項目式學習在初中物理實驗教學中的開展路徑

摘 要：文章先分析了項目式學習在初中物理實驗教學中的開展價值，然后探尋了項目式學習在初中物理實驗教學中的開展路徑，旨在探究項目式物理實驗教學的新樣態。

關鍵詞：初中物理；實驗教學；項目式學習；開展路徑

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2024）03-0071-02

物理作為一門以實驗為基礎的學科，創新優化實驗教學能幫助學生更好地理解并內化知識。項目式學習作為一種以建構主義為中心的學習模式，能讓學生經歷有意義的學習過程，提高綜合學習能力。因而，初中物理教師在創新實驗教學的過程中，應積極應用項目式學習模式，輔助學生以項目化實操的方式完成各種物理實驗，培養物理學科核心素養。

一、項目式學習在初中物理實驗教學中的開展價值

（一）有利于促進學生高效理解知識

項目式學習強調用以致學，即在真實的情境中，學生在解決實際問題的過程中獲取知識[1]。在實驗教學中，教師指導學生以項目化實踐操作的方式進行，便是讓他們參與知識“創生”的過程，將“學了”轉變為“學會”，從事實、理論層面真正理解并內化知識[2]。

這樣的實驗教學能打破學生的思維定式，培養學生批判性思維、創造性思維、問題解決及協同交流等高階思維能力，引領學生在實驗中參與討論、探究、辨析、解釋，實現思維的碰撞，進而達成高效理解知識的目的。

（二）有利于實現學生的深度學習

項目式學習模式在實驗教學中的應用，能推進學生學習模式的轉變，引領學生以實踐為導向，將問題解決、真實體驗、激發動機、構建思維作為脈絡和線索，主動參與實驗探究活動，聚焦與實驗相關的核心概念，在實踐中學習，創造性地解決問題[3]。這樣的課程教學模式全面貫徹落實了“做中學”的理念，使學生轉變被動的學習方式，參與一系列與深度學習相關的活動，有助于學生在不同的實驗中遷移各項知識、能力及素養，進而實現學科核心素養的發展。

二、項目式學習在初中物理實驗教學中的開展路徑

（一）確定項目主題，設計項目式學習目標

初中物理教師在開展項目式實驗教學時，應綜合解讀實驗內容，提煉項目主題，基于主題，科學設計項目式學習目標，引導學生有目的地開展實驗探究活動。

以滬科版物理八年級（全一冊）“阿基米德原理”一課為例，本節課的重點是“浮力大小的決定因素分析”，需要學生探索阿基米德實驗的操作過程，理解其原理。涉及的實驗為“探究浮力的大小與排開液體的重力的關系”，銜接了上一節實驗課所得結論“浮力的大小跟物體浸入液體的體積和液體的密度有關”。學生需要基于實驗結論，進行推理分析和判斷歸納，猜測浮力大小可能與排開液體的重力存在某種關系，而后完成實驗的設計，參與實驗，收集并分析數據，最后得出結論。學生可通過分析論證，歸納總結出阿基米德原理。教師可以提煉實驗項目主題為“浸在液體中的物體受到的浮力大小與排開液體的重力有關”。基于這一主題，教師可以設計以下項目式學習目標：

（1）參與“猜想—假設—實驗”等過程，發現浮力與液體密度、排開液體體積間的關系；（2）在實驗中掌握探究物理問題的基本方法，熟練使用各種方法解決不同的實驗問題；（3）在實驗探究中形成團結、協作的態度，保持對科學的求知欲望，勇于并樂于參與科學探究。

（二）完善項目計劃，開展項目式學習活動

基于項目式學習的視角，教師開展實驗教學還要重視實驗項目計劃的完善。學生需要根據自己的理解，提出猜想，在小組內部交流、互動，明確實驗計劃。而后，教師便可以依據各項目小組提出的計劃，持續推進項目式學習活動的開展，引導學生主動彰顯自身的學科思維及實踐探究能力，參與知識生成的整個過程[4]。

比如，項目組就“浸在液體中的物體受到的浮力大小與排開液體的重力有關”這一推測展開了交流互動，提出了三種實驗方案。那么，教師便可以將這三種方案當成三項任務，讓各小組分步驟實施，進行三次實驗操作，從不同的實驗現象中驗證、完善實驗結論。具體項目任務見表1。

