跨學科視角下初中物理項目式學習實踐研究

一、項目式學習實踐背景

2022版《義務教育物理課程標準》堅持核心素養導向，注重以評價促進學生發展，構建目標明確、主體多元、方式多樣和功能全面的物理課程評價體系。教育主體多元、方式多樣和功能全面的物理課程評價體系，要求教師綜合運用多個學科的知識和技能來進行教學。為了更好地滿足學生對全面知識架構和高級綜合技能的需求，現在開始轉向采用更具創新性的跨學科視角下的項目式學習方法。通過項目式學習，可以培養學生解決問題的能力，通過解決實際問題來深入理解物理觀念；培養協作能力與溝通技能，通過合作完成項目任務，促進團隊合作和有效溝通；培養創新意識，激發學生創新思維，以此提高學生的科學態度與社會責任；培養實踐能力，將理論知識運用于實際情境中，既能培養學生的科學思維又能培養學生的科學探究能力；本文旨在通過剖析一個初中物理項目的實施案例，來探討項目式學習如何在跨學科視角下展現出其實際價值和影響力。

二、項目式學習項目開發流程

1.確定項目目標與主題。目標：通過制作簡易照相機，幫助學生理解光學原理、物理光學等物理概念。主題：探索光學與影像制作的關系。

2.確立團隊成員與分工。團隊成員：學生、物理老師。分工：學生負責簡易照相機的制作和裝配，物理老師負責解釋光學原理。

3.制定項目計劃。設定時間表：確定項目開始時間、完成時間等重要時間節點。任務分配：明確學生、老師的任務分工，確保每個人參與其中。

4.調研和需求分析。調研物理知識：學生和老師一起了解光學原理，為制作簡易照相機做足準備。需求分析：明確簡易照相機構造，清楚制作時需要的材料、零件等。

5.設計階段。設計照相機外觀：指導學生設計照相機外觀。確定光學原理：物理老師幫助學生理解照相機的光學原理。

6.開發與實施。制作照相機：學生根據設計制作照相機，裝配透鏡、快門等部件。演示原理：物理老師指導學生演示照相機的工作原理。

7.評估與反饋。學生反饋：學生評估自己學習的收獲和體會。教師評估：老師評估項目的效果，總結經驗和反思不足之處。

三、項目式學習案例設計

1.項目提出。在實際的教學實踐中，本文選擇了自制簡易照相機作為教學案例的項目。選擇這項活動是因為相機構建過程涉及了物理、數學、工藝等多個學科領域的知識，提供了一個理想的跨學科教育場景。學生們在動手實踐中不僅能夠深刻理解凸透鏡的成像規律，還能展現自己在工藝上的造詣，學生們在掌握物理知識的同時，也能觸及并融入其他學科，從而增強他們的綜合能力和創新思維。

2.項目分析。通過跨學科視角下的初中物理項目式學習實踐——以制作簡易照相機為例，學生將在項目中結合光學、數學和工程知識，探索照相機的制作和凸透鏡的成像規律。在項目的設計和制作過程中，學生將學習如何選擇材料、設計構思、動手操作，從而培養科學探究能力和科學思維。此項目將不僅提升學生對物理學科相關知識的理解和應用能力，還將促進跨學科學習的整合和應用，培養學生的物理觀念。

3.項目實施。制作簡易照相機的第二步：分組合作。教師將學生分成若干小組，并詳細介紹簡易照相機的制作過程。先向學生介紹所需的材料和工具：“首先是裁剪紙板，我們需要用到三張尺寸為15*20的長方形紙板，兩張尺寸為15*15的正方形紙板，兩張外圈直徑為15*15的圓形紙板，以及一張尺寸為30*15的長方形紙板。”“然后，我們要在正方形紙板上裁剪出直徑分別為5厘米和10厘米的圓孔，還有在兩張圓形紙板內裁剪出里圈直徑為14*14的圓。”“接下來是組裝紙板。我們要把30*15的長方形紙板卷成圓筒狀，然后將準備好的凸透鏡安裝圓筒內。在這個過程中，你們有什么問題或者在組裝過程中的困難都可以跟我討論。”“好，接下來我們要在凸透鏡的鏡頭處覆蓋一層薄薄的保鮮膜，這樣能夠保護鏡頭不受損壞。”

4.項目展示與項目的評價。制作完成之后，學生們對照相機進行了認真的檢查和功能測驗，驗收與測驗過程是整體實操活動中的關鍵環節，在檢驗流程中，學生們須細致檢查照相機全部關鍵構件，如：透鏡、快門和取景器等，以確保組件無缺少和完好無損。檢驗階段，學生面臨一連串困難與挑戰，如對焦失準、圖像模糊、快門失靈等問題。面對這些難題，學生需找出問題所在，并采用合適對策進行解決和優化。學生們需重新配置部分機件或更替材料，以此排除故障、提高相機性能。他們得以向師生展現自主創作的相機，同時分享制作中的所見所學和心得體會。同伴間的相互溝通和點評能讓學生們受到啟迪并得到啟發，借此提升他們的作業品質。在最后的審核與試驗階段，學生們有機會全方位審視自我制作與技巧的水平。這個環節不僅檢驗了學生們的作品，更全面地評估了他們的綜合素質，對學生未來的成長軌跡提供了關鍵的參考與支撐。

四、項目式學習實踐的啟示

1.通過跨學科實踐，促進深度學習。項目式學習實踐為學生提供了一個跨學科的平臺，通過動手打造一個簡易照相機的項目，促進了學生對光學知識的深度學習。通過研究照相機的運作機理、構造及各個組件的功能與作用，學生在動手操作中體驗到了光線折射、成像原理和機械構造的實際運作，從而更加深刻地理解了光學原理在實踐中的應用。通過對比不同參數的影響，觀察結果圖像的變化，學生能夠直觀地感受到光學原理與成像效果的關聯，促進了他們對光學知識的深度理解。

2.團隊合作與溝通能力的提升。在整個項目執行階段，學生們必須相互合作，共同完成照相機的設計、制作與優化。在協同工作的過程中，他們學會了傾聽同伴的意見，學會如何分配任務，在討論中化解分歧，共同面對挑戰。這種合作不僅僅是簡單的任務分配，更是一個真實的團隊合作體驗，他們學會了相互支持、團結協作，共同進步，并在解決問題的過程中，學生學會了尊重他人觀點，學會了妥協和溝通，提高了解決問題的能力。

3.實踐能力與創新意識的提升。在制作相機的過程中，并非一帆風順，學生們在項目執行中不斷面臨挑戰和難題，例如：在相機構建階段，他們不斷嘗試創新思維和方法，探索多種設計方案，努力實現更佳效果。一些學生甚至嘗試用不同材料制作透鏡，調整光圈結構，或嘗試改變快門機制的基本原則。遇到焦點模糊、照明不均等問題時，通過一系列的試驗和實踐，他們學會了如何調整設置、優化結構，并最終制作出了照相機。通過參與自制簡易照相機項目實踐，這種動手操作式學習方式超越了單純的知識傳授，學生通過親身體驗顯著提高了實際操作的能力和創新意識。

責任編輯 邱 麗