信息化2.0 視域下初中物理項目式學習與自主實驗融合

文/ 封開縣江口中學 鄧煥林

伴隨教育信息化2.0 計劃的有效實施，物理學科教育與信息化的融合愈加深入。同時，針對初中物理教學的要求有所提高。因為物理學科具有知識抽象性、邏輯縝密性等特點，存在學習困難，學生對于課堂的參與性往往較低，難以取得令人滿意的教學效果。所以，要求有關初中物理教師能夠在信息化2.0 基礎上，加強教學模式與教學方法的創新應用。基于此，本文針對信息化2.0 視域下初中物理項目式學習與學生自主實驗融合路徑加以研究。

一、概述

1.教育信息化2.0

教育信息化轉型升級時代背景下，“教育信息化2.0 行動計劃”得以誕生，要求教育院校加快推進“互聯網+ 教育”模式，教師提高智能教育的重視程度，有效實施計劃，創新研究信息化教學模式，提高信息化教育水平，為我國教育現代化及教育強國建設助力。

2.項目式學習

項目式學習是一種基于項目內容的動態學習方式，通過教師的適當引導，學生能夠根據項目展開學習探究，進而主動探索發現并解決問題，真正做到學以致用。整個項目學習的過程中學生是主體，學生自主進行相關知識的探索，有助于加深學生在整個學習過程中各環節的印象，極大地鍛煉學生的創造力、領導力、動手能力以及執行能力等。

3.自主探究性實驗

自主探究性實驗指的是基于教師指導，學生能夠根據問題自主開展實驗探究的方法，其中包括實驗觀察、實驗分析、結果驗證等內容，主要由學生自己發現問題以及其科學原理，加深知識概念理解的同時，培養學生相關學習技能，進一步激發學生的主動性以及創造力。

二、 項目式學習與自主實驗融合的意義

信息化2.0 視域下，現代媒體以及科學軟件等能夠發揮出信息生動、形象的特點，使得物理課堂變得多樣化與趣味化。但是僅僅借助現代信息化教學手段還略有不足，因為初中物理是以實驗為基礎的學科之一，為提高學生理解能力，掌握原理規律等，需要開展各類豐富有趣的物理實驗。所以，基于信息化2.0視域下，很多物理教師開始嘗試項目式學習與自主實驗教學方法的融合，通過采取多元化融合化教學，更好地推進課堂教學的順利開展，激發學生物理學習興趣的同時，還有助于鍛煉學生實驗理解能力、動手能力以及創新能力，突破教學難點、重點，實現物理課堂教學高效性的提升。

三、融合的有效對策——以“認識浮力”一課為例

1.創設三維動畫情境，合理引入項目課題

上課前，某物理教師提前搜集了關于“認識浮力”的圖文以及視頻資料，并制作成了三維動畫視頻。實際課堂中，先播放了這段三維動畫視頻，學生瞬間被動畫中的視頻內容吸引，極大地提高了學生課堂專注力。當動畫視頻播放結束后，教師適時講道：“同學們，想必你們曾經看到過這些場景：為尋找偉大航路盡頭的ONE PIECE，草帽路飛一行人駕駛著桑尼號穿越萬里大海，盡管船上人物眾多，但是船身卻不會沉入水底；在萬人矚目的奧運賽場上，游泳冠軍全紅嬋憑借游泳技巧，輕松下沉上浮……這些現象如何解釋呢？今天我將帶領大家走入《認識浮力》一課。”

引入項目課題后，該教師開始提出項目研究問題“我們都知道水有浮力，水作用到任何物體上的浮力都一樣大嗎？”之后，教師展示項目學習所用材料與器材，包括兩個體積相同的鐵塊（一個為實心，另一個為空心）、彈簧測力計，量杯等。最后，引導學生初步思考兩個鐵塊放入水中，是否所受浮力相同。有的學生認為所受的浮力不一定相等，為驗證學生猜測，開展項目研究。

2.提出項目預設問題，引導小組自由討論

項目預設環節中，教師提出以下問題：“如何應用這些材料及器材來得到相關數據驗證你們的猜測？”在學生積極配合下，分成了六個學習小組，各組均有以上實驗材料。在教師指導下，小組開始自由討論，有的小組成員認為實心鐵塊完全浸入水中，二者浮力一定不同，有的組員則認為實心鐵塊可能受到浮力小。最終各組均達成共識，親自動手操作進行實驗驗證。

3.按需分配組內角色，開展自主探究實驗

進入項目最為關鍵的時期后，教師便不再參與課堂學習研究，只是在旁指導和引導，所有小組都結合項目實驗內容進行了角色分配，有操作員、觀察員，還有記錄員、驗證員等。在實際實驗過程中，他們自主設計實驗方法，開展自主探究性實驗。大多數小組均先用彈簧測力計測出實心鐵塊的質量，并向量杯中裝入一定體積的水，記錄數值后，再將彈簧測力計鉤住鐵塊放入水中，觀察并記錄測力計指數以及量杯水位變化情況，最終算出實心鐵塊以及空心鐵塊所受浮力。在他們的共同研究下，得出了兩種鐵塊所受浮力并不相同的結論，其中，相比于空心鐵塊，實心鐵塊所受浮力較大。

4.適當提問合理質疑，引導小組主動思考

根據學生們自主探究實驗得出的結果，該教師提出了合理質疑：“兩種浮力大小結果與相應排開的水量有關系嗎？”在教師引導下，學生們開始進行項目交流和討論，最后運用實驗記錄的數據等檢驗鐵塊所受浮力與排水量的關系，發現利用量杯中水位變化的高度即可求出排開水的體積，再乘以水的密度即可得到鐵塊所受浮力，最終各個小組均得出“排開水量越多，鐵塊所受的浮力越大”這個規律。

5.科學開展項目評價，激發學生學習興趣

項目學習結束后，教師開展項目評價，按照實驗分工最為明確、實驗效率最高、測量方法最科學準確的標準進行評比，評比出的前兩個小組成員均獲得相應獎勵，極大地激發了學生物理學習的興趣。與此同時，該教師還總結了實驗過程中的一些操作注意事項，并對錯誤操作進行了指正，使得學生們認識到實驗操作的關鍵點，掌握基本的實踐操作步驟與技能。最終本堂課取得了較好的教學成效，實現了初中物理項目式學習與自主實驗融合，各個小組學生均能夠自行研究問題、分析問題以及解決問題，運用學過的知識解決關于浮力這堂課的新知，加強新時期學生動手能力、實踐探索能力、勇于挑戰問題能力的鍛煉和培養，滿足新時期初中物理教學的新要求。

四、結語

綜上所述，信息化2.0 計劃實施背景下，加強初中物理項目式學習與自主實驗融合極為必要。為進一步實現二者的有效融合，有關教師應該以信息技術為發動引擎，以學生為課堂主體，向學生提出要解決的問題同時，還要積極引導學生進行實驗觀察與小組學習，確保學生在項目學習中有所收獲，真正提高學生自主分析問題、自主解決問題的能力，進而打造出高效的教學課堂，達到預期的教學目標，這對于培養新時代新工科類人才具有重要意義。