摘 要:隨著教育改革推進和課標的修訂,高中物理教學面臨著新的要求,教師需要在有限的時間內發展學生的物理課程核心素養,促進學生對知識全面、深入的理解和運用,不能再只關注學生的考試成績。在這樣的背景下,項目式學習模式開始受到越來越多的關注。高中物理教師應該認識到項目式學習的內涵與特點,明確其目標與價值,通過合理的教學策略有效彌補教學現狀中的不足,以推動高中物理教學的發展,為學生今后在物理課程及相關領域的持續發展進步打下堅實的基礎。
關鍵詞:高中物理;項目式學習;教學策略
當今教育領域處于不斷變革之中,《普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱新課標)的頒布則為高中物理教學指明了新的方向。傳統的以教師講授為主的教學模式已經難以滿足新課標及學生全面發展的要求,項目式學習則作為一種創新的教學方式應運而生。其強調學生的自主探究與實踐操作,能有效培養學生的核心素養和解決實際問題的能力[1]。然而,在高中物理項目式學習的開展過程中,仍存在不少問題亟待解決。因此,深入研究其組織實施策略具有重要意義。
一、項目式學習的內涵與特點
項目式學習是以項目為載體,圍繞一個具體的、具有一定挑戰性的問題或任務展開學習活動的教學方式。學生在完成項目的過程中,需綜合運用所學知識與技能,通過自主探究、團隊協作等途徑,最終達成項目目標并獲得核心素養的發展。
項目式學習的上述內涵,使其體現出了自主性、綜合性、實踐性和開放性四個方面的主要特點。自主性是指,學生在項目式學習中處于主體地位,可參與或自行決定項目的開展方式、進度安排等,充分發揮自身的主觀能動性。綜合性指的是項目式學習涉及多方面知識與技能的綜合運用,不再局限于單一知識點,要求學生將物理知識與其他學科知識、生活實際等有機結合。實踐性反映的是項目式學習強調學生的實際操作,需要學生通過調查研究等實踐活動來完成項目,在實踐中深化對知識的理解和應用。而開放性是指,項目的選題、實施過程、成果展示等方面都具有一定的開放性,學生可根據自身興趣和實際情況進行靈活調整,必要時可以優化項目流程,一切圍繞學生核心素養的發展需求[2]。上述內涵與特點,使項目式學習相比傳統教學模式更適合現代教育的需要。
二、高中物理項目式學習的目標與價值
對于高中物理課程來說,項目式學習體現出了獨特的目標和價值,且反應在了核心素養的各個組成部分。通過項目式學習,可以使學生深入理解物質、運動、相互作用、能量等物理觀念;培養學生的模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等科學思維能力;讓學生經歷提出問題、做出假設、制定計劃、收集證據、處理信息、得出結論、表達交流等完整的科學探究環節;使學生養成嚴謹認真、實事求是的科學態度,增強學生對科學技術應用于社會的責任感。推動學生物理課程核心素養的全面發展。
在教學價值上,高中物理項目式學習首先有助于激發學生的學習興趣,提高學生的學習積極性和主動性;培養學生的綜合素養,使其在未來的學習、生活和工作中更具競爭力;讓學生在實踐中體驗成功與失敗,增強學生的挫折承受能力。其次,高中物理項目式學習對于教學工作本身也有著獨特價值,能夠推動高中物理教學改革,豐富教師的教學方式和手段;促進教師與學生之間的互動與合作,改變傳統的師生關系;使教學更加貼近學生的生活實際和社會需求,提高教學的實效性。
三、高中物理項目式學習的開展現狀
近些年來,越來越多的學校和教師開始嘗試高中物理的項目式學習,并取得了一定的成效。一些教師能夠認識到項目式學習的重要性,并積極引導學生參與項目。在某些項目式學習活動中,學生表現出了較高的熱情和參與度,學生的自主探究能力、團隊協作能力等在項目探究的過程中得到了一定程度的鍛煉。
