跨學(xué)科視角下初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐研究

一、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐背景

2022版《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》堅(jiān)持核心素養(yǎng)導(dǎo)向，注重以評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，構(gòu)建目標(biāo)明確、主體多元、方式多樣和功能全面的物理課程評(píng)價(jià)體系。教育主體多元、方式多樣和功能全面的物理課程評(píng)價(jià)體系，要求教師綜合運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和技能來(lái)進(jìn)行教學(xué)。為了更好地滿足學(xué)生對(duì)全面知識(shí)架構(gòu)和高級(jí)綜合技能的需求，現(xiàn)在開始轉(zhuǎn)向采用更具創(chuàng)新性的跨學(xué)科視角下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法。通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，通過(guò)解決實(shí)際問題來(lái)深入理解物理觀念；培養(yǎng)協(xié)作能力與溝通技能，通過(guò)合作完成項(xiàng)目任務(wù)，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作和有效溝通；培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，以此提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任；培養(yǎng)實(shí)踐能力，將理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際情境中，既能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維又能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力；本文旨在通過(guò)剖析一個(gè)初中物理項(xiàng)目的實(shí)施案例，來(lái)探討項(xiàng)目式學(xué)習(xí)如何在跨學(xué)科視角下展現(xiàn)出其實(shí)際價(jià)值和影響力。

二、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)項(xiàng)目開發(fā)流程

1.確定項(xiàng)目目標(biāo)與主題。目標(biāo)：通過(guò)制作簡(jiǎn)易照相機(jī)，幫助學(xué)生理解光學(xué)原理、物理光學(xué)等物理概念。主題：探索光學(xué)與影像制作的關(guān)系。

2.確立團(tuán)隊(duì)成員與分工。團(tuán)隊(duì)成員：學(xué)生、物理老師。分工：學(xué)生負(fù)責(zé)簡(jiǎn)易照相機(jī)的制作和裝配，物理老師負(fù)責(zé)解釋光學(xué)原理。

3.制定項(xiàng)目計(jì)劃。設(shè)定時(shí)間表：確定項(xiàng)目開始時(shí)間、完成時(shí)間等重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)。任務(wù)分配：明確學(xué)生、老師的任務(wù)分工，確保每個(gè)人參與其中。

4.調(diào)研和需求分析。調(diào)研物理知識(shí)：學(xué)生和老師一起了解光學(xué)原理，為制作簡(jiǎn)易照相機(jī)做足準(zhǔn)備。需求分析：明確簡(jiǎn)易照相機(jī)構(gòu)造，清楚制作時(shí)需要的材料、零件等。

5.設(shè)計(jì)階段。設(shè)計(jì)照相機(jī)外觀：指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)照相機(jī)外觀。確定光學(xué)原理：物理老師幫助學(xué)生理解照相機(jī)的光學(xué)原理。

6.開發(fā)與實(shí)施。制作照相機(jī)：學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)制作照相機(jī)，裝配透鏡、快門等部件。演示原理：物理老師指導(dǎo)學(xué)生演示照相機(jī)的工作原理。

7.評(píng)估與反饋。學(xué)生反饋：學(xué)生評(píng)估自己學(xué)習(xí)的收獲和體會(huì)。教師評(píng)估：老師評(píng)估項(xiàng)目的效果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和反思不足之處。

三、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)案例設(shè)計(jì)

1.項(xiàng)目提出。在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中，本文選擇了自制簡(jiǎn)易照相機(jī)作為教學(xué)案例的項(xiàng)目。選擇這項(xiàng)活動(dòng)是因?yàn)橄鄼C(jī)構(gòu)建過(guò)程涉及了物理、數(shù)學(xué)、工藝等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，提供了一個(gè)理想的跨學(xué)科教育場(chǎng)景。學(xué)生們?cè)趧?dòng)手實(shí)踐中不僅能夠深刻理解凸透鏡的成像規(guī)律，還能展現(xiàn)自己在工藝上的造詣，學(xué)生們?cè)谡莆瘴锢碇R(shí)的同時(shí)，也能觸及并融入其他學(xué)科，從而增強(qiáng)他們的綜合能力和創(chuàng)新思維。

2.項(xiàng)目分析。通過(guò)跨學(xué)科視角下的初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐——以制作簡(jiǎn)易照相機(jī)為例，學(xué)生將在項(xiàng)目中結(jié)合光學(xué)、數(shù)學(xué)和工程知識(shí)，探索照相機(jī)的制作和凸透鏡的成像規(guī)律。在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，學(xué)生將學(xué)習(xí)如何選擇材料、設(shè)計(jì)構(gòu)思、動(dòng)手操作，從而培養(yǎng)科學(xué)探究能力和科學(xué)思維。此項(xiàng)目將不僅提升學(xué)生對(duì)物理學(xué)科相關(guān)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力，還將促進(jìn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的整合和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念。

3.項(xiàng)目實(shí)施。制作簡(jiǎn)易照相機(jī)的第二步：分組合作。教師將學(xué)生分成若干小組，并詳細(xì)介紹簡(jiǎn)易照相機(jī)的制作過(guò)程。先向?qū)W生介紹所需的材料和工具：“首先是裁剪紙板，我們需要用到三張尺寸為15*20的長(zhǎng)方形紙板，兩張尺寸為15*15的正方形紙板，兩張外圈直徑為15*15的圓形紙板，以及一張尺寸為30*15的長(zhǎng)方形紙板?！薄叭缓?，我們要在正方形紙板上裁剪出直徑分別為5厘米和10厘米的圓孔，還有在兩張圓形紙板內(nèi)裁剪出里圈直徑為14*14的圓。”“接下來(lái)是組裝紙板。我們要把30*15的長(zhǎng)方形紙板卷成圓筒狀，然后將準(zhǔn)備好的凸透鏡安裝圓筒內(nèi)。在這個(gè)過(guò)程中，你們有什么問題或者在組裝過(guò)程中的困難都可以跟我討論?！薄昂?，接下來(lái)我們要在凸透鏡的鏡頭處覆蓋一層薄薄的保鮮膜，這樣能夠保護(hù)鏡頭不受損壞。”

