


[摘 要]初中物理項目化學習是跨學科實踐的重要方式,是以落實核心素養(yǎng)為目標的初中物理新課程的教學手段之一。“設計汽車的車燈電路”是依據(jù)課程目標,整合教材中的實踐活動的一個整體性項目。以學生為主體,用任務驅(qū)動的方式引領學生進行項目探究,設計制作出成品。在項目化學習中提升學生的關鍵能力,提高學生的物理學科核心素養(yǎng)。
[關鍵詞]核心素養(yǎng);項目化學習;任務驅(qū)動
[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2023)29-0044-03
項目化學習(Project-based learning,簡稱PBL),最早是美國教育界提出來的。項目化學習立足于建構主義學習理論,是杜威“做中學”教育思想的發(fā)展。具體指學生圍繞某一個項目任務,分工合作設計項目方案,再綜合運用所學知識和技能進行項目研究,在實際操作和真實體驗中分析問題、解決問題,內(nèi)化知識技能,培養(yǎng)各方面能力,從而學會遷移應用。物理項目化學習要基于單元學習目標,立足課堂實踐。本文以蘇科版“電路初探”章末的綜合實踐活動為例,依據(jù)課程目標,重新整合了教材中的實踐活動,設計了一個整體性項目:設計汽車的車燈電路。
一、項目背景
隨著社會的發(fā)展,小汽車日益普及,學生越來越多地接觸到汽車的燈光語言。而行車安全必須會看汽車的燈光語言:左轉向燈、右轉向燈、危險警報閃光燈(雙閃燈)……本節(jié)課依據(jù)課程目標,對教材的綜合實踐活動進行整合和創(chuàng)新,從現(xiàn)實生活中汽車轉彎或變道時不打轉向燈的危害出發(fā),創(chuàng)設學生感興趣的學習項目——設計汽車的車燈電路,并且分解為四個實踐性任務:(1)設計汽車大燈電路;(2)設計車尾轉向燈電路;(3)增加車頭轉向燈;(4)給轉向燈增加閃光功能。四個任務層層遞進,讓學生在一系列實踐性任務中提升物理學科核心素養(yǎng)。
二、項目設計
(一)項目目標設計
本項目是綜合實踐活動,安排在第十三章“電路初探”章末。以生活中汽車的車燈電路為切入點,通過四個探究性任務,將物理知識應用于實際。設計并連接汽車的車燈電路,這不僅要求學生理解并能應用串并聯(lián)電路,而且要求學生具備一定的科學探究能力。本節(jié)課既是實踐性探究活動,也是學完“電路初探”這一章之后的一個表現(xiàn)性評價任務。讓學生置身在真實情境中完成一個整體性的實踐項目,并制作出汽車車燈模型的成品。
結合本單元的學習目標和跨學科實踐的相關內(nèi)容,設計了本節(jié)課的項目目標(見表1)。
(二)項目實施過程
項目實施流程如圖1所示。
本項目是基于學生已有知識(串、并聯(lián)電路的連接)的基礎上進行的探究活動,采用“主體參與”教學模式和小組合作探究的方式,讓學生自主進行電路模型的設計、制作和評價,從而使學生進一步理解串、并聯(lián)電路的特性。學生通過實驗探究對簡單電路有更加清晰的認識。
[活動所需材料]
每組實驗器材:小汽車紙板模型一個、額定電壓為6 V的白色LED小燈泡及燈座2個、額定電壓為6 V的白熾燈小燈泡及燈座4個、電壓為6 V的電池組1個、單刀單擲開關1個、單刀雙擲開關1個、閃光繼電器1個、長導線14根、雙面膠若干。
說明:選擇2個白光LED小燈泡用于連接大燈,4個黃光普通實驗白熾燈泡用于連接前后轉向燈。
[項目引入]
圖片展示各種汽車燈。提問:同學們平時觀察過小汽車有哪些燈光嗎?(除照明外,還是安全行車的重要信號語言)
學生回憶,有的回答:近光燈、遠光燈、左轉向燈、右轉向燈、雙閃燈。
多媒體播放新聞:一起因沒有正確使用燈光語言而引起的追尾事故。
教師:這一新聞給我們什么啟示?
學生:正確使用燈光語言是非常重要的。
說明:這一環(huán)節(jié)的目的是激發(fā)學生的學習興趣,并引入課題——給小汽車設計車燈電路。
任務驅(qū)動1.設計汽車大燈電路
提供的器材有:電源、白色LED燈泡兩個、開關、導線,應用上述器材設計汽車的大燈電路并畫出電路圖。要求:閉合開關,車頭兩個大燈同時發(fā)光。
投影展示學生畫的串、并聯(lián)電路圖,如圖2所示。
教師:是否都符合設計要求,哪一種更好?