不過,現狀中也存在著一些不足。在教師方面,部分教師對項目式學習的組織實施缺乏足夠的經驗和能力;部分教師不清楚如何依據課程標準和學生學情進行項目選題,在團隊組建、項目規劃、資源整合、教學指導和項目評價等環節也存在諸多問題。在學生方面,部分學生對項目式學習模式不太適應,缺乏自主探究的習慣和能力,在團隊協作中也存在溝通不暢、分工不明等問題,不清楚項目及項目成果的實際價值,難以在項目以外的實際場景中運用項目式學習成果。還有資源方面,相比于傳統的教學模式,開展高中物理項目式學習需要更為充足的資源支持,包括實驗室設備、教材、網絡資源等,但目前部分教師在資源整合方面存在困難,無法滿足項目式學習的需求[3]。
四、高中物理項目式學習的組織實施策略
(一)項目選題,依據課標與學情
為彌補上述不足,優化高中物理項目式學習的教學效果,教師應積極探索和實踐各種教學策略。首先,做好項目選題是高中物理項目式學習的關鍵一步。教師應依據新課標所規定的教學內容和要求,確保選題涵蓋物理學科的核心知識與技能。同時,要充分考慮學生的學情,包括學生的知識水平、學習能力、興趣愛好等因素。選題既不能過于簡單,使學生無法得到有效鍛煉;也不能過于困難,讓學生望而卻步。最好選擇具有一定挑戰性,但又在學生可承受范圍內的項目主題,這樣才能充分激發學生的學習興趣和探究欲望。
以魯科版高中物理教材必修一為例,在學習“運動的描述”這一章節時,教師可以結合新課標中對學生掌握速度、加速度等概念的要求,以及學生對生活中常見運動現象的興趣,制定“探究校園附近常見的、不同交通工具的運動速度與加速度”的項目主題。這個主題既涉及教材中的核心物理知識,又與學生的現實生活密切相關,且難度適中,能夠引發學生的學習興趣。隨后,教師在學生通過實地測量、數據收集與分析等活動完成項目時,幫助學生在項目過程中自然地學習、理解和運用速度、加速度等概念。
(二)組建團隊,考慮能力與分工
項目式學習通常是以項目團隊的形式進行的,學生個人難以獨立完成復雜的項目任務。因此,組建團隊是保障高中物理項目式學習順利開展的重要環節。在組隊時,教師要考慮學生的學習能力、性格特點等因素,將不同能力層次、不同性格類型的學生合理分組,使每個小組都具備完成項目的基本能力。同時,要幫助學生進行小組內成員的角色分工,如設立項目經理,負責整體項目的統籌與協調;資料收集員,負責收集與項目相關的物理資料;實驗操作員,負責進行物理實驗操作等。通過明確分工,提高團隊協作的效率,保障項目成果。
比如魯科版高中物理教材必修二“圓周運動”的學習,基于新課標和學生的普遍學情,教師制定了“探究摩天輪的圓周運動規律”這一項目主題。隨后,教師應根據學生的學習能力和性格特點進行分組,并指導項目分工。比如將物理成績較好、組織能力較強的學生選為項目經理,負責帶領小組制訂計劃、安排進度等;將善于收集信息的學生選為資料收集員,負責收集摩天輪的相關參數、歷史資料等;將動手能力強的學生選為實驗操作員,負責在實地考察摩天輪,進行一些簡單的測量實驗等。通過這樣的分工,小組能夠高效地開展項目。
(三)項目規劃,明確步驟與要點
項目規劃是確保高中物理項目式學習順暢進行的必要準備。學生要在教師的指導下,制訂詳細的項目計劃,包括項目目標、任務分解、時間安排、預期成果等內容[4]。要明確項目的總體目標,即通過項目要學生學習、掌握哪些物理知識,主要提升學生哪些方面的物理課程核心素養。然后將總目標分解為若干個具體任務,為每個任務安排合理的時間,并確定任務責任人。在制訂計劃時,還要考慮項目實施過程中可能遇到的困難和風險,并制定相應的應對措施,使得項目可以按步驟推進,學生能夠較好地把握項目要點。
如魯科版高中物理教材必修三“電磁感應”的相關內容,教師可以組織開展“探究電磁感應在日常生活中的應用”這一學習項目。項目目標是學生能夠深入理解電磁感應原理,并能列舉出電磁感應在日常生活中的應用實例,加以解釋說明,體現出自身物理課程核心素養的發展。然后將目標分解為以下任務步驟:收集電磁感應相關資料,實地考察生活中可能存在電磁感應應用的場所,進行簡單的電磁感應實驗,分析實驗數據,總結電磁感應的應用價值等。同時明確要點,如收集資料、實地考察等,并制定對預期困難的應對措施。
