項目化學習在初中物理教學中的應(yīng)用

【摘要】項目化學習是一種讓學生作為主體、展開探究的新型學習模式。初中物理學科以實驗為基礎(chǔ)，包含較多抽象的概念與規(guī)律。將項目化學習融入初中物理學科的教學之中，能夠幫助學生深化對物理知識的理解，培養(yǎng)探究精神，促進學生綜合素養(yǎng)的提升。

【關(guān)鍵詞】初中物理；項目化學習；重力

項目化學習需要學生將課堂上所學的知識與技能運用到具體的、實際的項目中。其目的是解決一些真實且復雜的問題，學會創(chuàng)造性地整合不同學科的核心知識和技能［1］。在初中物理教學中應(yīng)用項目化學習，能夠使抽象的物理知識變得具體生動，有助于加深學生對物理知識的理解與記憶，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新思維。下面本文以“重力”教學為例，探討項目化學習在初中物理教學中的應(yīng)用策略，旨

在優(yōu)化教學模式，提升學生對物理學習的興趣及綜合素養(yǎng)。

一、以生活為情境，提煉項目主題

新課標中明確提到“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念，這充分說明物理學科與日常生活之間存在著不可分割的聯(lián)系［2］。學生熟悉的生活情境有利于讓他們產(chǎn)生共鳴，感受到物理學習的實用性與趣味性。因此，從情境入手，提煉出貼近學生生活的項目主題，不僅能夠激發(fā)學生對項目的探究興趣，還能幫助他們更好地理解物理知識在生活中的應(yīng)用價值。

蘇科版物理八年級下冊第八章的單元主題是“力”，本章關(guān)于“重力”的內(nèi)容最為重要。這部分內(nèi)容要求學生通過一系列實驗操作，認識重力，知道重力是如何產(chǎn)生的；了解重力大小與質(zhì)量之間的關(guān)系，能夠進行簡單的計算；知道重力的方向，會畫重力的示意圖，能夠應(yīng)用重力的知識點解決生活中的難題。在開展項目之初，教師以生活為情境，確定項目的主題—重力，并向?qū)W生展示如下幾幅生活中常見的畫面，以此喚起學生的學習興趣：在高山峽谷中，水流會從高處奔騰而下，形成壯觀的瀑布奇景；人在道路上行走時雙腳會交替向前邁進，但是人的身體沒有傾斜，而能夠始終保持豎直狀態(tài)；當我們隨意將某個物體扔向遠方時，這個物體會沿著一條曲線的軌跡運動，在空中短暫停留幾秒，最終落到地面上；秋天里，樹上的蘋果成熟后會自然而然地脫離樹枝，掉落到地面上。從這一系列生活中常見的畫面中，學生不難發(fā)現(xiàn)，地球上有一股力量吸引著周圍的人和物體，人和物體一般無法離開地球表面，總是會落到地面上。之后，教師向?qū)W生展示其他的情境畫面—航天員執(zhí)行任務(wù)時，會在空間站內(nèi)緩緩飄浮，當需要從一個地方移動到另一個地方時，不用借助雙腿行走，只要被輕輕一推，就能輕松自如地前往。當他們試圖在桌面上放置工具時，這些工具并不會完完全全地停留在桌面上，而會飄浮在空中；如果將它們向前扔出，它們也不會像在地球上一樣迅速下落。教師先后展示的對比鮮明的兩組畫面激起了學生的探索欲望。學生結(jié)合已經(jīng)學過的“物體對物體的作用被稱為力，力的產(chǎn)生必然會涉及施加力的物體和受到力的物體”的內(nèi)容，明白了在第一組畫面中，水流、人、某個物體、蘋果都是因為受到地球施加的力才會往下落，這種由于地球的吸引而使物體受到的力叫作重力。不過，學生僅僅掌握概念是遠遠不夠的，重力大小的影響因素和重力的方向、作用點、示意圖都是需要學生研究的。對此，教師借助生活情境，建立學生的實際生活與物理知識的聯(lián)系，通過認知沖突引發(fā)學生的深度思考，為項目化學習的進行奠定了基礎(chǔ)。

可見，教學生活化是激發(fā)學生好奇心、推動學生自主探索的有效途徑。教師應(yīng)圍繞學生感興趣的生活現(xiàn)象，將物理知識融入其中，確定具有現(xiàn)實意義的項目主題。這樣能夠讓學生產(chǎn)生進一步學習與研究課程內(nèi)容的欲望，通過親手操作來體驗科學探究的樂趣。

