核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐與成效研究

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8918（2025）19-0121-04

在當(dāng)今教育領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)已成為重中之重。《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究報(bào)告》明確指出，學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)指標(biāo)的主要表現(xiàn)是“人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新”，為教育教學(xué)指明了方向。本研究聚焦核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，旨在通過探討項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)和優(yōu)化高中物理教學(xué)的思路和方法。

一、核心素養(yǎng)與高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的理論溯源

（一）核心素養(yǎng)于高中物理的架構(gòu)剖析

在高中物理教育領(lǐng)域，核心素養(yǎng)構(gòu)建起學(xué)生物理學(xué)習(xí)的關(guān)鍵框架。物理觀念作為基石，涵蓋對物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、相互作用及能量等基本概念的深度理解與系統(tǒng)認(rèn)知，如在力學(xué)板塊中對牛頓定律所闡釋的物體運(yùn)動(dòng)與受力關(guān)系的把握?？茖W(xué)思維則貫穿學(xué)習(xí)全程，通過模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證及質(zhì)疑創(chuàng)新等維度，促使學(xué)生從現(xiàn)象剖析本質(zhì)，如利用理想氣體模型解析熱學(xué)問題?？茖W(xué)探究能力培養(yǎng)學(xué)生提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集分析數(shù)據(jù)等實(shí)踐技能，以探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)為典型?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任引導(dǎo)學(xué)生秉持嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的態(tài)度，關(guān)注物理知識(shí)在社會(huì)中的應(yīng)用及影響，如核能利用中的利弊權(quán)衡。這些維度相互交織，共同塑造學(xué)生全面的物理核心素養(yǎng)體系，為其物理學(xué)習(xí)與未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

（二）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)契合核心素養(yǎng)培育的特質(zhì)解析

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的自主性特質(zhì)賦予學(xué)生主導(dǎo)權(quán)，使其能依據(jù)自身知識(shí)儲(chǔ)備與思維方式規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑，在探究如“家庭電路故障排查”項(xiàng)目時(shí)，自主設(shè)計(jì)檢測流程，深度激發(fā)內(nèi)在動(dòng)力，有力促進(jìn)科學(xué)思維的發(fā)展。其綜合性特點(diǎn)在于整合多領(lǐng)域知識(shí)與技能，如“橋梁結(jié)構(gòu)中的物理原理”項(xiàng)目需融合力學(xué)、材料學(xué)等知識(shí)，拓寬學(xué)生知識(shí)視野，強(qiáng)化物理觀念的系統(tǒng)性構(gòu)建。實(shí)踐性能讓學(xué)生在實(shí)際操作中深化理解，如“自制簡易電動(dòng)機(jī)”實(shí)驗(yàn)，在動(dòng)手過程中提升科學(xué)探究能力。開放性能鼓勵(lì)創(chuàng)新與多元思考，如在“未來交通工具設(shè)計(jì)中的物理應(yīng)用”項(xiàng)目中，學(xué)生突破常規(guī)，培養(yǎng)質(zhì)疑創(chuàng)新精神，全方位契合核心素養(yǎng)培育需求。

二、高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)踐架構(gòu)搭建

（一）項(xiàng)目主題的甄選與錨定

在高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，項(xiàng)目主題的甄選與錨定是關(guān)鍵起始點(diǎn)。教師需緊密圍繞高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)，深度挖掘教材核心知識(shí)，如在力學(xué)部分，可選取“汽車安全性能中的物理原理”主題，關(guān)聯(lián)速度、加速度、摩擦力等知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生探究汽車制動(dòng)、碰撞過程中的物理現(xiàn)象。同時(shí)，充分考量學(xué)生的認(rèn)知水平與興趣偏好，關(guān)注生活熱點(diǎn)與科技前沿，例如“智能穿戴設(shè)備中的物理奧秘”，契合學(xué)生對新興科技的好奇。借助網(wǎng)絡(luò)資源、教育期刊等渠道廣泛收集素材，運(yùn)用頭腦風(fēng)暴、問卷調(diào)查等方式篩選優(yōu)化主題，確保其既具挑戰(zhàn)性又在學(xué)生能力范圍內(nèi)，精準(zhǔn)對接核心素養(yǎng)培育目標(biāo)，為后續(xù)學(xué)習(xí)活動(dòng)筑牢根基，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索熱情。

