李永程




摘? ?要:項目學習的核心要素與核心特征使其能高度融合高考評價體系,項目學習可融合“必備知識”、培養“關鍵能力”、培育“學科素養”、滲透“核心價值”,能有效落地高考評價體系的“一核四層四翼”。以“力學三大觀點的綜合應用”項目式學習為例,從驅動問題(項目關鍵)、問題解決(項目實施)、展示交流(項目成果)三個層面探討高考評價體系視域下高三物理的高效學習模式;重點闡述項目拆分和基于學習進階的項目實施。
關鍵詞:項目式學習;高考評價體系;高三物理;核心素養
項目學習的核心要素與核心特征使其能高度融合高考評價體系,高考評價體系視域下的高三物理項目式學習能有效提升學習效益。
1? 理論支撐
1.1? 高考評價體系
中國高考評價體系是根據新時代黨的教育方針與國家教育改革相關政策文件構建的、符合素質教育全面發展要求的、用于指導高考內容改革和命題工作的測評體系[ 1 ]。高考評價體系的“一核四層四翼”明確了:為什么考(一核)——立德樹人、服務選才、引導教學;考什么(四層)——核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識;怎么考(四翼)——基礎性、綜合性、應用性、創新性。
1.2? 項目式學習
項目式學習是一種學習模式,它的核心要素可以概括為兩點:驅動問題(項目起點)、項目成果(項目產品),項目式學習核心特征可以概括為兩個:一是生成——將原有零散的、碎片化的學習資源(生活經驗、知識)進行組織和重構,從而形成有序的、成體系的知識網絡,二是體驗——從真實情境開始,在真實的情境體驗中發現問題、解決的問題,進而生產項目成果(產品)。
1.3? 項目式學習融合中國高考評價體系
項目學習的核心要素(驅動問題、項目成果)與核心特征(生成、體驗)使其能高度融合高考評價體系。
1.3.1? 項目學習可無縫融合“必備知識”
項目學習與學科教學的融合強調以“項目”為中心,學科知識與項目目標無縫融合[ 2 ]。 項目學習可無縫融合“必備知識”,項目式學習融合“必備知識”通常有兩種途徑,一是在項目式學習中運用已學習、已掌握的知識,另一種是通過項目式學習獲得新知識。
1.3.2? 項目學習能有效培養“關鍵能力”
項目式學習是一個系統的學習模式,基于學習探索情境或生活實踐情境開展項目式學習能夠有效促進掌握未來學習和生活所需技能。項目式學習能夠有效培育學生綜合運用知識解決問題的“關鍵能力”。
1.3.3? 項目學習適切“學科素養”培育
項目式學習的開展體現著系統思維的過程[ 3 ]。在項目式學習中,學生需要調用信息獲取與加工、研究探索、科學思維、語言表達等素養,學生需要系統地調用學科素養進行分析解決問題,因此項目式學習能很好的適切“學科素養”培育。
1.3.4? 項目學習適合“核心價值”滲透
項目式學習具有生成與體驗兩大突出特征,在課堂生成與項目體驗中能很好地滲透“核心價值”教育。項目式學習的驅動問題選擇要以核心價值為引領,生成項目產品也要用核心價值來檢驗。
2?; 案例研究
北京師范大學物理系羅瑩教授等研究提出了“基于項目的教學”的中學物理教學新模式,并指出基于項目的教學程序為:項目解讀拆分階段、問題解決階段、成果展示階段[ 4 ]。本研究借鑒羅瑩教授團隊研究成果,建構了“高考評價體系視域下高三物理的項目式學習模式”,下面以高三復習課“力學三大觀點的綜合應用”的項目式學習為例進行探討,其模式見圖1。
2.1? 項目關鍵:驅動問題
高考評價體系視域下高三物理項目式學習中,項目解讀拆分、問題解決、成果展示都是圍繞著驅動問題展開的,因此選擇好驅動問題是教學成敗的關鍵。
2.1.1? 驅動問題的選擇
好的驅動問題應該滿足三個條件:一是較廣的高考評價體系“四層”包容度,即能較好地覆蓋包容核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識;二是有較好的“拆分度”,能較好地拆分為若干個基本問題情境,以便項目式學習的順利推進;三是驅動問題能較好地激發學生求知欲。
2.1.2? 驅動問題的包容度
驅動問題的包容度指它是否能較好地包容核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識。項目式學習通常應該選擇比較復雜的學習探索情境或者生活實踐情境為驅動問題以保證其包容度。案例中選擇2012年安徽高考25題為驅動問題,這是一個非常復雜的學習探索問題情境(如圖2)。本題考查物塊在傳送帶上運動、物塊在斜坡下滑、物塊壓縮彈簧、物塊碰撞及往復運動的多個學習探索情境,涵蓋了運動學公式、受力分析、牛頓定律、能量守恒、動量守恒等必備知識,考查了學生科學推理、模型建構等關鍵能力,培育了學生運用力的觀點、能的觀點、動量的觀點分析解決問題的綜合素養;讓學生感悟到復雜問題往往是由多個簡單(或基本)問題組成的科學本質。
