創(chuàng)客教育理念下初中物理項目式學(xué)習(xí)的實踐研究

柴曉麗

(青島實驗學(xué)校 山東 青島 266000)

科教興國,國之大計.如何在義務(wù)教育階段持續(xù)激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和實踐創(chuàng)新能力,成為初中物理教師普遍關(guān)注的話題.20世紀(jì)中期逐漸興起的創(chuàng)客教育,以國家和社會發(fā)展需要為根本,“秉承‘開放創(chuàng)新、探究體驗’的教育理念和在‘創(chuàng)造中學(xué)’的學(xué)習(xí)方式”[1],對培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、合作能力和創(chuàng)新能力有突出優(yōu)勢.從創(chuàng)客教育理念出發(fā),對初中物理教學(xué)進行內(nèi)容重構(gòu)和方式革新,正是契合了國內(nèi)外的人才發(fā)展趨勢和教育發(fā)展方向.

項目式學(xué)習(xí)作為一種教學(xué)方式和課程取向,以其“有意思”的驅(qū)動性問題、“有意義”的真實情境(或真實性情境)、“有可能”的挑戰(zhàn)性活動、“有成就”的成果發(fā)布,幫助學(xué)生深刻理解核心知識和學(xué)習(xí)歷程.筆者在多年的物理教學(xué)實踐中,以創(chuàng)客教育理念為指導(dǎo),以項目化學(xué)習(xí)為載體,嘗試以生活化、情境化、綜合化的教與學(xué)的方式,探索促進學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的有效途徑.

1 初中物理項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計策略

1.1 理念和核心要素

初中物理項目式學(xué)習(xí)以創(chuàng)客教育理念為指導(dǎo),在已知與未知的深度持續(xù)對話中,幫助學(xué)生遷移并創(chuàng)造出新知識、新成果,其重要的特點在于指向?qū)W習(xí)的本質(zhì),落實物理學(xué)科核心素養(yǎng).學(xué)生在“做中學(xué)”,在“創(chuàng)中悟”,在“評中長”,從關(guān)注“怎么做”到關(guān)注“如何學(xué)”,借助做事素養(yǎng)牽拉思維素養(yǎng)和探究素養(yǎng)的提升.

創(chuàng)客教育理念下的初中物理項目式學(xué)習(xí),是教師、學(xué)生、資源和環(huán)境深度融合的過程,在設(shè)計過程中需要關(guān)注外部環(huán)境(創(chuàng)作空間)、實踐載體(項目內(nèi)容)、設(shè)計主體(主創(chuàng)團隊)和資源配置(課程資源)等4個要素(圖1).其中課程資源不僅包括文本、電子、實驗器材等有形物品,還可以是老師、同伴、家長等無形智慧.主創(chuàng)團隊構(gòu)成上,具有跨學(xué)科學(xué)習(xí)工作背景和非師范專業(yè)的教師對于開發(fā)出教、學(xué)、評、思一體的綜合課程資源有較大助推作用,而各行各業(yè)的家長、社區(qū)志愿者以及場館工作人員也可以豐富研發(fā)團隊的構(gòu)成.

圖1 理念和核心要素

1.2 設(shè)計流程

設(shè)計初中物理項目式學(xué)習(xí),可分為6個環(huán)節(jié),設(shè)計流程如圖2所示.

圖2 設(shè)計流程

(1)分析學(xué)習(xí)內(nèi)容,確立項目主題.項目主題的選取以解決課堂生成問題或日常發(fā)現(xiàn)問題為目的,找到科學(xué)不同領(lǐng)域之間的連接點,促進科學(xué)不同領(lǐng)域?qū)嶒灥恼?選取聚焦科學(xué)概念、體現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的項目主題.