（二）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的架構(gòu)與協(xié)同

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的合理架構(gòu)與高效協(xié)同是高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成功的重要保障。教師應(yīng)全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、性格特點(diǎn)和興趣專長，采用異質(zhì)分組原則，確保每個(gè)小組都匯聚不同優(yōu)勢的成員。例如，將邏輯思維強(qiáng)的學(xué)生與動(dòng)手能力突出的學(xué)生組合在一起，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。明確小組成員的角色分工，設(shè)立組長負(fù)責(zé)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、資料收集員負(fù)責(zé)信息整合、實(shí)驗(yàn)操作員負(fù)責(zé)操作實(shí)踐、記錄員負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)記錄等。在項(xiàng)目推進(jìn)過程中，教師要引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)制訂合作規(guī)則，建立良好的溝通機(jī)制，如定期召開小組會(huì)議，促進(jìn)成員間相互交流想法、分享經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，鼓勵(lì)成員相互支持與監(jiān)督，共同解決遇到的問題，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率，推動(dòng)項(xiàng)目順利開展。

（三）項(xiàng)目實(shí)施的規(guī)劃與推進(jìn)

項(xiàng)目實(shí)施的規(guī)劃與推進(jìn)是高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)。在規(guī)劃階段，依據(jù)項(xiàng)目主題與教學(xué)目標(biāo)確定清晰的實(shí)施步驟與時(shí)間節(jié)點(diǎn)。例如，對“探究太陽能熱水器的物理原理”項(xiàng)目，首先安排一周時(shí)間進(jìn)行資料收集與理論學(xué)習(xí)，了解太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的基本原理及相關(guān)物理知識(shí)。其次用兩周時(shí)間進(jìn)行實(shí)地考察與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材并搭建簡易模型。在推進(jìn)過程中，教師要密切監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并給予指導(dǎo)。當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到數(shù)據(jù)偏差問題時(shí)，引導(dǎo)他們運(yùn)用控制變量法重新檢查實(shí)驗(yàn)步驟。另外，應(yīng)定期組織小組間交流分享，促進(jìn)學(xué)生相互啟發(fā)。最后根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整計(jì)劃，確保項(xiàng)目按質(zhì)按量完成，有效促進(jìn)學(xué)生對物理知識(shí)的深度理解與應(yīng)用。

三、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在高中物理教學(xué)中的實(shí)施準(zhǔn)則與策略深化

（一）實(shí)施準(zhǔn)則的堅(jiān)守

1.主題真實(shí)原則的踐行

在高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，切實(shí)踐行主題真實(shí)原則是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與提升學(xué)習(xí)效果的核心。教師務(wù)必從學(xué)生熟悉的日常生活場景、社會(huì)關(guān)注焦點(diǎn)以及前沿科技成果中精心篩選項(xiàng)目主題。

例如，在講授“機(jī)械波”相關(guān)知識(shí)時(shí)，選定“地震波對建筑物的影響及抗震建筑設(shè)計(jì)中的物理原理\"這一主題。有的學(xué)生身處地震頻發(fā)的社會(huì)環(huán)境，對地震危害有切身體會(huì)，此主題能迅速引發(fā)他們的探究興趣。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生通過查閱地震資料、研究建筑結(jié)構(gòu)模型，深入探究地震波的傳播特性、頻率與建筑物共振的關(guān)系等物理知識(shí)。他們還可實(shí)地考察抗震建筑，與建筑專家交流，將理論與實(shí)際緊密結(jié)合。這種源于真實(shí)生活的主題，使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在保障生命安全、推動(dòng)社會(huì)發(fā)展中的關(guān)鍵作用，增強(qiáng)了他們運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的責(zé)任感與使命感。

