基于項目式學(xué)習(xí)的高中物理教學(xué)路徑探究

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

高中物理作為一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與探究能力至關(guān)重要，但因知識較為抽象且邏輯緊密，對教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”要求較高.項目式學(xué)習(xí)作為以學(xué)生為中心的一種教學(xué)方式，強調(diào)將學(xué)生置于探究型的學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過完成具有挑戰(zhàn)性的項目來達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo).學(xué)生通過吸收、整合和應(yīng)用知識解決某個具體問題或任務(wù)，既能提高問題解決和創(chuàng)新能力，又能增強自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的能力.在高中物理教學(xué)中引入項目式學(xué)習(xí)，能夠有效優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)，促進物理教學(xué)的創(chuàng)新和學(xué)生的發(fā)展.“生活中的拋體運動”是高中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，與實際生活聯(lián)系緊密，是學(xué)生探究的有效載體.因此，針對這一內(nèi)容，探究基于項目式學(xué)習(xí)的高中物理教學(xué)路徑，具有重要的實踐價值.

1 確定項目，設(shè)置指向性目標(biāo)

項目式學(xué)習(xí)的有效實施離不開教師的精心規(guī)劃與設(shè)計.教師要深入分析教材內(nèi)容，精準(zhǔn)把握知識體系與教學(xué)重點，充分考量學(xué)生的知識基礎(chǔ)與認(rèn)知能力，據(jù)此確定契合教學(xué)需求與學(xué)生能力的項目.為保文章編號：1008-0333（2025）18-0080-03障項目順利推進，教師還要深入研究課程標(biāo)準(zhǔn)，確定指向性目標(biāo)[1].

以魯科版高中物理必修第二冊第2章第4節(jié)“生活中的拋體運動”為例，本節(jié)的重點在于讓學(xué)生理解拋體運動的概念、規(guī)律以及在生活中的實際應(yīng)用，難點是運用物理知識分析和解決拋體運動相關(guān)的實際問題.基于此，教師可設(shè)置“城市景觀噴泉效果優(yōu)化\"這一項目，考慮到這一項目和生活實際的聯(lián)系以及課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，教師可設(shè)置以下項目目標(biāo)：（1）物理觀念：學(xué)生通過優(yōu)化噴泉效果，深化對拋體運動概念的理解，熟練掌握平拋、斜拋運動規(guī)律，清晰闡述噴泉水流軌跡形成與拋體運動參數(shù)（初速度、拋射角度等）的關(guān)聯(lián).（2）科學(xué)思維與科學(xué)探究：學(xué)生能夠借助小組協(xié)作，運用類比、建模等科學(xué)思維方法，依據(jù)不同場地需求設(shè)計多種噴泉拋體方案；學(xué)生能夠通過理論計算與模擬實驗，精準(zhǔn)確定水流初速度、噴射角度與噴泉高度、射程的定量關(guān)系：學(xué)生能夠運用專業(yè)軟件模擬噴泉效果，科學(xué)分析數(shù)據(jù)，評估方案可行性，并根據(jù)反饋優(yōu)化方案.（3）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：在項目推進中，學(xué)生嚴(yán)格遵循科學(xué)設(shè)計流程，秉持嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的態(tài)度對待每個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)耐心與專注度；學(xué)生能夠意識到合理優(yōu)化噴泉效果對城市景觀美化及資源合理利用的重要性，增強社會責(zé)任感.（4）跨學(xué)科實踐能力：學(xué)生能夠?qū)侒w運動知識轉(zhuǎn)化為實際的噴泉設(shè)計方案，并學(xué)會綜合考慮工程實際因素，如水泵功率、管道布局等，提高知識遷移與實踐操作能力.

2架設(shè)情境，設(shè)計驅(qū)動性問題

真實且富有挑戰(zhàn)性的情境，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與內(nèi)在動力，使他們主動參與知識的探索過程為此，教師要緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與生活實際，敏銳捕捉生活中的物理現(xiàn)象，將其巧妙融入教學(xué)情境，并從情境中提煉出具有啟發(fā)性與探究價值的驅(qū)動性問題，引導(dǎo)學(xué)生在思考與解決問題的過程中，實現(xiàn)知識的深度理解與靈活運用[2].