2.1.3? 驅動問題的拆分
高考評價體系視域下高三物理項目式學習中,驅動問題的拆分是指選擇(或者設計)一個好的復雜的驅動問題,然后應用“復雜問題簡單化”的方法將這個復雜的驅動問題分解為若干個簡單的、層層遞進的問題。
驅動問題的拆分通常有兩種方式:并列式、進階式,見圖3。案例中的驅動問題是一個復雜的學習探索問題情境,按并列式拆分模型可以拆分為物塊在傳送帶上運動、物塊在斜坡下滑、物塊壓縮彈簧、物塊碰撞五個基本問題情境(見圖4);按進階式拆分模型可以拆分為三個問題情境(實際上是五個逐步進階的問題情境,詳細見下面案例分析,情境見圖5)。
2.2? 項目實施:問題解決
2.2.1? 項目起點:基于基本問題情境鞏固必備知識
“中國高考評價體系說明”指出,在命制試題時,要以問題情境為載體,加強對基本概念、原理、思想方法的考查,體現高考試題的“基礎性”[ 5 ]。選擇生活實踐或者學習探索實踐中的基本情境開始教學,引導學生掌握高中物理學科的基本理論、基本知識、基本技能,迎接高考“基礎性”考查。
【項目起點】如圖6所示,水平傳送帶逆時針轉動,速度大小始終為2 m/s。質量m為1 kg的小物塊B 以v0=■ m/s的初速度從右向左滑上傳送帶,已知小物塊B與水平傳送帶之間的滑動摩擦因數μ為0.2,傳送帶水平長度l為1.0 m.取g為10 m/s2.求小物塊B滑到傳送帶左端的速度大小。
【項目解析】學生通過受力分析求出F合=f=μmg,由牛頓第二定律得F合=ma,再由運動學方程v2-0=2as求出v=4 m/s。本環節基于傳送帶問題情境,鞏固運動學、牛頓定律基礎知識,培育學生基于力的觀點、模型建構分析基本情境問題素養,為后續分析綜合問題情境打下情境基礎及知識基礎。
2.2.2? 項目進階Ⅰ:基于綜合問題情境提升關鍵能力
“中國高考評價體系說明”指出,在多模塊或多學科知識的背景下,有效考查學生綜合運用知識和能力的水平,從而體現出高考試題的“綜合性”[ 5 ]。選擇(或者設計)多過程或者多對象(還可以是多過程、多對象)的綜合問題情境,考查學生綜合運用關鍵能力分析解決問題的水平,提高學生迎接高考“綜合性”考查的能力。
【項目進階1】如圖7所示,在上題的水平傳送帶右邊平滑連接一個光滑曲面,質量m為1 kg的小物塊B從距水平傳送帶高h為1 m的地方靜止下滑.求小物塊B運動到水平傳送帶左端時的速度大小。
【項目解析】分析物塊沿斜坡下滑,利用機械能守恒:■mv2-0=mgh,求出v0=■ m/s。本環節在傳送帶基本問題情境的基礎上增了加斜坡問題情境,基礎知識增加應用機械能守恒(能量觀點),重點在于讓學生體會“多個簡單(或基本)問題逐步演變為一個復雜問題”的過程。
【項目進階2】在上題的水平傳送帶左邊平滑連接一個與傳送帶等高、光滑且足夠長的水平平臺,小物塊A的質量M為2 kg且與輕質彈簧右端連接,輕質彈簧左端固定,如圖8所示。質量m為1 kg的小物塊B從距水平傳送帶高h為1 m的地方靜止下滑。物塊B滑上光滑水平平臺后與靜止且處于平衡狀態的物塊A發生彈性碰撞(物塊A、B形狀大小完全相同)。取g為10 m/s2。求:物塊B、A第一次碰撞后物塊B速度的大小。
【項目解析】B與A發送彈性碰撞:mv1=mv1′+Mv1′,聯立解得:v′1=-■v1= -■ m/s(負號說明B與A碰撞后,B的速度方向向右)。本環節綜合了物塊在傳送帶上運動、物塊在斜坡下滑、物塊壓縮彈簧、物塊碰撞五個基本問題情境,考查了學生綜合運用力的觀點、能量觀點、動量觀點分析問題的能力,要求學生能熟練運用“一動一靜”彈性碰撞模型解決問題。基于綜合問題情境提升關鍵能力,提高迎接高考“綜合性”考查的能力。
2.2.3? 項目進階Ⅱ:基于復雜問題情境培育核心素養
“中國高考評價體系說明”指出,考查學生學以致用、應對生活實踐問題情境的學科素養,體現了高考試題的“應用性”[ 5 ]。選擇復雜的生活實踐或者學習探索情境,考查學生綜合運用素養分析應對復雜問題的水平,學以致用,提升學生迎接高考“應用性”考查的能力。
【項目進階3】上題中,通過計算說明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運動到右邊的曲面上?
