核心素養視角下高中物理項目化教學思考與實踐

摘 要：在新的課程改革中，高中物理對學生的核心素養提出了更高的要求，如果采用傳統的灌輸式教學，學生對于抽象的高中物理知識理解難度非常大，而在項目化教學過程中，不斷地滲透四大物理核心素養，在提升課堂效率的同時，能夠有效地提升物理核心素養。本文將引入項目化教學來實施高中物理教學工作，探討項目化教學發展學生核心素養的策略，同時還將提出的策略應用至實際的教學過程中，從而提升學生的物理核心素養。

關鍵詞：核心素養;高中物理;項目化教學

項目化教學主旨是以學生為教學主體，通過教師引導，讓學生融入教學任務中，自主探索和發現，激發出學生的學習自主性和積極性。由此可見，項目化教學可以幫助學生提升探究能力和思維邏輯能力，對學生核心素養的提升具有非常明顯效果。教師在項目化教學中的角色為引導者，通過情境引導，幫助學生明確學習任務，然后以小組形式對問題進行科學的自主探究獲得，尋找解決問題方法，并相互之間進行項目成果的交流。

一、核心素養概述

關于高中物理核心素養培養的要求在我國高中物理課程標準中已經明確地指出，高中物理核心素養主要包括知識、方法、精神態度、應用這四方面。

通過物理核心素養內容可知，自主學習和自主探究能夠促進學生快速地掌握物理相關概念，這些探究式的學習方式可以鍛煉學生的思維，也有利于培養學生在物理學習中的認真嚴謹的態度和一種負責任的學習方式，激發他們的學習興趣，讓學生有更加全面的發展。

二、項目化教學概述

（一）項目化教學概念

項目化教學是近年來興起的一種新型教學模式，通過將學科知識內容轉化為多個教學項目，由師生共同參與并完成。學生根據工作程序自主進行項目信息查詢與收集、決策、實施、成果展示和評價總結，整個過程學生不僅表現出濃厚的學習興趣，也在學習中養成了探究精神，逐步構建起完整的知識體系。項目化教學注重理論與實踐相聯系，學生能夠在完成項目時提高分析與解決問題的能力，真正在課堂上占據主體地位，獲得事半功倍的教學效果。高中物理中應用項目化教學法，有利于拓寬學生知識面，積累更多物理基礎知識，促使學生學習和應用能力不斷提升。

（二）高中物理教學實施項目化教學的價值

核心素養培養是素質教育必然要求，物理作為自然學科重要組成部分，是培養學生核心素養重要學科。項目化教學主旨是以學生為教學主體，通過自主探索教學設計，促進學生深度學習。在高中物理教學中開展項目化教學具有以下優勢：

1.激發學生對教學的參與積極性。項目化教學將高中物理知識點與實際生活相結合，學生學習興趣被充分激發，在教師的引導下，如果發現物理問題，自主探索的興趣更加濃厚，參與積極性更高。為了能夠更好地對物理問題進行探索，并解決問題，讓學生以小組為單位，積極開展物理問題交流，制訂出解決問題的方案，并將方案付諸行動中。相較于傳統灌輸式教學，項目化教學讓學生更具主動性，課堂上學生能夠將自己的意見直接發表出來，使得整個教學課堂更加輕松活躍，學生參與教學活動更加積極。

2.促進學生深度學習。項目化教學更加強調學生深度學習，在項目化教學中，教師需要為學生構建良好的學習情境，項目主題與學生的生活情境、社會環境、自然現象都有關聯，強調學生在項目中解決生活中的問題。同時項目化教學中學生是項目方案的制訂者、實施者，具有較強的自主性，小組成員可以相互監督學習、批判反思，創造性地解決問題，能讓學生做到深層次學習。

三、核心素養視角下高中物理項目化教學原則

（一）直觀性原則

高中階段學生已經開始由感性思維朝著理性思維發展，在學習物理知識過程中，注重將實際生活中的物理現象與知識緊密結合，并根據現有的經驗進行深入思考，從而應對物理知識掌握和應用。因此，教師在高中物理教學時，應該發揮學生這一思維特點，將物理知識更加直觀化，實現教學課堂的生動表象化和生活化，讓學生通過感知活動來掌握知識點，幫助學生透過現象理解本質，讓學生更加深入地了解和掌握知識點。高中學生喜歡進行探索分析，應該多進行實驗教學，給予學生更多的感官刺激，讓實驗現象給學生更強烈的感官和視覺感受，使學生通過實驗現象對物理知識進行深入探索分析，充分激發學生對物理學習的興趣。

（二）啟發性原則

教學活動應建立以學生為主體，讓學生全程參與的課堂教學，教師以引導者角色把握設定的方向，同時對學生進行啟發性引導，幫助學生發現問題，以項目化教學設計方式，讓學生進行合作探索交流，彼此交換思維探索結果，從而正確解決問題。此外，教師教學過程中應盡量創建和知識點相關的生活情境，采用不斷提問方式，引導學生對問題進行積極思考，培養學生邏輯思維和探索思維。無論采用何種教學方式，都應堅持教師引導者身份，讓學生全程參與物理課堂教學，引導學生對物理問題進行自主探究。因此，教師需注重啟發性教學原則，以教學目的為基礎，通過情境創設，引導學生對問題進行積極思考和探索，同時通過項目化教學，幫助學生以小組合作方式進行交流解決問題，提升學生探索思維和團隊合作能力。