同時(shí)，真實(shí)主題為學(xué)生提供了豐富的探究素材與多樣的實(shí)踐途徑，有效避免了學(xué)習(xí)的抽象性與枯燥性，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中，不斷深化對物理概念的理解，提升科學(xué)思維與探究能力，有力推動(dòng)了物理核心素養(yǎng)的培育。

2.合作學(xué)習(xí)原則的貫徹

在高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，貫徹合作學(xué)習(xí)原則是提升教學(xué)效果的關(guān)鍵。教師需精心組織學(xué)生分組，確保成員能力、性格等方面相互補(bǔ)充。如在“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用”項(xiàng)目中，將理論分析能力強(qiáng)與動(dòng)手實(shí)踐能力強(qiáng)的學(xué)生搭配。明確各成員職責(zé)，設(shè)立組長協(xié)調(diào)進(jìn)度、資料收集員整理素材、實(shí)驗(yàn)操作員操作儀器等。在合作過程中，鼓勵(lì)學(xué)生積極交流，分享各自見解，共同解決遇到的問題。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差時(shí)，成員一起討論分析原因，調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案。通過這樣的合作學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能深化對物理知識(shí)的理解，還能提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好基礎(chǔ)。

（二）教學(xué)策略的優(yōu)化

1.主題設(shè)計(jì)激發(fā)興趣

在高中物理教學(xué)策略的優(yōu)化進(jìn)程中，精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目主題以激發(fā)學(xué)生興趣是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師需深度挖掘生活、科技及自然現(xiàn)象中的物理元素，巧妙構(gòu)思主題。例如，在學(xué)習(xí)“電場與磁場”時(shí)，可設(shè)計(jì)“手機(jī)無線充電的電磁奧秘”這一主題。手機(jī)是學(xué)生生活中常見且不可或缺的設(shè)備，無線充電更能引發(fā)其好奇心。在項(xiàng)目實(shí)施中，學(xué)生通過拆解無線充電裝置、查閱資料、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量等方式，探究電磁感應(yīng)、交變磁場等物理原理在其中的應(yīng)用，將抽象的電磁知識(shí)與熟悉的生活場景緊密相連。

又如，“極光現(xiàn)象中的物理原理探究”主題，極光那絢麗多彩的景象深深吸引著學(xué)生。在探究過程中，學(xué)生了解到高能粒子與地球磁場、大氣層相互作用產(chǎn)生極光的物理機(jī)制，涉及帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)、原子能級躍遷等知識(shí)，拓寬了學(xué)生的知識(shí)視野，激發(fā)了他們對宇宙物理現(xiàn)象的探索熱情。

此外，結(jié)合科技前沿，如“人工智能中的物理基礎(chǔ)——芯片制造的微觀物理世界”主題，讓學(xué)生接觸半導(dǎo)體物理、量子力學(xué)在芯片研發(fā)中的關(guān)鍵作用，使他們認(rèn)識(shí)到物理在現(xiàn)代科技發(fā)展中的核心地位，從而極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓他們在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中主動(dòng)求知，提升物理核心素養(yǎng)。

2.小組組建保障實(shí)施

小組組建在高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中對保障實(shí)施成效至關(guān)重要。教師首先要全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、性格特點(diǎn)、興趣愛好等情況。例如，通過課堂表現(xiàn)觀察、考試成績分析以及問卷調(diào)查等方式收集信息。

在分組時(shí)，秉持優(yōu)勢互補(bǔ)的原則，將理論知識(shí)扎實(shí)的學(xué)生與動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生組合在一起，性格開朗善于溝通的學(xué)生與沉穩(wěn)細(xì)心的學(xué)生搭配。例如在“探究電路實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目中，讓擅長電路設(shè)計(jì)的學(xué)生與操作熟練的學(xué)生共同協(xié)作。同時(shí)明確各成員職責(zé)，設(shè)立組長負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)、記錄員負(fù)責(zé)精準(zhǔn)記錄數(shù)據(jù)和過程、問題解決員負(fù)責(zé)攻克遇到的難題等。