【項目解析】物塊B運動到傳送帶上做勻減速運動,速度減為零時:s=■=■m
【項目進階4】上題中,A、B每次對心彈性碰撞后物塊A再回到平衡位置時立即被鎖定,當A、B再次碰撞前將鎖定解除,請求出第n次碰撞后物塊B的運動速度大小.
【項目解析】物塊B與A第一次碰撞后,運動到傳送帶上做勻減速運動,速度減為零后做反向的加速運動,根據對稱性,離開傳送帶后的速度v2=v′1,然后與A發生第二次碰撞,且滿足動量守恒、動能不變(見項目進階2),v′2=-■v2=-■v1。同理,物塊B與A第三次碰撞前的速度v3=-v′2,碰撞后的速度v′3=-■v3=-■v1。依此類推第n次碰撞后B的速度v′n=-■v1,即n次碰撞后的速度大小為■v1=■ m/s。
本環節基于復雜問題情境培育核心素養,要求學生學以致用,從能量觀點、動量觀點運用數學工具進行科學推理來解決問題。本題既有較復雜的物理問題情境分析,也有較高的數學工具運用,要求學生能綜合運用素養分析解決實際問題。
2.3? 項目成果:展示交流
成果展示是項目學習的典型特征。成果展示包括展示交流、項目評價兩個環節,不僅要促進知識整合、構建知識體系,更要進一步發展學生的物理學科核心素養[ 4 ]。高考評價體系視域下高三物理的項目式學習中,生成項目成果是多樣化的、開放性的。項目成果可以是通過課堂生成的“知識網絡、建構方法體系”,如案例中的“力學三大觀點知識方法體系”;可以是課堂生成建構的“物理模型”,如案例中“一動一靜彈性碰撞模型”的活化應用;可以是項目學習過程領悟到的思想方法,如案例中的“復雜問題簡單化”,即“解題是一個復雜問題分解為多個簡單問題,命題是多個簡單問題合并為一個復雜問題”。
高考評價體系視域下高三物理的項目式學習中,項目評價有兩個維度:一是項目生成的成果是否有價值,二是組織學生對項目學習本身進行評價。項目生成的成果是否有價值的評價標準就是該成果是否發展了學生的核心素養;組織學生對項目學習本身進行評價的意義在于評價的過程可以進一步促進學生發展核心素養。如案例中讓學生明了了“復雜問題簡單化”,為學生指明了解決物理難題的方向,使學生克服畏難情緒。
3? 總結展望
3.1? 總結反思
高考評價體系視域下高三物理的項目式學習中要特別注意核心價值的引領作用,在項目設計、項目實施、項目評價等各階段均要合理滲透核心價值。高考評價體系視域下高三物理的項目式學習中,驅動問題的設計(或選擇)至關重要,它關系到項目的內容質量(即承載高考評價體系“四層”的能力)和項目的實施效果(即項目拆分可行性和有效性)。高考評價體系視域下高三物理的項目式學習中,問題解決是核心,關系到項目實施中高考評價體系“四層”內容滲透的質量、“四翼”目標的達成度。高考評價體系視域下高三物理的項目式學習中,項目成果是目標,驅動問題的設計、項目的實施(問題解答)要緊緊圍繞項目成果目標的達成進行。
3.2? 基本模型
在大量案例實驗及研究的基礎,課題組提煉總結了“高考評價體系視域下高三物理的項目式學習模式”(見圖9)。
3.3? 應用展望
基于項目的教學為實現物理學科核心素養的落地提供了極具參考價值的有效途徑和手段[ 4 ]。高考評價體系視域下高三物理的項目式學習對物理學科核心素養落地做了新的嘗試,取得了良好的效果。高考評價體系視域下高三物理的項目式學習模式也是高考評價體系“一核四層四翼”在課堂中落地的有效模式,它既可以適用于高三專題復習課教學也可以應用在高一高二單元專題復習課教學,為素養時代高中物理教學提供了一種可參考可借鑒的模式。
參考文獻:
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[3]滕珺,杜曉燕,劉華蓉.對項目式學習的再認識:“學習”本質與“項目”特質[J].中小學管理,2018(2):15-18.
[4] 羅瑩,謝曉雨,韓思思,等.中學物理教學新模式:基于項目的教學[J].課程·教材·教法,2021(6):103-109.
[5] 教育部考試中心.中國高考評價體系說明[M].北京:人民教育出版社, 2019(40).