核心素養視域下高中物理項目式學習模式的運用

核心素養對于發展學生的綜合能力，促進學生全面發展有著重要的意義。項目式學習模式，作為一種基于問題導向和任務驅動的學習策略，能夠引導學生在解決問題的過程中系統掌握知識獲取的方法，從而有效促進學生核心素養的發展。本文從教學實際出發，結合具體的教學案例，深入探討在高中物理教學，如何運用項目式學習模式來提升學生的核心素養。

一、創設真實情境，生成驅動問題

創設真實情景是促進學生形成全面、完整的物理認知，發展學以致用能力的有效途徑。高中階段的物理概念較為抽象，教師更應創設貼近生活的學習情境，并且基于項目式學習理念生成生活性驅動問題，促使學生在真實情境中探索物理知識，以解決實際生活問題激發學生的學習動力。

以實際生活問題作為課堂的切入點，在吸引學生注意力的同時實現教學內容的引入，可以有效地驅動學生自主學習和探究。在教學“圓周運動”相關內容時，可引入生活問題“火車軌道的設計中通常會將彎道處設計為具有一定傾斜角度的外高內低形狀。試分析這樣設計的目的是什么，如果有一輛火車需要以速度v0經過彎道半徑為R的軌道，那么此時斜面傾角應設計為多大？”在實際問題驅動下，學生繪制相應的物理問題模型，通過自主探究得出該問題與物體圓周運動中需要的向心力有關。若軌道一樣高，會由外側軌道對車輪緣的彈力提供向心力，造成外側軌道的損壞，所以將其設計為外高內低，是為了避免外側軌道的磨損。對該物理模型進行受力分析，根據向心力、速度以及半徑之間的關系可以得出公式v0=（），式中θ表示軌道的傾斜角度，當彎道半徑一定時，速度越快則需要的傾斜角度越大。

在上述教學過程中，學生在實際問題驅動下開展自主探究，從問題猜想到分析驗證，經歷了完整的問題解決過程。因此，教師應有意識地結合生活問題創設真實情境，促進項目式學習模式在課堂教學中的運用。

二、整合關聯信息，發展科學思維

項目式學習對于發展學生科學思維的優勢，主要體現在項目驅動下的信息關聯整合環節。在項目式學習中布置整理歸納、比較探析等任務，可有效地驅動學生對已有知識和信息進行整合分析，理清信息中的邏輯關聯，促使學生建立清晰直觀的物理知識體系架構，實現物理思維可視化，促進科學思維能力的發展。

在信息整合過程中學生可經歷完整的知識體系建構過程，逐漸掌握科學思維的模式。比如，在教學“平拋運動”相關知識時，要求學生通過運動分解的方式從兩個維度分析平拋運動的特征。針對這一需求，設計項目式驅動任務，引導學生對分解后的兩個方向的受力和運動情況進行整合分析，從而建立平拋運動模型。在分解分析的過程中，學生將之前所學的勻速直線運動以及自由落體運動進行整合，在平拋運動的物體上建立兩者之間的關聯。分解后水平方向為受力為0，所以物體做勻速直線運動，速度大小即為拋出速度大小v0，運動距離由總時間決定。豎直方向物體只受重力作用，做自由落體運動，豎直方向的初速度為0，運動距離只與物體所處高度有關。通過對兩個方向各自的運動特點實現平拋運動的建模，并得出相關結論，運動的時間為T=，豎直方向的瞬時速度表示為v=gt，水平方向的運動距離為x=v0T。

由此可見，在項目式學習模式中，通過驅動任務的設定，學生會積極地參與知識整合的過程，并在整合環節中發現物理知識之間的邏輯關聯，促進科學思維的發展。

三、設計可行方案，融入責任態度

在物理科學探究中不僅要注重探究過程的創新性、科學性和準確性，還要考慮實踐過程對社會和自然環境造成的影響，貫徹物理學科的科學責任素養需求。因此，教師在項目式學習設計中應有針對性地引導學生樹立節約、環保等社會責任意識。

在物理實驗教學中可利用實驗的直觀特性，培養學生的科學態度與責任感。比如，在教學“動量守恒定律”內容時，創設以實驗探究為背景的項目式學習課堂。首先為學生講解動量守恒的原理，然后介紹“水火箭”實驗中涉及的物理學原理和器材，引領學生小組合作探究可行的實驗方案。在一個礦泉水瓶中裝入三分之一的水后，留一個氣密性良好的導管向其內部打入壓縮空氣，在空氣壓縮作用下，水會向下噴涌而出。而根據動量守恒定律，初始動量為0，向下噴涌的水具有向下的動量m1v1，所以瓶體則具有向上的動量m2v2，且兩者大小相等，即m1v1+ m2v2=0，其中m1+m2=m，且mv0=0，根據這一原理解釋火箭升空的實驗現象。在進一步探究中，學生們敲定實驗細節，開展實驗探究環節驗證自己的分析。

在方案設計環節中，學生根據自己對實驗過程的理解改進設計實驗方案，對于發展學生的實驗思維起重要的作用。在探究環節中準確地知道實驗過程中可能出現的細節問題，促使學生形成科學的物理實驗態度和責任感。

四、搭建展示平臺，激勵創新精神

展示分享是項目式學習的重要環節，同時也是促進學生增強創新意識，提升創新能力核心素養發展的主要陣地。因此，教師在開展項目式學習課堂時，應結合創新意識，優化項目的展示環節和評價過程，通過展示和評價，促進學生自主反思，引導學生創新各自的項目方案。

在展示評價環節中，教師的引導性評價以及對學生成果的觀摩學習是促進學生創新意識發展的優良素材。如在教學“向心力”知識時，結合實踐問題“小球從斜槽軌道頂端釋放，繞與之連接的圓弧軌道一圈運動”布置項目式任務，讓學生分析展示小球經過圓弧軌道最高點為什么未掉下來？如果把小球靜止放在最高點釋放就會出現什么結果？教師為學生搭建展示平臺后鼓勵學生大膽分享自己的想法。學生提出了：“因為運動的小球速度很快，所以沒有從軌道中掉落，但是靜止的小球沒有速度所以會掉落。”針對學生的表述，教師首先給予肯定的評價，之后引導學生對小球有速度導致沒有掉落的原因進行深入分析，并將其轉換為理解物理規律。在引導性評價激勵下，學生進行深入分析，聯系到牛頓定律和圓周運動的概念，得出小球由于慣性持續運動，當達到頂點時仍有動能，所以仍繼續滑動。

在分享展示環節中，學生兩個方面的物理能力均得到了鍛煉。其一是物理分析和表達能力，學生需要將腦海中的分析，梳理轉化為合適的物理語言進行表述；其二是學生的創新意識，在老師的評價以及與同學交流分享中，學生收獲了諸多的經驗，從而促進創新意識的發展。

綜上所述，項目式學習模式有利于發展學生的自主學習能力。教師應積極地轉變傳統教學模式，基于項目式學習課堂教學流程，激發學生的思維內驅力，促進學生在完成項目任務中提升物理學科核心素養。

責任編輯 羅 峰