基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的初中物理復(fù)習(xí)策略研究*
——以“自制桿秤”項(xiàng)目為例

李安發(fā)

(廣州市花都區(qū)鄺維煜紀(jì)念中學(xué)附屬雅正學(xué)校 廣東 廣州 510800)

1 物理復(fù)習(xí)課開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的必要性

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo),通過(guò)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題引領(lǐng),以小組合作的方式進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃和解決實(shí)際問(wèn)題的學(xué)習(xí)方式.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新課程標(biāo)準(zhǔn)”)強(qiáng)調(diào)要轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,并在教學(xué)提示中加入了不少有關(guān)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)策略建議.

隨著項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成為物理學(xué)科的重要學(xué)習(xí)方式,對(duì)學(xué)生項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果的評(píng)價(jià)也已成為中考物理命題關(guān)注的重點(diǎn).傳統(tǒng)的中考復(fù)習(xí)是通過(guò)大量的習(xí)題進(jìn)行地毯式反復(fù)訓(xùn)練,從而達(dá)到掌握知識(shí)并形成答題套路的目的,顯然,傳統(tǒng)的初中物理復(fù)習(xí)方式已不能滿(mǎn)足新中考的要求.因此,注重具體實(shí)踐而且解決真實(shí)問(wèn)題的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)就為新課程標(biāo)準(zhǔn)理念下的初中物理復(fù)習(xí)提供了一種新思路.

2 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)施路徑

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)源于杜威的“做中學(xué)”教育思想,是學(xué)生在真實(shí)情境中圍繞一定的主題,在教師設(shè)計(jì)任務(wù)的基礎(chǔ)上,以小組為單位進(jìn)行的開(kāi)放性實(shí)踐探究活動(dòng).學(xué)生在活動(dòng)中建構(gòu)物理知識(shí),逐漸形成物理學(xué)科核心素養(yǎng).

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)首先要明確學(xué)習(xí)目標(biāo).對(duì)于復(fù)習(xí)課的學(xué)習(xí)目標(biāo),應(yīng)該涵蓋單元教學(xué)的主干知識(shí)和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn).要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和學(xué)生實(shí)際情況,設(shè)計(jì)富有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題,用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考.在課程實(shí)施過(guò)程中要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組合作進(jìn)行探究性實(shí)踐[1-2],項(xiàng)目完成后,教師組織學(xué)生展示項(xiàng)目成果,分享實(shí)踐心得.最后,結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo),基于學(xué)生素養(yǎng)表現(xiàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、評(píng)的一體化.圖1是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的路徑和流程圖.

圖1 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)施路徑與開(kāi)展流程

3 基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的復(fù)習(xí)課教學(xué)實(shí)踐

下面以“杠桿”復(fù)習(xí)為例,闡述新課程標(biāo)準(zhǔn)理念下在物理復(fù)習(xí)課中開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)思路和課程實(shí)施.

3.1 根據(jù)內(nèi)容設(shè)立項(xiàng)目

杠桿的力臂及杠桿平衡條件是比較抽象的[3],即使上課時(shí)教師將要求說(shuō)得很清楚,示范也做了很多,學(xué)生在真正理解和應(yīng)用時(shí)仍然存在困難.制作一把桿秤,涉及力臂及其作圖、杠桿平衡條件的理解與計(jì)算、杠桿分類(lèi)等物理學(xué)科核心知識(shí)以及工程設(shè)計(jì)等跨學(xué)科知識(shí),將這些抽象的核心知識(shí)置于“自制桿秤”這個(gè)真實(shí)情境中,為學(xué)生深入思考和自主探究搭建臺(tái)階.

3.2 明確學(xué)習(xí)目標(biāo)

根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念,學(xué)習(xí)目標(biāo)應(yīng)該以培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)目標(biāo)是學(xué)生經(jīng)過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)后獲得的核心素養(yǎng)的真實(shí)體現(xiàn).“自制桿秤”這個(gè)項(xiàng)目可分解為4個(gè)任務(wù),任務(wù)1是走進(jìn)桿秤的發(fā)展歷史,了解桿秤由古至今的發(fā)展脈絡(luò)和使用情況;任務(wù)2是設(shè)計(jì)制作桿秤的實(shí)驗(yàn)方案;任務(wù)3是制作桿秤,動(dòng)手實(shí)踐,解決技術(shù)難題,制作一把實(shí)用的桿秤;任務(wù)4 是升級(jí)桿秤,增大桿秤的量程,用自制桿秤測(cè)量一個(gè)裝滿(mǎn)書(shū)的書(shū)包的質(zhì)量.4個(gè)任務(wù)對(duì)應(yīng)的學(xué)生素養(yǎng)表現(xiàn)如表1所示.