4.項(xiàng)目展示與項(xiàng)目的評(píng)價(jià)。制作完成之后，學(xué)生們對(duì)照相機(jī)進(jìn)行了認(rèn)真的檢查和功能測(cè)驗(yàn)，驗(yàn)收與測(cè)驗(yàn)過(guò)程是整體實(shí)操活動(dòng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在檢驗(yàn)流程中，學(xué)生們須細(xì)致檢查照相機(jī)全部關(guān)鍵構(gòu)件，如：透鏡、快門和取景器等，以確保組件無(wú)缺少和完好無(wú)損。檢驗(yàn)階段，學(xué)生面臨一連串困難與挑戰(zhàn)，如對(duì)焦失準(zhǔn)、圖像模糊、快門失靈等問題。面對(duì)這些難題，學(xué)生需找出問題所在，并采用合適對(duì)策進(jìn)行解決和優(yōu)化。學(xué)生們需重新配置部分機(jī)件或更替材料，以此排除故障、提高相機(jī)性能。他們得以向師生展現(xiàn)自主創(chuàng)作的相機(jī)，同時(shí)分享制作中的所見所學(xué)和心得體會(huì)。同伴間的相互溝通和點(diǎn)評(píng)能讓學(xué)生們受到啟迪并得到啟發(fā)，借此提升他們的作業(yè)品質(zhì)。在最后的審核與試驗(yàn)階段，學(xué)生們有機(jī)會(huì)全方位審視自我制作與技巧的水平。這個(gè)環(huán)節(jié)不僅檢驗(yàn)了學(xué)生們的作品，更全面地評(píng)估了他們的綜合素質(zhì)，對(duì)學(xué)生未來(lái)的成長(zhǎng)軌跡提供了關(guān)鍵的參考與支撐。

四、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐的啟示

1.通過(guò)跨學(xué)科實(shí)踐，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐為學(xué)生提供了一個(gè)跨學(xué)科的平臺(tái)，通過(guò)動(dòng)手打造一個(gè)簡(jiǎn)易照相機(jī)的項(xiàng)目，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)光學(xué)知識(shí)的深度學(xué)習(xí)。通過(guò)研究照相機(jī)的運(yùn)作機(jī)理、構(gòu)造及各個(gè)組件的功能與作用，學(xué)生在動(dòng)手操作中體驗(yàn)到了光線折射、成像原理和機(jī)械構(gòu)造的實(shí)際運(yùn)作，從而更加深刻地理解了光學(xué)原理在實(shí)踐中的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)比不同參數(shù)的影響，觀察結(jié)果圖像的變化，學(xué)生能夠直觀地感受到光學(xué)原理與成像效果的關(guān)聯(lián)，促進(jìn)了他們對(duì)光學(xué)知識(shí)的深度理解。

2.團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力的提升。在整個(gè)項(xiàng)目執(zhí)行階段，學(xué)生們必須相互合作，共同完成照相機(jī)的設(shè)計(jì)、制作與優(yōu)化。在協(xié)同工作的過(guò)程中，他們學(xué)會(huì)了傾聽同伴的意見，學(xué)會(huì)如何分配任務(wù)，在討論中化解分歧，共同面對(duì)挑戰(zhàn)。這種合作不僅僅是簡(jiǎn)單的任務(wù)分配，更是一個(gè)真實(shí)的團(tuán)隊(duì)合作體驗(yàn)，他們學(xué)會(huì)了相互支持、團(tuán)結(jié)協(xié)作，共同進(jìn)步，并在解決問題的過(guò)程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了尊重他人觀點(diǎn)，學(xué)會(huì)了妥協(xié)和溝通，提高了解決問題的能力。

3.實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)的提升。在制作相機(jī)的過(guò)程中，并非一帆風(fēng)順，學(xué)生們?cè)陧?xiàng)目執(zhí)行中不斷面臨挑戰(zhàn)和難題，例如：在相機(jī)構(gòu)建階段，他們不斷嘗試創(chuàng)新思維和方法，探索多種設(shè)計(jì)方案，努力實(shí)現(xiàn)更佳效果。一些學(xué)生甚至嘗試用不同材料制作透鏡，調(diào)整光圈結(jié)構(gòu)，或嘗試改變快門機(jī)制的基本原則。遇到焦點(diǎn)模糊、照明不均等問題時(shí)，通過(guò)一系列的試驗(yàn)和實(shí)踐，他們學(xué)會(huì)了如何調(diào)整設(shè)置、優(yōu)化結(jié)構(gòu)，并最終制作出了照相機(jī)。通過(guò)參與自制簡(jiǎn)易照相機(jī)項(xiàng)目實(shí)踐，這種動(dòng)手操作式學(xué)習(xí)方式超越了單純的知識(shí)傳授，學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)顯著提高了實(shí)際操作的能力和創(chuàng)新意識(shí)。

責(zé)任編輯 邱 麗