(2)根據(jù)目標(biāo)主題,選擇教學(xué)素材.“教學(xué)素材要涵蓋課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的課程內(nèi)容,承載學(xué)科思想方法和學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng),有助于學(xué)生建立學(xué)科主要活動類型的經(jīng)驗圖式,貼近生活、貼近社會、真實、有意義.”[2]

(3)梳理項目內(nèi)容,進行問題拆解.針對每一個項目,先設(shè)計制作行動規(guī)劃,基于能力要素的要求進行有效設(shè)問、追問,形成具有情境化、富有挑戰(zhàn)性、有意義的系列驅(qū)動問題,制訂項目問題驅(qū)動任務(wù)單.

(4)設(shè)計活動任務(wù),實施科學(xué)探究.針對真實情境下的驅(qū)動問題,精準(zhǔn)且有梯度地設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)和學(xué)生活動.活動形式包括實驗、訪談、調(diào)查、設(shè)計及制作模型、編排情景劇、辯論、搜集資料等,活動結(jié)束生成實驗報告、訪談紀(jì)要、模型、情景劇本等項目產(chǎn)品.

(5)設(shè)計學(xué)習(xí)支架,提供實施保障.“設(shè)計有助于學(xué)生參與問題解決并獲得技能的各類支持,幫助學(xué)生診斷實驗失敗的原因并且及時修正實驗,在思維固化時找到出路,指引學(xué)生的活動朝向預(yù)定目標(biāo)發(fā)展.”[3]

(6)設(shè)計評價方案,診斷素養(yǎng)水平.教師是學(xué)生行為的設(shè)計者,學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的實踐者,診斷評價從對教師主題學(xué)習(xí)設(shè)計的評價和對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價展開.

2 初中物理項目式學(xué)習(xí)的實踐

筆者在初中物理教學(xué)實踐中,通過文獻調(diào)研、課例搜集和學(xué)情調(diào)查,圍繞義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn),參考義務(wù)教育生物、化學(xué)、地理等學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn),對教材原有主題進行分解、整合、重構(gòu),形成了若干學(xué)科內(nèi)、跨學(xué)科和超學(xué)科的主題項目,同時從各種渠道獲取反饋,監(jiān)控課程實施效果,不斷改進完善教學(xué).依據(jù)創(chuàng)客教育成果的展現(xiàn)形式,分為創(chuàng)物項目、創(chuàng)案項目和創(chuàng)意項目3類.

2.1 項目分類

創(chuàng)物項目的成果以產(chǎn)品的形式出現(xiàn),如橋梁模型、手工樂器、云霄飛車、創(chuàng)意服飾等.創(chuàng)物項目以解決教學(xué)生成問題或日常發(fā)現(xiàn)問題為目的,突出教學(xué)內(nèi)容與真實情境的結(jié)合,強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力.通常尋找物理學(xué)科內(nèi)部或科學(xué)(包括物理、化學(xué)、生物)不同領(lǐng)域之間的連接點確定項目主題,設(shè)計系列驅(qū)動性問題促進不同部分或不同領(lǐng)域的整合,具有選擇性和指向性,能為學(xué)生探索實踐活動指引方向,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.“我的樂器我做主”“制作一個凈水器”“我們來建一座橋”等都是以產(chǎn)品形成呈獻成果的跨學(xué)科或超學(xué)科創(chuàng)物項目.

創(chuàng)案項目的成果以作品的形式出現(xiàn),如產(chǎn)品設(shè)計方案、項目研究方案、主題海報、倡議書等.創(chuàng)案項目不以制作實物為目的或手段,而是聚焦概念與設(shè)計本身,更多展現(xiàn)的是對于實際問題解決的構(gòu)思.創(chuàng)案項目幫助學(xué)生在解決問題的過程中,鍛煉文字表達能力和口頭表達能力,提升科學(xué)思維能力和科學(xué)探究能力.“我為拔河比賽來獻策”“科學(xué)小偵探之神秘的鞋印”“機械發(fā)展史”等都是以作品形式呈現(xiàn)成果的學(xué)科內(nèi)或跨學(xué)科創(chuàng)案項目.