表1 “自制桿秤”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)

3.3 設(shè)計(jì)方案引導(dǎo)實(shí)踐

3.3.1 了解桿秤的發(fā)展歷史

任務(wù)流程：

(1)布置任務(wù):通過(guò)資料查閱和實(shí)地走訪,調(diào)查桿秤的發(fā)展歷史和使用情況(利用周末時(shí)間).

溫馨提示:可以用時(shí)間軸的形式,也可以做成手抄報(bào)的形式.

(2)小組交流:桿秤的發(fā)展歷史.

1)各個(gè)歷史階段桿秤的工作原理;

2)各個(gè)歷史階段桿秤的優(yōu)缺點(diǎn).

任務(wù)成果:

學(xué)生的調(diào)查結(jié)果如圖2所示.

圖2 桿秤的發(fā)展歷史

3.3.2 設(shè)計(jì)桿秤的制作方案

任務(wù)流程：

(1)確定桿秤的制作原理:杠桿平衡條件.

(2)設(shè)計(jì)零刻度線(xiàn)、分度值、其他刻度線(xiàn)及量程的確定方法.

(3)設(shè)計(jì)確定制作桿秤的初步方案.

1)選擇實(shí)驗(yàn)器材.

2)畫(huà)出設(shè)計(jì)草圖.

3)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟.

(4)提供前置評(píng)價(jià)量表(表2),依據(jù)量表,小組討論方案,組間評(píng)價(jià),形成最優(yōu)方案.

表2 設(shè)計(jì)桿秤制作方案的評(píng)價(jià)量表

3.3.3 制作桿秤,檢驗(yàn)效果

任務(wù)流程：

(1)制作桿秤雛形

分組依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案制作桿秤,明確要達(dá)到基本要求:秤桿光滑,直且硬,確定支點(diǎn)位置及秤鉤或秤盤(pán)的位置,確定秤砣的質(zhì)量.

(2)給桿秤標(biāo)刻度

1)標(biāo)零刻度

當(dāng)秤盤(pán)不放物體時(shí),移動(dòng)秤砣,使秤桿水平,秤砣所在位置就是零刻度線(xiàn)的位置,并做好標(biāo)記.

2)標(biāo)其他刻度

在秤盤(pán)上放10 g的砝碼,秤桿水平時(shí)秤砣所在位置就是10 g刻度線(xiàn)的位置,并做好標(biāo)記.逐次增加10 g砝碼(可用其他等質(zhì)量的物體代替,如橡皮泥),重復(fù)以上步驟標(biāo)記刻度線(xiàn)的位置,這樣標(biāo)出來(lái)的刻度分度值就是10 g.

3)確定量程

按以上方法將整個(gè)秤桿的刻度標(biāo)完,最后的那根刻度線(xiàn)代表的讀數(shù)就是該桿秤的量程.

4)用自制桿秤測(cè)量一本書(shū)或其他物品的質(zhì)量,用天平或電子秤再測(cè)一次,檢驗(yàn)自制桿秤的準(zhǔn)確度.

制作桿秤過(guò)程的評(píng)價(jià)量表如表3所示.

表3 自制桿秤的評(píng)價(jià)量表

任務(wù)成果:

制作成果如圖3所示.

(a) (b)

3.3.4 升級(jí)桿秤

任務(wù)流程：

(1)問(wèn)題驅(qū)動(dòng):用自制桿秤能測(cè)量一個(gè)裝滿(mǎn)書(shū)的書(shū)包的質(zhì)量嗎?如果不行,你有辦法增大桿秤的量程嗎?

(2)思考增大量程的方案:增大秤砣的質(zhì)量,改變支點(diǎn)的位置,改變掛鉤的位置,增加秤桿的長(zhǎng)度……評(píng)價(jià)方案,并選出最優(yōu)的方案.

