指向高階思維的初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐探究

知識是解決問題的基礎(chǔ)和工具，而高階思維在問題解決過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，有助于深化知識理解和促進(jìn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)需要主動(dòng)制定計(jì)劃和方案，積極思考知識之間的聯(lián)系，探索解決問題的途徑。在初中物理教學(xué)中開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，有助于知識傳授到思維培養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)，推動(dòng)低階思維邁向高階思維，促進(jìn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、初中物理教學(xué)中思維培養(yǎng)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

初中物理學(xué)科教學(xué)周期一般為兩年，涉及聲、光、熱、電、力各個(gè)領(lǐng)域的知識。在時(shí)間短、內(nèi)容多、任務(wù)重的客觀條件下，教學(xué)只能側(cè)重于知識概念的記憶，公式定理的使用和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的重復(fù)驗(yàn)證，以低階思維的培養(yǎng)為主，缺乏對知識形成過程的分析和創(chuàng)新解決問題的探索。筆者曾經(jīng)利用AI教師能力測評系統(tǒng)對部分教師的課堂教學(xué)進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)教師課堂提問中有74.2%為低階思維的提問，尤其是記憶和理解，分別占了30.4%和41.1%，而高階思維的提問只有25.8%，尤其是分析問題，只占0.69%。教師側(cè)重低階思維的提問，無法引發(fā)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)和主動(dòng)思考，制約了高階思維能力的提升。

近年來，中考物理雖然新增了占比10%的實(shí)驗(yàn)操作考試，但主要是考查學(xué)生對已知結(jié)論的驗(yàn)證和操作步驟的規(guī)范，并非開放性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。在一份針對300名中學(xué)生進(jìn)行的調(diào)查問卷中，選擇低階思維能力的題目占77.6%，而高階思維能力的題目只占22.4%，這說明學(xué)生在解決問題時(shí)主要依據(jù)低階思維，高階思維能力培養(yǎng)的缺失是一個(gè)普遍的問題。

初中物理以知識板塊劃分章節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生知識的碎片化，而且教學(xué)中刻意劃分學(xué)科間的界限，會(huì)造成學(xué)生知識面的單一性。學(xué)生缺乏物理知識的整合和創(chuàng)新，忽視跨學(xué)科融合的重要性，學(xué)習(xí)上容易出現(xiàn)偏科短板和淺嘗輒止的現(xiàn)象。很多學(xué)生在完成日常的課堂小測和章節(jié)診斷都能游刃有余，但是一到綜合性測評就會(huì)出現(xiàn)概念混淆、亂套公式的現(xiàn)象，這是因?yàn)樗麄冎皇怯涀『屠斫饬霜?dú)立的知識內(nèi)容，缺乏與真實(shí)情境的聯(lián)系，沒有進(jìn)行分析和評價(jià)，更沒有溫故知新。

二、初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)助力高階思維能力培養(yǎng)的實(shí)踐探究

在課程內(nèi)容上，新課標(biāo)降低了知識難度，新增“跨學(xué)科實(shí)踐”，首次用“物理觀念”來提煉和升華物理學(xué)科思想，要求學(xué)生用高階思維去解決實(shí)際問題。教師和學(xué)生的核心活動(dòng)是思維，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能提升分析解決問題的能力，培養(yǎng)批判性思維，激發(fā)創(chuàng)造力。教師布置符合思維發(fā)展規(guī)律的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主題，學(xué)生以任務(wù)指引和問題驅(qū)動(dòng)的形式體驗(yàn)項(xiàng)目策劃和實(shí)施的具體過程，思考知識發(fā)展的延伸和運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)從低階思維邁向高階思維的突破。

1.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能提升學(xué)生分析解決問題的能力

分析解決問題能力是高階思維能力的基礎(chǔ)?！盁狒[”的課堂教學(xué)，不僅是火花碰撞的小組討論和精彩紛呈的知識展示，更應(yīng)該是思如泉涌的知識內(nèi)化和嚴(yán)謹(jǐn)縝密的思維邏輯。教學(xué)中開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，課堂上利用“四何”問題（是何？為何？如何？若何？）引導(dǎo)學(xué)生剖析知識的內(nèi)涵和外延，課后通過制定方案、組建團(tuán)隊(duì)、實(shí)踐探索、交流展示等環(huán)節(jié)深入分析和整理復(fù)雜的知識內(nèi)容，形成清晰的知識網(wǎng)絡(luò)，解決真實(shí)情境下的實(shí)際問題，提高分析解決問題的能力。

