高中物理項目式學習設計策略探討

張惠鈺

(江蘇省蘇州中學校,江蘇 蘇州 215007)

高中物理項目式學習設計策略探討

張惠鈺

(江蘇省蘇州中學校,江蘇 蘇州 215007)

本文以美國高中物理競賽活動項目為例,探討了在“互聯網+”時代背景下,教師作為學生學習的先行者、組織者和指導者,組織學生開展項目式學習的設計策略及實踐的思考．

高中物理； 項目式學習；設計；策略

當前,互聯網已改變人類社會的信息傳遞方式,師生獲取知識的渠道變得更加廣闊,面對同樣的海量的數字化教育教學信息,教師或許會遇到自己不熟悉的活動或問題,作為學習的指導者和組織者,教師怎樣把與物理有關的開放的信息資源校本化、生本化,為教與學所用?筆者結合在教學中的一個案例探討項目式學習設計的策略.

1 項目式學習

項目式學習是以建構主義理論為指導,近年來受到基礎教育工作者廣泛的關注．它指學生圍繞某一個特定的目標或問題,以學科概念或原理的應用為中心,借助多種資源進行調查、研究、合作、設計等自主探究活動,讓學生積極地學習,自主地進行知識的建構,最終形成成果或解決問題．美國學者托馬斯博士(J.W.Thomas)認為,項目式學習的首要特征是其向心性,即項目是課程的中心,不是課程的外圍和邊緣,學生通過項目而接觸、學習學科的核心概念．

2 項目式學習的設計案例

筆者所任教的高一班級有部分學生自主報名參加 “物理杯”(PHYSICS BOWL) 美國高中物理競賽活動項目．這個活動項目對筆者來說是一個相對陌生的教育教學信息,既然有學生在參與這個活動項目,作為教師有必要了解這一活動項目,一是對參與這一競賽活動的學生提供一些學術方面的指導和幫助,二是對這一活動項目的研究可以增進教師對美國高中物理教學的了解,三是對普通高中物理必修科目的教學可以提供一定的借鑒作用．

2.1 對項目本身的研究

對于項目式學習,教師首先需要做好先行研究．筆者首先從網絡上對“物理杯”(PHYSICS BOWL)進行內容和試題檢索，了解到這一活動是由“美國物理教師協會”(英文全稱:American Association of Physics Teachers,縮寫:AAPT)主辦,由各大美國名校的物理教授以及經驗豐富的物理教師進行出題和審核，每年在4月中旬舉行的美國高中物理競賽活動,已有30余年的歷史．2014年起,AAPT首次將“物理杯”引入中國,在中國增設5個賽區(全球第15～19賽區),高一、高二年級學生均可報名參加．整份試卷共有50道單選題,考試時間為45 min,其中,高一年級的學生做1～40題,高二年級的學生做11～50題．

筆者再從網絡上收集近10年PHYSICS BOWL的試題,首先選取2014—2016年的PHYSICS BOWL試題進行分析、歸納,大致了解到美國高中物理競賽考查的范圍主要以力學、電學等為主．按我國普通高中物理必修和選修模塊所要涉及的知識體系,必修部分的運動學、動力學和選修部分的電磁學,這一部分試題占了約70%,其余選修部分的試題占約30%．如果不考慮英文到中文翻譯的思維切換過程,單就PHYSICS BOWL的試題難易程度分析,其中約50%的試題難度與普通高中物理必修科目學業水平測試的難度相接近,約25%的試題難度略高于必修科目學業水平測試水平,還有約25%的試題是超越普通高中學習范疇．

表1為筆者對2016年的試題考點分析,按考點范圍歸類,從中可以大致了解美國高中物理競賽考查的范圍．

表1 2016年PHYSICS BOWL試題的考點分析表

續表

備注: 以上表1中判斷高一、高二年級學生是否學過相關知識點的時間節點為按正常的教學節奏每年的4月中旬之前．

2.2 項目式學習的設計

在啟動項目式學習時,教師主要起到組織者的作用．筆者通過對近年“物理杯”試題的研究了解到有相當部分的試題對普通高中的物理教學及應用有很多的借鑒意義,可以從中提取出與學生的基礎學習、志趣學習等相結合的部分,通過開展項目式學習以增進學生對物理學習目標和內容的理解,調動學生的學習積極性,不僅可以提高學生英語應用能力,同時還可以提高學生在物理學習方面的國際素養．