合理的小組組建能夠促進(jìn)成員間相互學(xué)習(xí)、相互啟發(fā)，在項(xiàng)目實(shí)施過程中充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，提高團(tuán)隊(duì)整體效率，確保項(xiàng)目順利推進(jìn)，讓學(xué)生在合作中共同成長，有效提升物理學(xué)習(xí)效果和核心素養(yǎng)。

3.多元評價(jià)驅(qū)動(dòng)改進(jìn)

在高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，多元評價(jià)體系是驅(qū)動(dòng)教學(xué)改進(jìn)的關(guān)鍵力量。它涵蓋多個(gè)維度，包括知識(shí)掌握、技能運(yùn)用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作及創(chuàng)新思維等。對知識(shí)掌握，可通過測試、問答來考查學(xué)生對物理概念和原理的理解深度；技能運(yùn)用方面，觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作、模型制作中的熟練程度與精準(zhǔn)度。

在團(tuán)隊(duì)協(xié)作評價(jià)中，關(guān)注學(xué)生在小組內(nèi)的溝通交流、任務(wù)分工合理性及問題解決的協(xié)同性。例如，在“橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)分析\"項(xiàng)目中，觀察小組討論時(shí)成員的參與度和貢獻(xiàn)度。創(chuàng)新思維評價(jià)則注重學(xué)生能否提出新穎的解決方案或獨(dú)特見解。

評價(jià)方式采用學(xué)生自評、互評與教師評價(jià)相結(jié)合。學(xué)生自評促使其反思自身表現(xiàn)，互評促進(jìn)學(xué)生相互學(xué)習(xí)，教師評價(jià)則提供專業(yè)指導(dǎo)。通過多元評價(jià)，全面了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀況，及時(shí)反饋調(diào)整教學(xué)策略，提升教學(xué)質(zhì)量。

四、教學(xué)實(shí)踐案例全景呈現(xiàn)與深度反思

（一）以“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”為基石的項(xiàng)目實(shí)踐案例展示

在高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，以“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”為基石的項(xiàng)目實(shí)踐具有重要的教學(xué)價(jià)值。

項(xiàng)目主題設(shè)定為“探究汽車安全性能中的牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用”。在項(xiàng)目啟動(dòng)階段，教師通過播放汽車碰撞測試視頻、展示交通事故數(shù)據(jù)等方式，引發(fā)學(xué)生對汽車安全的關(guān)注和探究興趣，明確項(xiàng)目目標(biāo)為運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析汽車在行駛、制動(dòng)和碰撞過程中的物理現(xiàn)象，并提出提升汽車安全性能的建議。

項(xiàng)目實(shí)施過程中，學(xué)生分組進(jìn)行資料收集，了解汽車的結(jié)構(gòu)和常見的安全裝置。隨后開展實(shí)驗(yàn)探究，利用小車、斜面、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等器材模擬汽車的加速、減速運(yùn)動(dòng)，測量不同情況下的加速度，分析力與加速度、質(zhì)量的關(guān)系，驗(yàn)證牛頓第二定律。同時(shí)，學(xué)生還通過計(jì)算機(jī)模擬軟件研究汽車碰撞時(shí)的動(dòng)量變化和沖擊力，深入理解牛頓第三定律在其中的作用。

在成果展示環(huán)節(jié)，各小組制作了精美的海報(bào)和報(bào)告，詳細(xì)闡述了汽車安全性能與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的緊密聯(lián)系，如安全帶、安全氣囊如何利用定律保障乘客安全，剎車系統(tǒng)怎樣依據(jù)定律實(shí)現(xiàn)有效制動(dòng)等。并且在班級進(jìn)行匯報(bào)演講，回答同學(xué)們的提問。

通過這個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐，學(xué)生不僅深刻掌握了牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)涵和應(yīng)用，還提高了實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和表達(dá)交流等多方面的能力，切實(shí)感受到物理知識(shí)在實(shí)際生活中的重要性，有效提升了物理核心素養(yǎng)。