創(chuàng)意項目的成果以思悟的形式,如話劇演出、演講賽、辯論賽等.創(chuàng)意項目既不需要物化的產(chǎn)品,也不需要追求圖文表達形式,更多集中于對學(xué)科內(nèi)矛盾點的深思、學(xué)科規(guī)律的總結(jié)和研學(xué)活動的感悟,幫助學(xué)生在項目活動中碰撞思想交流觀點,調(diào)動元認(rèn)知監(jiān)控調(diào)節(jié)物理學(xué)習(xí)過程,提升想象創(chuàng)造能力和自我管理能力.“學(xué)長學(xué)姐帶你學(xué)物理”“伽利略與亞里士多德的辯論”“科技青島(研學(xué)匯報演出)”等都是以思悟形式呈現(xiàn)的學(xué)科內(nèi)或跨學(xué)科創(chuàng)意項目.

2.2 項目樣例

以“我的樂器我做主”為例的設(shè)計方案如表1所示.

表1 “我的樂器我做主”設(shè)計方案

“我的樂器我做主”的設(shè)計說明:

(1)分析學(xué)習(xí)內(nèi)容,確立項目主題

項目從學(xué)科實際、學(xué)生需求和社會需求3個方面來確定主題.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于聲現(xiàn)象的要求有“通過實驗,認(rèn)識聲的產(chǎn)生和傳播條件;了解聲音的特性;了解現(xiàn)代技術(shù)中聲學(xué)知識的一些應(yīng)用”,從振動和波的視角幫助學(xué)生逐步形成“物質(zhì)的運動與相互作用”的核心概念和“系統(tǒng)與模型”的跨學(xué)科概念.學(xué)生在生活中積累了大量與聲音有關(guān)的感性認(rèn)識,而且在小學(xué)自然課中也學(xué)過與聲有關(guān)的常識,但對于“為什么會產(chǎn)生聲音?人們?yōu)槭裁茨苈牭铰曇?聲音在生產(chǎn)生活中有什么應(yīng)用”并不很清楚,中學(xué)階段的學(xué)生,抽象邏輯思維已占主導(dǎo)地位,初二年級開始,抽象邏輯思維開始由經(jīng)驗型水平向理論型水平轉(zhuǎn)化,在生活經(jīng)驗和社會實踐中形成抽象理論的學(xué)習(xí)過程更符合發(fā)展的需求.與此同時,聲音經(jīng)濟伴隨著5G、大數(shù)據(jù)、疫情等時代因素駛?cè)肟燔嚨?音樂音頻已成為日常生活的必備娛樂應(yīng)用,樂器制作與演奏不僅是學(xué)生藝術(shù)素養(yǎng)的體現(xiàn),也是理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用的紐帶.

(2)根據(jù)項目主題,選擇教學(xué)素材

項目選取一個情境素材為線索貫穿整體,幫助學(xué)生在跨學(xué)科思維能力、動手實踐能力和問題解決能力獲得提升.疫情時代,居家學(xué)習(xí)的小王同學(xué)遇到了難事,小王同學(xué)兩歲妹妹正在處于樂感培養(yǎng)的敏感期,每到上網(wǎng)課時間妹妹都要過來一起“聽課討論”,弄得小王很是無奈,他就想能不能自己動手制作一個樂器送給妹妹,給妹妹增添新玩具的同時也體現(xiàn)大哥哥的學(xué)習(xí)成果.

(3)梳理項目內(nèi)容,進行問題拆解

項目圍繞小王同學(xué)的真實問題“設(shè)計、制作屬于自己的樂器并演奏出簡單音樂”展開,拆分為一組簡易操作的驅(qū)動性問題,即以上表格中“計劃反思”部分.

(4)設(shè)計活動任務(wù),實施科學(xué)探究

結(jié)合驅(qū)動性問題,設(shè)計活動任務(wù),如了解常見簡單樂器的構(gòu)造及分類,利用聲學(xué)知識解釋其發(fā)聲原理;構(gòu)思自己的樂器,畫出設(shè)計圖并說明理由;選擇身邊素材動手制作樂器;起草為小組宣傳文稿;現(xiàn)場展示并演奏,評選“最佳音樂天團”.