在項目式學習的規劃方面,筆者把項目和普通高中物理課程學習相結合,指導所任教的高一班級學生制定有層次的項目學習計劃,同時讓學生在學習過程中有自主選擇的權利．

筆者按高一學生的學習認知和試題的難易程度,指導學生開展項目式學習小組合作學習,讓每一個學生參與其中．如以2016年的試題研究為例,每一位學生隨機領取一至兩道試題,首先做好試題的翻譯工作,歸納出每一道題有價值的英語詞匯,然后將試題分到各學習模塊,并按難易程度分為3種類型:第1種類型的題目是基礎題,即學生已經學過的內容,屬于會做的題,可以將其作為對必修部分物理學習的鞏固和練習;第2種類型的題目是拓展題,即學生將要學的內容,如果想要在考前自主提前學習,這是一個小的挑戰,對有一定自學能力的學生來講,可以自己先行學起來;第3種類型的題目是挑戰題,即在高中階段不會涉及的內容,有興趣的學生可以先了解起來．

根據項目學習的規劃,學生可以依據自身情況自主地選擇項目學習類型,自主安排學習計劃;同時根據完成項目的進展還可以不斷地調整項目學習類型．

2.3 項目式學習的實施

在項目式學習的過程中,教師主要起到指導者的作用．

第1步是組建項目式學習小組．筆者讓有共同興趣和愛好的學生自己組建項目式學習團隊,成立項目學習小組,選好組長、開展學習分工合作,制定學習小組共同活動時間、地點和方式等．

第2步是制定項目式學習的計劃．筆者指導項目式學習小組成員自主制定近期、中期、長期的學習目標,以避免讓學生產生畏難情緒．筆者建議學生可以按照以下3個目標學習,并鼓勵有興趣、愛好、特長的學生組織物理先修社團,將學習與未來發展相融合,開展先修學習和研究．學習規劃建議詳見表2所示．

第3步是為項目式學習小組提供參考書目．筆者向學生推薦如主體內容系列可參考高中物理必修1、必修2、選修3-1及先修系列示例參考書目等．同時筆者把網絡上與PHYSICS BOWL相關的教學視頻作為學習的資源也提供給學習小組以備參考．

表2 PHYSICS BOWL學習規劃

第4步是全程了解項目式學習的進程．在學習小組開展物理項目式學習過程中,教師可以指導他們積累資料、成果分享;了解進展,給予建議;聽取匯報,指引研究方向．在項目實施過程中建議項目式學習小組開展頭腦風暴,通過吸收學習小組其他成員的創新點,積累學習經驗,提高語言表達能力,促進個性發展．

第5步是組織項目式學習的評價．在階段性目標全部完成后,教師還可以設計首先以小組為單位展示研究成果及文本表達、心得體會,以培養學生良好的學習素養;再通過小組交流與自評,教師提問與點評的方式培養學生團隊合作精神;最后通過項目學習檢測和項目活動競賽等方式,促進學生知識和技能等的提高．

3 項目式學習設計的思考

在互聯網環境下,師生面對網絡的信息是一致的．在教學的過程中,師生如果能確定好一個共同的項目學習,通過項目式學習,可以將學生的學習基礎、學習興趣、愛好特長,以及課程核心概念的學習,和學生未來的發展充分地融合起來;可以讓每一個師生在項目學習中找到自己的位置,發揮自己的作用,組成學術型師生研究共同體,滿足每一個人不同的發展需要;在項目實施過程中,尊重多樣性,尊重差異性,項目式學習的主體是學生,教師是學生學習的先行者和指導者,有效調動學生的積極性,提高學生的自學能力,尊重每一個人個性的選擇和個性的發展,這樣可以更有利于師生的共同發展．

1 J W Thomas.Project-Based Learning:Overview[M].Novato,CA:Buck Institute for Education,1998.

2017-04-15)

本文系全國社會科學基金“十三五”規劃立項課題“基于核心素養的書院制育人模式的實踐研究”(課題批準號:BHA160149)的項目式學習研究案例之一．