二、以問題為導向，優(yōu)化項目設(shè)計

在確定項目的主題后，下一步要做的便是設(shè)計項目方案，明確項目的目標、任務(wù)分工、計劃安排等。在物理教學中，問題的設(shè)定是驅(qū)動學生學習的關(guān)鍵。圍繞項目主題對應(yīng)的核心概念設(shè)定的具有層次性、挑戰(zhàn)性和引導性的問題鏈，有利于推動學生進行深度的思考，探索物理現(xiàn)象背后的原理。項目化學習強調(diào)知識應(yīng)用和實踐，需要通過完成項目來探索、鞏固知識，這說明項目化學習注重學生在學習過程中的收獲。因此在項目的設(shè)計階段，教師需要設(shè)計出能夠給予學生啟發(fā)的問題，引導學生深入探索重力的本質(zhì)和相關(guān)規(guī)律。

力的大小、方向、作用點是力的三要素。那么重力大小與質(zhì)量的關(guān)系是怎樣的？重力的方向有什么規(guī)律？如何確定重力的作用點？為了引導學生探索這三個問題，教師基于學生可能會提出的猜想來進行項目設(shè)計。探索重力大小與質(zhì)量的關(guān)系需要用到的實驗器材有彈簧測力計、鉤碼。將特定數(shù)量的鉤碼懸掛在彈簧測力計的掛鉤上，讀出彈簧測力計上的示數(shù)，便可以知道鉤碼所受的重力是多少。重力的方向與作用點無法用比較數(shù)據(jù)的方法來探究。不過，“由重力的概念是否可以得出‘重力的方向是豎直向下的’呢？重心（重力的作用點）是不是物體的幾何中心呢？”這兩個問題可以借助細線和鐵架臺來解決。上述對項目的設(shè)計有利于學生主動提出問題，合理選擇實驗器材，確定實驗步驟，從而提升思維的縝密性。

可見，以問題為導向能夠促使學生通過自主操作來嘗試解決問題。這樣可以打破傳統(tǒng)填鴨式的教學模式，發(fā)揮學生的主觀能動性。教師應(yīng)依據(jù)教學目標和學生的實際情況，優(yōu)化項目設(shè)計，同時發(fā)揮好引導作用，啟發(fā)學生的思考，以此為項目實施提供保障。

三、以遷移為目標，推動項目實施

項目的實施是項目化學習的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)將直接影響項目開展的結(jié)果和學生的學習效果。項目化學習可以讓學生不斷地建構(gòu)知識、運用知識，讓學生在“做中學、用中學、創(chuàng)中學”［3］。其間，學生需要將所掌握的物理知識與項目任務(wù)相結(jié)合，經(jīng)歷操作、驗證的過程，實現(xiàn)知識的遷移。

在“重力”一課中，按照教師事先設(shè)計好的項目流程，學生需要動手實踐來驗證猜想，讓結(jié)論具有準確性與說服力。為了探索重力（用G表示）大小與質(zhì)量（用m表示）的關(guān)系，學生將50 g的鉤碼掛在彈簧測力計的下方（此時彈簧測力計上的示數(shù)為0.5 N），之后不斷增加鉤碼數(shù)量，讓鉤碼的質(zhì)量分別達到100 g、150 g、200 g、250 g和300 g（彈簧測力計上的示數(shù)分別為1 N、1.5 N、2 N、2.5 N和3 N）。為便于進行數(shù)據(jù)比較、計算，有的學生以表格的形式來記錄。由表格中的數(shù)據(jù)可知，物體的質(zhì)量越大，所受的重力越大，物體所受重力的大小與其質(zhì)量的比值不變。有的學生則將數(shù)據(jù)展示在橫坐標為m、縱坐標為G的圖像上。從G - m圖像中可以看到，直線經(jīng)過原點，物體所受重力的大小與它的質(zhì)量成正比。由于實驗器材的精確度有限，教師補充道：“科學家們進行的大量實驗表明，物體所受重力的大小與其質(zhì)量的比值 g 約為9.8 N/kg，在粗略計算中，g可以取10 N/kg?！?/p>

對于重力的方向的探索，最簡單的方式是站在空曠處，用手握住某個物體，松開手后可以發(fā)現(xiàn)，物體一般會從高處往下落，物體下落的軌跡是一條直線，并且這條直線垂直于水平地面。如果用實驗器材來操作，就可以將鐵架臺放置在水平桌面上，確保鐵架臺不晃動，將細線的一端固定在鐵架臺上，在細線的另一端系好小重物，使小重物可以在外界影響下晃動。此時可以發(fā)現(xiàn)，細線呈現(xiàn)出自然下垂的狀態(tài)，與水平桌面垂直。之后，多次改變鐵架臺的放置方式，使鐵架臺與水平桌面形成一定的夾角（每次改變角度都要觀察細線的方向是否發(fā)生變化）。反復操作后可以得出，無論鐵架臺如何傾斜，細線的方向都保持不變，即與水平桌面垂直。由此可知，重力的方向是豎直向下的。在學生了解了重力的方向后，教師補充道：“人們根據(jù)重力的方向提出了鉛垂線的概念。鉛垂線可用于檢驗所砌墻面是否豎直。這體現(xiàn)了物理原理在實際生活中的重要作用?！?/p>