任務一 實驗器材 彈簧測力計、細線、燒杯、水、石塊

實驗步驟 （1）用彈簧測力計測量石塊重量，計算F浮=G-F示；（2）將被細繩綁住的石塊放入水中，測量溢出水的重力，計算G排=G總-G杯；

（3）比較G排與F浮大小，概述實驗結論

任務二 實驗器材 彈簧測力計、鐵絲、水杯、水、木塊

實驗步驟 （1）測量木塊重力及浸在水中時的示數，計算F浮=G+F壓；（2）將鐵絲綁住的木塊放入水中，測量溢出水的重力，計算G排=G總-G杯；（3）比較G排與F浮大小，概述實驗結論

任務三 實驗器材 力的傳感器、細線、紙杯、水、泡沫

實驗步驟 （1）根據泡沫的特性，將其放入水中，可以明確泡沫的浮力與拉力相等，得出F浮=F拉；

（2）在鉆有孔的紙杯里放入用繩子系著的泡沫，向下拉的同時用力的傳感器測量，確定拉力大小F拉；（3）測量泡沫下拉時排開的液體重力G排；（4）比較G排與F浮大小，概述實驗結論

如上表所述，教師根據各項目小組提出的項目計劃，生成了三項任務。各項目組將依次開展三次實驗活動，并在這一項目式實驗操作中參與知識生成的過程，通過實驗數據分析、討論、研究、判斷，自主總結阿基米德原理，達到“知其然并知其所以然”的目的。

（三）重視交流分享，實施項目式學習評價

各項目小組完成了項目式實驗活動之后，教師就要鼓勵各項目組積極分享自己的實驗成果，說出自己的發現，提煉實驗觀點，在成果的分享、交流、共商中完成評價活動，得出全面、客觀、完整的評價結果。這樣能夠推進各項目組以豐富多元的評價結果展開再學習、再回顧，達到“以評促學”的目的[5]。

比如，各項目小組完善了以上三項任務活動之后，教師可以讓他們輪流派出一名代表上講臺分享自己小組的實驗成果。有的小組按照知識的邏輯關系系統描述了阿基米德原理；有的小組通過圖示輔助說明實驗結論；有的小組則發表了自己在實驗過程中的創新思考，更新了實驗方案；還有的小組在實驗結論基礎上提出了新的疑問，如阿基米德原理對氣體是否適用。各項目小組依據組內實驗所得的結果進行猜想、質疑、思辨，完成了成果分享，在互動中深化思考，重構并完善知識圖式，這樣便大幅提升了實驗教學的質量。

當各項目小組分享成果后，教師可以進入評價環節，先讓組內成員進行自我評價及互相評價。自評的內容主要聚焦自己對阿基米德原理的認知度，互評的內容主要聚焦實驗過程中組員的配合度、積極性、創新性等方面。隨后，教師讓組與組之間進行互相評價，主要圍繞各項目組成果表達的內容進行評價，評選出“實驗最優小組”，予以相應的獎勵。

三、結束語

綜上所述，項目式學習活動能體現“學生本位”，調動學生學習內驅力，培養他們的實操能力，引領他們參與知識生成的整個過程。因此，初中物理教師應以項目式學習為導向，合理開展實驗教學，引領學生在實驗中參與知識生成的過程，實現對知識點的深度理解及遷移。

參考文獻

朱學文.項目式學習在初中物理實驗教學中的應用探究[J].中學科技，2023（9）：63-65.

李小霜.STEM視域下PBL模式在初中物理實驗教學中的應用研究[D].湘潭：湖南科技大學，2022.

侯中柱.STEM項目下初中物理實驗教學初探：以“探究杠桿平衡條件”為例[J].中學物理教學參考，2020，49（7）：22-26.

黃紅敏.任務目標驅動下初中物理實驗教學實踐研究[D].蘇州：蘇州大學，2017.

朱學文.項目式學習在初中物理實驗教學中的應用探究[J].中學科技，2023（9）：63-65.

作者簡介：蔡志國（1976.11-），男，福建漳州人，任教于漳州市南靖縣湖美中學，一級教師，本科學歷。