（三）創造性原則

項目化教學本質是讓學生在物理課堂教學中進行自主探索，自主探索能夠幫助學生形成創造性思維，讓學生解決問題的方式更具創造性。因此，在進行物理教學時，教師在與學生一起對物理知識進行學習掌握外，還應通過生活化情境創設，引導學生對物理問題進行自主探索，為了使教學更具創造性，進行教學方式和器材改進和創造，使學生更加積極地參與物理教學，幫助學生理論與實際有機結合，提升學生邏輯思維和創造性思維。

四、高中物理項目化教學應用分析

本文將以“太陽與行星間的引力”這一教學內容為案例，介紹如何采用項目化教學方法來培養學生的核心素養。

（一）情境導入，明確任務

為了確定學習目標，需要對高中物理的核心素養進行分析，確定教學內容。在“太陽與行星間的引力”單元內容中，首先，讓學生更多了解行星運動認識的發展歷程，促進學生的宇宙物質觀的形成。其次，是掌握行星做勻速圓周運動所需向心力是如何產生的，最后，幫助學生理解相互作用力。

教師給出學案，讓學生在課前進行自主學習，提煉出學習提綱。以“太陽與行星間的引力”教學為例，可以給出以下幾個問題讓學生在課前進行探究學習。

探究1：行星運動具有哪些特征？行星運動遵循哪些物理定律？

探究2：在簡化模型下，可以如何描述行星運動？又如何構建行星運動的物理模型？

探究3：分析行星為什么會做有規律的圓周運動？圓周運動所需的向心力來源于哪里？

探究4：行星運動軌道半徑與向心力之間存在什么關系？

探究5：通過觀察行星運動模型，探究向心力、軌道半徑、行星質量之間的關系。

探究6：探究科學精神、科學本質和規律應用。

（二）收集資料，制訂方案

通過牛頓第一定律可知，只有在力的作用下才能改變速度，行星繞太陽做圓周運動，只有太陽對行星具有引力才能實現。同時根據牛頓第二定律F=ma發現，如果能夠指導行星運行加速度與軌道半徑之間的關系，則可以計算出行星受到的引力與距離之間的關系。表1為不同行星與太陽之間的運行半徑、周期和加速度數據，通過這些數據來計算出加速度與距離間的關系。

根據加速度和距離的數據，猜測它們之間存在怎樣的關系，思考如何驗證我們的猜測，引導學生設計項目化教學方案。

（三）自主協作，具體實施

若加速度與距離之間存在反比例關系，則可以得到一條關于a與1/r的直線關系圖，則與表格中的數據明顯不符合，為了找到加速度與距離之間正確的關系，通過在Excel軟件輸入加速度和r的二次方數據可以看出，a與1/r2成反比。

由學生自由地討論和推導：如果行星運動軌跡是已知，則向心力可以用哪些關系來表達？

學生自主討論和探究后，得到：

即可得知，行星受到太陽的引力大小為：

根據上式，采用小組的形式探索影響引力大小的因素有哪些？最終學生通過討論得出：不同行星中的k為常量，m、r不同，F與m成正比，與r的平方成反比：。培養學生的抽象思維及推理能力。

行星對太陽的引力。同理，可設太陽的質量為M，再進行類比的推導。小組討論交流得出結論：。

兩種力是同性質的相互作用力，遵循同一規律，可以把它們用同一公式表達出來。引力與行星和太陽的質量成正比，與兩者距離的平方成反比，所以可寫成公式：。

（四）點撥引導，過程檢查

小組之間對科學分析的問題、方法、過程、結果進行點評、補充，使探究方向正確，探究結果更完善，形成新的結論：引力與行星和太陽的質量成正比，與兩者距離的平方成反比，所以可寫成以下比例式：。

學生之間對科學思維與創新的推理、論證和解釋進行交流、評論和完善，使思維嚴謹，推理合理，使行星對太陽的引力與太陽對行星的引力的對稱性、平等性的類比思想得到學生的接受。

（五）展示成果，修正完善

對科學態度、拓展應用等進行評論與展示，必要時教師可給予精講答疑。

對學生探究過程中存在的問題或解決不了的問題進行精講答疑。

根據牛頓第二定律，即太陽對不同行星的引力與行星的質量成正比，與行星和太陽之間距離的二次方成反比，行星對太陽的引力，太陽與行星之間的引力與行星和太陽的質量成正比，與兩者距離的平方成反比，所以可寫成以下比例式：。經后續學習牛頓的月地檢驗、卡文迪許測定引力常量，使論證嚴謹，在此可產生新的質疑。

（六）評估檢測，拓展升華

學成展示是將以小組形式學習成果和課堂學習成果都給予展示，并對成果進行相應的分析和點評，以便能夠更好地將學習成果應用到其他問題中，提升學生靈活應用能力。

拓展應用：已知火星繞太陽運動的周期為T，火星到太陽的距離為r，引力常量為G。

求：（1）太陽的質量M;

（2）若M已知，找出開普勒第三定律中的k與中心天體質量M的關系式。

結束語

項目學習可以使學生進行深入思考并發揮創造力與想象力，通過團隊協作、自主探究以及實驗探索促進對知識的理解。教師在對學生進行項目化教學的時候，需要結合學生的自主學習能力、自主探索能力以及實踐應用能力等做出整體性的分析與思考，并且要將理論與實踐內容結合起來進行應用，讓學生體會項目化教學的現實作用。

參考文獻

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作者簡介：錢麗紅（1982—），女， 漢族，浙江桐鄉人，嘉興外國語學校，一級教師，本科。研究方向：物理教學。

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