(3)根據(jù)選定方案,增大桿秤量程.

(4)用升級(jí)改進(jìn)后的桿秤測(cè)量裝滿(mǎn)書(shū)的書(shū)包的質(zhì)量,用其他測(cè)量工具校對(duì)準(zhǔn)確性.

任務(wù)成果：

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)如圖4所示.

圖4 增大桿秤的量程

3.4 作品展示與評(píng)價(jià)

作品展示環(huán)節(jié)可以展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感,合理的評(píng)價(jià)既能肯定學(xué)生的成績(jī),又能指出學(xué)生需要改進(jìn)的地方.通過(guò)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量表,對(duì)學(xué)生的項(xiàng)目成果進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià),包括學(xué)生自評(píng)和小組互評(píng),這樣既能反饋學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成情況,又能促進(jìn)學(xué)生自我總結(jié)與反思.另外,教師也要根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)的具體表現(xiàn),對(duì)學(xué)生的實(shí)踐進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià).

4 復(fù)習(xí)課開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)思考

4.1 項(xiàng)目?jī)?nèi)容基于教材又高于教材

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的內(nèi)容必須基于教材內(nèi)容,涉及的知識(shí)學(xué)生要基本具備,不可偏離課程標(biāo)準(zhǔn)的要求.為了促進(jìn)學(xué)生深度思考,根據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論,項(xiàng)目?jī)?nèi)容還應(yīng)高于教材,對(duì)學(xué)生而言要有適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性,要讓學(xué)生跳一跳才能摘到桃子.

4.2 項(xiàng)目任務(wù)覆蓋主干知識(shí)

從復(fù)習(xí)課的有效性考慮,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境時(shí),項(xiàng)目任務(wù)盡可能覆蓋教材的主干知識(shí)和核心實(shí)驗(yàn).項(xiàng)目是學(xué)習(xí)的載體,項(xiàng)目任務(wù)的設(shè)置是為教學(xué)服務(wù)的,復(fù)習(xí)課中的項(xiàng)目式學(xué)習(xí),涉及到的項(xiàng)目任務(wù)要覆蓋本單元或本主題的主干知識(shí),這樣才能讓復(fù)習(xí)課更有效.如果涉及到的主干知識(shí)較多,可以設(shè)置多個(gè)項(xiàng)目,將本章的主干知識(shí)全面覆蓋.

4.3 項(xiàng)目材料來(lái)源身邊

開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的主要材料應(yīng)該是學(xué)生可以從身邊找到的物品.少部分必備而身邊又沒(méi)有的材料,可以通過(guò)網(wǎng)上購(gòu)物平臺(tái)購(gòu)買(mǎi)獲得.需要通過(guò)網(wǎng)購(gòu)平臺(tái)準(zhǔn)備的材料,教師必須提前了解材料的性能和價(jià)格,保證學(xué)生用較低的成本就能順利完成項(xiàng)目任務(wù),不要因?yàn)轫?xiàng)目式學(xué)習(xí)的開(kāi)展而給學(xué)生和家長(zhǎng)帶來(lái)過(guò)多的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān).

4.4 項(xiàng)目指引具體明確

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的操作任務(wù)很多是學(xué)生在課外完成的,沒(méi)有教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo).因此項(xiàng)目任務(wù)的指引設(shè)計(jì)得越具體越明確,學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)就越順暢,完成的質(zhì)量也越好.教師要提前設(shè)計(jì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù),將項(xiàng)目任務(wù)具體化,并且提供任務(wù)評(píng)價(jià)量表,讓學(xué)生對(duì)照項(xiàng)目任務(wù)單和評(píng)價(jià)量表去開(kāi)展項(xiàng)目研究.

5 結(jié)束語(yǔ)

在復(fù)習(xí)課中采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí),本質(zhì)上是為學(xué)生搭建一個(gè)實(shí)踐操作、解決問(wèn)題、交流合作的平臺(tái).通過(guò)完成項(xiàng)目,學(xué)生不僅能獲得知識(shí),而且知道在實(shí)際情境中如何運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題,可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí),不斷提高學(xué)生的探究能力.這種教學(xué)方式有助于學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)體系,完成知識(shí)的內(nèi)化和思維的拓展,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí),也提升了學(xué)生的物理核心素養(yǎng).