例如，復(fù)習(xí)《電功率》，學(xué)生對電流、電壓、電阻、電功、電功率、電熱等概念和公式容易混淆，經(jīng)常出現(xiàn)張冠李戴或者囫圇吞棗的情況。教學(xué)中，讓學(xué)生以“如何設(shè)計(jì)一個(gè)既節(jié)能又安全的智能家居系統(tǒng)？”為主題開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，利用思維導(dǎo)圖理解物理量的概念，通過實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)合理的電路，開展實(shí)踐活動(dòng)測量生活用電的情況，實(shí)施跨學(xué)科學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)，在交流展示中評估成果，形成整個(gè)初中物理電學(xué)知識的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（如下圖）。

2.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能培養(yǎng)學(xué)生批判性思維

批判性思維是高階思維能力的核心。在初中物理教學(xué)中，學(xué)生需要對所學(xué)知識進(jìn)行分析論據(jù)、識別偏見、區(qū)分事實(shí)和觀點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上形成合理判斷的能力。利用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，學(xué)生需要打破固定的思維定勢，對已有的知識和方法開展評估、提出質(zhì)疑，對自己和團(tuán)隊(duì)的工作進(jìn)行反思和調(diào)整，能有效培養(yǎng)批判性思維。

例如，在八年級《探究凸透鏡成像規(guī)律》教學(xué)中，如果僅僅圍繞已有的經(jīng)驗(yàn)（兩個(gè)分界點(diǎn)：u=2f、u=f），盡管通過多種方法（文字、作圖、列表、口訣）去記住和理解規(guī)律，都只是低階思維的培養(yǎng)，忽略了知識形成的過程和經(jīng)驗(yàn)本身的原理。教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生不能僅局限于記住并掌握成像規(guī)律（知識層面的傳授），更應(yīng)該開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)去探索分界點(diǎn)的由來（高階思維的培養(yǎng)），用質(zhì)疑的眼光去探索知識的真理，嘗試尋找不同的分界點(diǎn)，培養(yǎng)批判性思維，形成正確而鮮明的“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”。

3.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力

創(chuàng)造力是高階思維能力的外顯。在《實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)提高學(xué)生解決彩虹反光魔法著色問題的創(chuàng)造性思維能力》的研究中，發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)對于提高學(xué)生解決具體問題的創(chuàng)造性思維能力具有顯著效果，低水平的學(xué)生比例從53%下降到34%，高水平的學(xué)生比例從10%上升到22%。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)讓學(xué)生在長期思考和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，突破傳統(tǒng)思維框架，產(chǎn)生新認(rèn)識或新想法，創(chuàng)造新作品和新成果，繼而激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，維持學(xué)習(xí)欲望。在初中物理教學(xué)中，圍繞現(xiàn)實(shí)生活中的一個(gè)具有科學(xué)創(chuàng)新可能性的問題，開設(shè)相關(guān)探究實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手操作項(xiàng)目，學(xué)生不僅獲得結(jié)果性知識，還習(xí)得蘊(yùn)含在解決生活實(shí)際問題中的過程性能力，激發(fā)無限的創(chuàng)造力。

例如，在八年級《壓強(qiáng)》新授課中，引導(dǎo)學(xué)生以“設(shè)計(jì)一張耐用又舒適的板凳”為主題開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，觀察并分析常見的設(shè)計(jì)方案，通過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)做出設(shè)計(jì)圖，最后選擇適合的材料，創(chuàng)造出獨(dú)一無二的“愛因斯坦小板凳”。作品是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的產(chǎn)物，是激發(fā)創(chuàng)造力的途徑，也是提升高階思維能力的手段，學(xué)生不僅能解決實(shí)際問題，還能獲得成就感和自信心。

三、結(jié)語

從知識傳授到思維培養(yǎng)，既是教師教學(xué)方式的傳承和改革，也是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的需要。在初中物理教學(xué)中開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生思考知識的形成過程和內(nèi)在聯(lián)系，并運(yùn)用知識解決固定的和變化的問題，有利于培養(yǎng)分析解決問題的能力、批判性思維和創(chuàng)造力等高階思維，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

注：本文系廣州市教育教學(xué)規(guī)劃課題“高中育人方式改革背景下思維型課堂的建構(gòu)研究”（202113624）、廣州市天河區(qū)教育科學(xué)規(guī)劃2021年度一般課題“基于i-思維型教學(xué)的PBL項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐研究”（2021Y010）的階段性研究成果。