā)放到課堂之外，讓學生在課后繼續(xù)完善產(chǎn)品，并鼓勵學生利用小視頻等方法進行記錄展示，符合當前雙減對作業(yè)多樣化的要求，也促進了家校合作。

4? 總結反思

本文所采取的設計流程只是課題組中期的開發(fā)結果，旨在簡化流程，便于還未實踐過項目式學習的初中物理教師參考，并在實踐中總結提升。項目式本身豐富多變，教師靈活運用，加強項目式與初中物理課程的融合，真正落實初中物理課程標準，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)才是初中物理課堂采取項目式學習的真正意義。

參考文獻：

［1］ 夏雪梅.項目化學習的實施：學習素養(yǎng)視角下的中國建構[M].北京：教育科學出版社，2020：88.

福建省廈門市同安區(qū)教育科學“十四五”規(guī)劃2021年度重點立項課題：基于PBL促進初中生物理深度學習的實踐研究（KYZ2103）研究成果