(四)資源整合,活用線上與線下
充足的教學資源是高中物理項目式學習的重要支撐。鑒于教材內容的有限,教師應該具備“用教材”而不是“教教材”的意識,認真梳理校內外可利用的物理教學資源,打破線上和線下的藩籬。比如,對于校內資源,要充分利用實驗室的儀器設備進行項目中的物理實驗,獲取學校事務中的相關案例。對于校外資源,則要善于利用網絡資源,如在線課程、教育平臺、物理科普網站等,整理歸納更廣泛的知識信息。同時,要教會學生自主篩選有效的項目資源,使得學生能夠根據項目需求自行得到線上及線下資源,幫助自己的項目探究。
例如,在進行魯科版高中物理教材選擇性必修三“熱力學定律”的教學時,師生共同確定了“探究家庭節能措施中的熱學原理”的項目。在資源準備上,要利用學校實驗室的溫度計、熱量計等儀器設備進行一些簡單的熱學實驗;要利用校外資源,師生分別通過網絡搜索與家庭節能措施相關的文章、視頻等,了解家庭節能措施的現狀和常見做法。另外,學生還可以在物理科普網站上查找熱力學定律在家庭節能中的應用實例。通過整合這些線上線下資源,學生能夠更好地開展項目,更加深入地理解相關知識。
(五)教學指導,給予啟發和反饋
教學指導在高中物理項目式學習中起著至關重要的作用。由于項目式學習較高的難度,使得學生在某些時候即使通過小組合作也會遇到障礙,這時就需要教師進行指導,給予學生必要的啟發和反饋。同時,教師又要做好控制,對學生的教學指導不能影響到學生學習的自主性。教師要采用啟發式、探究式等教學方法,幫助學生理解相關物理概念、規律,或者指引學生實驗的可行路徑,激發學生的創新思維,引導學生從不同角度思考問題。為此,教師還可以定期組織小組匯報和交流活動,及時了解項目進展情況并幫助學生。
這里以魯科版高中物理教材的“光學”知識為例。教師可以將相關知識內容整合起來,開展“探究光的折射現象在日常生活中的應用”的項目式學習。在項目實施過程中,當學生對光的折射定律理解不透徹時,教師可以通過畫圖、舉例等方式啟發學生。對于學生在進光的折射實驗中遇到的操作問題,教師應進行啟發、示范,鼓勵學生多多嘗試。另外,教師還應定期組織小組匯報和交流活動,了解學生的項目進展情況,再以此為基礎進行階段性反饋和指導[5]。
(六)項目評價,融合過程與結果
項目評價是高中物理項目式學習的重要環節,對于衡量學生的學習成果和項目實施效果具有重要意義[6]。鑒于項目式學習的復雜性,教師應確定多元化的評價指標,包括項目成果、過程表現、團隊協作、創新能力等方面。比如項目成果,要評價學生是否達到了項目目標,是否能夠準確運用物理知識和技能解決實際問題。又如過程表現,要評價學生在項目實施過程中是否積極參與、是否按照計劃進行、是否能夠及時調整計劃以應對困難等。而且學生也應參與到項目評價中,使得學生能夠在自主的基礎上不斷調整自己的學習。
例如,魯科版高中物理教材必修一“牛頓運動定律”,針對“探究不同力對物體作用效果的影響”這一項目,教師可以制定如下評價指標:項目成果方面,主要考察學生得到的實驗數據及其對猜測的驗證作用;過程表現方面,觀察學生是否積極參與項目,是否按照計劃進行實驗、收集數據,是否能及時調整計劃以應對困難等;團隊協作方面,觀察小組成員之間的合作是否順暢,是否能共同解決問題;創新能力方面,看學生是否能提出新的想法。最終結合教師評價、學生自評與互評,得到評價結論,予以針對性指導。
結束語
總之,高中物理項目式學習作為一種創新的教學方式,對于提升學生的物理學科核心素養、培養學生的綜合能力具有重要意義。通過合理的教學策略,教師可以克服目前在高中物理項目式學習中存在的諸多問題,推動高中物理教學改革,使其更加貼近學生的生活實際和社會需求。在今后的教學實踐中,教師應不斷探索和完善相關策略,以更好地實現高中物理項目式學習的目標。
參考文獻
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