（二）實(shí)踐困境洞察與破解策略研討

在以“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”為基石的項(xiàng)目實(shí)踐中，也遭遇了一些困境。部分學(xué)生對理論知識(shí)理解不透徹，在運(yùn)用定律分析汽車實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)偏差，例如在計(jì)算碰撞沖擊力時(shí)公式運(yùn)用錯(cuò)誤。小組協(xié)作方面，存在分工不合理的情況，個(gè)別成員參與度低，導(dǎo)致項(xiàng)目進(jìn)度拖沓。

針對這些問題，可采取以下破解策略。針對知識(shí)理解困難，教師可以利用動(dòng)畫、微視頻等多媒體資源，將抽象的牛頓運(yùn)動(dòng)定律以直觀形式呈現(xiàn)，如展示物體受力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的動(dòng)態(tài)過程，幫助學(xué)生加深理解。在小組協(xié)作上，教師提前組織團(tuán)隊(duì)建設(shè)活動(dòng)，增進(jìn)學(xué)生間的了解與信任。同時(shí)，制訂詳細(xì)的分工表，明確每個(gè)成員的任務(wù)與職責(zé)，并設(shè)立監(jiān)督機(jī)制，定期檢查成員任務(wù)完成情況，對表現(xiàn)優(yōu)秀的小組和個(gè)人給予獎(jiǎng)勵(lì)，激勵(lì)學(xué)生積極參與項(xiàng)目，確保項(xiàng)目順利推進(jìn)，提升項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的效果。

五、研究總結(jié)與前瞻展望

（一）成果凝練與經(jīng)驗(yàn)升華

本研究圍繞核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)展開，取得了一系列顯著成果。在學(xué)生素養(yǎng)提升上，學(xué)生通過項(xiàng)目實(shí)踐，對牛頓運(yùn)動(dòng)定律等物理知識(shí)的理解與應(yīng)用能力顯著增強(qiáng)，科學(xué)思維、探究能力得到有效鍛煉，團(tuán)隊(duì)協(xié)作與創(chuàng)新精神也得以培養(yǎng)。

從教學(xué)實(shí)踐層面來看，明確了項(xiàng)目主題篩選、團(tuán)隊(duì)組建、實(shí)施推進(jìn)等環(huán)節(jié)的有效策略。例如，緊扣生活實(shí)際與課程標(biāo)準(zhǔn)的主題，極大激發(fā)了學(xué)生興趣；優(yōu)勢互補(bǔ)的小組搭配，保障了項(xiàng)目的高效開展。

研究說明，教師的引導(dǎo)與學(xué)生的自主探究需有機(jī)結(jié)合。教師既要提供必要的知識(shí)支持與方向指引，也要給予學(xué)生充分的思考和實(shí)踐空間。這些成果與經(jīng)驗(yàn)，為高中物理教學(xué)改革提供了有益借鑒，助力培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代需求的創(chuàng)新型人才。

（二）研究走向與拓展路徑

展望未來，本研究在高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)領(lǐng)域有廣闊拓展空間。研究走向可聚焦跨學(xué)科融合，將物理與數(shù)學(xué)、化學(xué)、信息技術(shù)深度結(jié)合，如在研究新能源汽車項(xiàng)目中，融合化學(xué)電池知識(shí)、數(shù)學(xué)建模分析及信息技術(shù)模擬，培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)。

拓展路徑上，利用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等新興技術(shù)豐富項(xiàng)目實(shí)踐形式，讓學(xué)生沉浸式探究物理現(xiàn)象。同時(shí)，擴(kuò)大研究樣本，涵蓋不同地區(qū)、層次的學(xué)校，提升成果普適性。還可探索項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在高中物理不同知識(shí)板塊的深度應(yīng)用，形成更完善的教學(xué)體系，從而持續(xù)推動(dòng)物理教育創(chuàng)新發(fā)展。

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