(5)設(shè)計學(xué)習(xí)支架,提供實施保障

在學(xué)生完成任務(wù)的過程中,提供資源工具包可以幫助學(xué)生設(shè)計解決遇到的不同問題.在這一項目的實施過程中,提供不僅有《物理》八上課本、《科學(xué)探索者》、樂譜簡介、樂器介紹視頻等知識類資源,還有方案設(shè)計模板、宣傳文案寫作指南、演奏出場妙招等策略類資源.

(6)設(shè)計評價方案,診斷素養(yǎng)水平

為了幫助學(xué)生實現(xiàn)從“做題”到“做事”、從“解題”到“解決問題”的轉(zhuǎn)變,評價方案的設(shè)計從評價結(jié)果到評估過程,制訂了以上表格中的評估量規(guī)“成功標(biāo)準(zhǔn)”.

3 初中物理項目式學(xué)習(xí)的成效

3.1 提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師.“自主實驗探究多”“可以從項目中學(xué)到豐富的知識”“能夠主動閱讀很多資料”“慢慢學(xué)會對學(xué)習(xí)生活進行規(guī)劃”等,這些都是物理項目式學(xué)習(xí)的特點,也是受學(xué)生們喜歡的物理課程的要素.在“你喜歡物理課嗎?”的調(diào)查中,學(xué)生喜歡物理課的比例達到了95.38%.在學(xué)校第三方提供的關(guān)于學(xué)校教育教學(xué)診斷的客觀數(shù)據(jù)中,物理教師團隊結(jié)果在初中部中總是名列前茅.

3.2 培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)

學(xué)生學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀.在自主招生中,經(jīng)過物理、化學(xué)筆試和綜合面試,參加考試學(xué)生21人,考入20人,而且囊括參考學(xué)生的前五名.

學(xué)生們思想豐盈,綜合能力突出.教師訪談項目學(xué)習(xí)的學(xué)生,“你更喜歡項目式的物理學(xué)習(xí)還是傳統(tǒng)式的物理學(xué)習(xí)?并說出為什么?”接受訪談的10名學(xué)生中,有8名更喜歡項目式的物理學(xué)習(xí).其中學(xué)生甲答:“因為項目式的學(xué)習(xí)更綜合,有時一個項目就會聯(lián)系物化生多個領(lǐng)域的研究范圍,也會讓我們的想法更加全面”.學(xué)生乙說:“在項目式學(xué)習(xí)中可以把各科的知識統(tǒng)一起來,這樣上課可能會更有意思.”學(xué)生丙說:“可以學(xué)到很多的科學(xué)知識不會局限于一個學(xué)科.”緊接著補充說到:“科學(xué)之間有關(guān)聯(lián),更能幫助我們解決生活里的問題.”

3.3 助力教師提升課程意識

初中物理項目式案例的研發(fā)讓教師不再立足單一學(xué)科,他們關(guān)注物理、化學(xué)、生物、天文、科技、自然地理和生活中更加豐富的自然現(xiàn)象.他們的視域更加寬廣,認(rèn)識問題的角度更加豐富,可以更加系統(tǒng)地理解科學(xué)本質(zhì).越來越多的教師能像學(xué)科專家那樣思考課程,“系統(tǒng)規(guī)劃單元內(nèi)容與主題、單元目標(biāo)與評價標(biāo)準(zhǔn)、單元學(xué)習(xí)與評價計劃的結(jié)構(gòu)要素”[4].同時,指向核心素養(yǎng)的單元整體設(shè)計,確立了“以學(xué)習(xí)者為中心”的觀念,教師從設(shè)計教師的教走向設(shè)計學(xué)生的學(xué),更好地理解學(xué)科育人的本質(zhì),教師的課程觀、學(xué)生觀和教學(xué)觀顯著提升.