學生回答“并聯(lián)更好”并說明原因。
學生分組實驗:連接汽車大燈電路,并把元件粘貼在汽車模型上。
說明:教師巡視,了解各小組的實驗情況,適當點撥引導。經(jīng)過觀察,發(fā)現(xiàn)學生畫的電路圖有兩燈串聯(lián)和兩燈并聯(lián)兩種。
任務驅(qū)動2.設計車尾轉向燈電路
為了提示后車小汽車即將行駛的方向,需要給小汽車車尾設計出轉向燈。
要求:單刀雙擲開關向左撥,車尾左燈亮。單刀雙擲開關向右撥,車尾右燈亮。(介紹單刀雙擲開關的使用方法和元件符號)
投影展示學生畫的電路圖,如圖3所示。
讓學生按照電路圖給小汽車連接車尾轉向燈電路。
說明:觀察發(fā)現(xiàn)學生畫出的電路圖形態(tài)不同,但基本正確。教師巡視各小組,了解實驗情況,適當點撥引導。
任務驅(qū)動3.增加車頭轉向燈
為了安全起見,行車時也需要給旁邊的車輛提示小汽車接下來的行車方向。這就需要在車頭也裝上兩個轉向燈。要求:單刀雙擲開關向左撥,車尾和車頭左燈亮。單刀雙擲開關向右撥,車尾和車頭右燈亮。(在任務2的電路圖上進行修改)
投影展示學生畫的電路圖,如圖4所示。
教師:是否都符合設計要求,哪一種更好?
讓學生按照電路圖給小汽車連接車頭轉向燈。
說明:觀察發(fā)現(xiàn)學生畫出的電路圖有兩種,分別是在原來車尾轉向燈的基礎上串聯(lián)一個燈泡和并聯(lián)一個燈泡。
任務驅(qū)動4.給轉向燈增加閃光功能
實際觀察發(fā)現(xiàn)路上的汽車的轉向燈都是在閃爍發(fā)光。
教師:汽車轉向燈閃爍發(fā)光有什么好處?
展示使轉向燈閃光的配件:閃光繼電器及說明書上的接線圖(如圖5)。
教師:閃光繼電器接在電路的哪個位置可以使4個轉向燈都閃爍發(fā)光?兩個接線柱B和L怎樣接入電路?
讓學生按照電路圖給轉向燈接入閃光繼電器。
說明:提出讓轉向燈閃光這個新問題,讓學生在閱讀說明書的過程中收集信息,并結合學過的電路知識解決閃光繼電器的接線問題。
[交流與展示]
請兩個小組學生上臺展示成果,按照多媒體播放的不同路況模擬駕駛,使用小汽車的燈光(如圖6)。小組代表展示汽車燈光模型成品,演示燈光的使用。
播放短片:轉向燈的由來。
說明:讓學生了解汽車剛出現(xiàn)時是沒有轉向燈的,轉向燈出現(xiàn)的歷史不過一百年,剛開始,汽車轉向時,需要駕駛員用手勢提示后車,再后來,有了機械手臂……正是人類對科學的不斷探索才使社會發(fā)展,使人們的生活越來越美好。
[拓展與延伸]
想一想:在汽車需要緊急停車時,需要使用雙閃燈,閉合危險警報開關,四個轉向燈同時閃爍,怎樣在任務4的基礎上,增加一個雙刀雙擲開關實現(xiàn)這一功能?
說明:這給學生的思維提出了更高的要求,給能力強的學生一個思維拓展的空間。
(三)項目評價
本項目是綜合實踐活動課,安排在第十三章“電路初探”章末。以生活中汽車車燈電路為切入點,通過四個探究性任務,將物理知識應用于實際生活。學生在課堂內(nèi)完整地經(jīng)歷了給小汽車設計電路、連接電路、展示、評價交流的環(huán)節(jié)。學生在完成四個任務的過程中都非常嚴謹認真,更令人驚喜的是學生在課上完成了超出預期的學習任務,效果良好。學生間相互交流討論,互相學習,動手操作的積極性和參與度也很高,在評價環(huán)節(jié)組織學生使用評價量表進行自評、互評。利用多元評價主體,引導學生對整個項目過程進行反思復盤。
在設計本節(jié)活動課時也遇到了一些小小的困難,如實驗室導線不夠長(只有50 cm),于是在網(wǎng)上定制了50根1 m的長導線;小燈泡燈座、開關等元件的固定存在問題,于是在元件反面粘貼好泡沫雙面膠,學生粘貼時只要揭開表面的貼紙就可以又快又牢地粘上去。教師統(tǒng)一準備好主要材料,讓學生能高效地完成制作,體驗成功。真實的汽車車燈電路比我們課上連接的電路更為復雜,對此可鼓勵學生認真學習接下來的電路知識,大膽創(chuàng)新。
三、收獲與反思
項目化學習在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)方面具有獨特的優(yōu)勢。在學生設計汽車的車燈電路的過程中,教師由淺入深地設置驅(qū)動任務,層層遞進地引導學生學習。學生在任務的驅(qū)使下不斷解決問題,完成思維進階。在這個整體性項目的實施過程中,學生以小組為單位,經(jīng)過“討論—實踐—再討論—再實踐”,最后制作出小汽車成品。整個任務完成過程就是一個表現(xiàn)性評價過程,將學生的能力發(fā)展顯化。教師在設計項目時應基于課程目標和單元目標,基于生活情境設計“資源載體”和“問題鏈”,引導學生在合作中實現(xiàn)項目目標,發(fā)展核心素養(yǎng)。
[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]
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