對于重力的作用點的探索，除了準備細線和鐵架臺，學生還需要準備如三角形、長方形的紙板等，進行關(guān)于懸掛的實驗（實驗過程較為復雜，因此教師讓學生組建小組，與同學進行合作，以提高效率）。因為幾何圖形的紙板是形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體，所以可以用畫線的方法來確定其幾何中心，進而判斷出形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心是其幾何中心，形狀不規(guī)則或質(zhì)量分布不均勻的物體的重心不一定是其幾何中心。此外，教師向?qū)W生強調(diào)實驗的細節(jié)，也要求學生樹立嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度。這有利于學生得到準確、可靠的實驗結(jié)果，養(yǎng)成良好的實驗習慣。

可見，在項目實施的過程中，學生通過動手實踐、合作探究，提升了團隊協(xié)作能力與溝通能力，同時借助已有經(jīng)驗，對知識進行了有效遷移。教師應(yīng)善于設(shè)計跨學科的實踐活動，讓學生綜合運用多學科知識，深化對物理知識的理解，推動項目的順利實施。

四、以素養(yǎng)為基準，評價項目成果

項目化學習的最終目標是幫助學生掌握物理知識，提升學生的綜合素養(yǎng)。師生對項目成果進行評價，可以檢驗學生是否達到了標準，為學生的后續(xù)學習提供參考。同時，科學的評價有利于鞏固學生的學習成果，激勵學生進一步展開探究［4］。

學生通過完成一系列項目任務(wù)，發(fā)現(xiàn)、驗證了關(guān)于物體所受重力的大小與其質(zhì)量的物理規(guī)律，并對重力的方向和作用點有了一定的了解?！爸亓Α币徽n的項目化學習的評價標準如下：其一，對基本的物理概念、原理的掌握程度是否得到提升；其二，項目方案是否具有可行性與創(chuàng)造性；其三，項目的實施是否能按照方案進行且能做到規(guī)范、安全。為了更好地呈現(xiàn)項目成果，學生撰寫實驗報告，記錄實驗中繪制的表格、圖像等內(nèi)容，完成后在班級內(nèi)條理清晰地進行匯報，總結(jié)自己在實驗過程中的收獲和不足，并在后續(xù)學習中加以改進。彈簧測力計是“重力”一課的重要實驗器材。由于多種因素的影響，彈簧測力計的示數(shù)可能存在誤差。但部分學生沒有考慮到這一情況，導致數(shù)據(jù)luG6Dnc0Emhg6WDJvOhVn6aZ9oKDo5nfQQr71oHCfjM=出現(xiàn)錯誤，未能得出正確的實驗結(jié)論。而學生只有遵循正確的實驗步驟和操作流程，才能收集到有效的數(shù)據(jù)。在實際的教學中，教師結(jié)合自己對學生實驗過程的觀察與學生匯報、反思的情況進行全面評價，指出學生存在的問題并給予專業(yè)指導，從而培養(yǎng)學生尊重事實、追求真理的科學精神。同時，教師依據(jù)學生的項目成果對后續(xù)教學進行優(yōu)化，及時調(diào)整教學內(nèi)容，改進實驗設(shè)計。

可見，對項目成果的評價是對學生學習成效的衡量和對教師教學效果的反饋，有利于提升師生的多種能力。教師應(yīng)以素養(yǎng)為基準，關(guān)注學生的項目參與度與學習過程，不斷優(yōu)化項目化學習，促進學生進步與提升。

結(jié)語

實踐證明，采取項目化學習的方式開展初中物理教學，能夠提升學生的學習效果，培養(yǎng)學生的探究能力等綜合素養(yǎng)，同時為物理學科的教學改革提供了新的思路和方法。教師應(yīng)繼續(xù)探索和完善項目化學習這一模式，使其在初中物理教學中發(fā)揮更大的作用。

【參考文獻】

［1］王素云，唐思琪.基于項目化學習的初中物理跨學科實踐教學設(shè)計：以“走進非遺之龍骨水車”教學為例［J］.物理教師，2024，45（4）：39-44.

［2］徐吳瑕.利用生活情境創(chuàng)設(shè) 培養(yǎng)初中物理科學思維：以“力”教學為例［J］.物理通報，2024（7）：54-56.

［3］孫丹，鄭淵方.核心素養(yǎng)下的初中物理項目式學習：以“從眼睛到照相機”活動為例［J］.中學理科園地，2024，20（3）：23-24.

［4］孫丹丹.初中物理項目式學習實踐與研究［J］.學苑教育，2023（34）：94-96.