在城市景觀建設(shè)中，噴泉是城市中的重要景觀元素，其呈現(xiàn)效果關(guān)乎整體景觀的美觀度與吸引力.學(xué)生雖對拋體運動的理論知識有所了解，但對噴泉中的拋體運動缺乏清晰認(rèn)知，在日常生活中，很難將拋體運動和噴泉建立聯(lián)系.因此，教師可以針對“城市景觀噴泉效果優(yōu)化”項目，設(shè)計如下情境：某知名景觀設(shè)計公司承接了一個大型城市公園的噴泉設(shè)計項目，該公園地處城市中心，周邊有眾多現(xiàn)代化建筑與休閑廣場，公司希望設(shè)計出一款獨特新穎且能與周邊環(huán)境完美融合的噴泉，以吸引更多市民.目前，設(shè)計團隊遇到了噴泉效果的優(yōu)化難題，向同學(xué)們求助.在此情境下，教師提出驅(qū)動性問題：考慮到公園周邊的建筑布局與空間限制，怎樣確定噴泉的最佳噴射角度和初速度，以實現(xiàn)噴泉的水流既能達(dá)到合適高度，又能覆蓋特定的范圍？不同季節(jié)和時間段，公園內(nèi)人流量和環(huán)境氛圍有所差異，如何設(shè)計出可根據(jù)實際情況靈活調(diào)整的噴泉動態(tài)效果？在滿足美觀需求的同時，怎樣優(yōu)化噴泉設(shè)計，以降低能耗，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)？

3分解任務(wù)，提供提示性材料

項目式學(xué)習(xí)過程中需要用到綜合知識，對于學(xué)生而言具有一定難度.因此，教師有必要將具體項目細(xì)化為一系列具有邏輯性、遞進性的子任務(wù)，幫助學(xué)生明確每個階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)與方向[3].另外，為確保學(xué)生能夠順利完成任務(wù)，教師還需提供相應(yīng)的提示性材料，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的同時，彌補學(xué)生知識儲備的不足，助力其順利達(dá)成項目目標(biāo).針對上述提到的有關(guān)“城市景觀噴泉效果優(yōu)化”這一項目的目標(biāo)和驅(qū)動性問題，教師可設(shè)置以下子任務(wù)，并提供提示性材料.

任務(wù)一：噴泉拋體運動理論分析.運用拋體運動知識，分析噴泉水流的運動規(guī)律，確定影響噴泉高度、射程和形狀的關(guān)鍵因素.

提示性材料：參考教材中關(guān)于拋體運動的理論，回顧平拋、斜拋運動的公式推導(dǎo)過程；提供以往類似噴泉設(shè)計案例中對拋體運動分析的資料，設(shè)置問題：斜拋運動中初速度的水平和豎直分量如何影響噴泉射程與高度？引導(dǎo)學(xué)生思考分析.

任務(wù)二：場地環(huán)境因素考量.研究公園場地及周邊環(huán)境對噴泉拋體效果的影響，并提出相應(yīng)的調(diào)整策略.

提示性材料：給出公園場地的詳細(xì)尺寸圖、周邊建筑分布及高度信息，以及水泵功率、管道布局信息.

任務(wù)三：噴泉動態(tài)效果設(shè)計.依據(jù)拋體運動規(guī)律，設(shè)計出能夠根據(jù)不同時段人流量變化的噴泉動態(tài)效果方案.

提示性材料：提供一些先進噴泉控制系統(tǒng)的工作原理介紹，以及其他城市景觀中動態(tài)噴泉的設(shè)計案例資料；提示學(xué)生可從改變噴射角度、水流速度等方面入手，通過編程控制或機械裝置實現(xiàn)動態(tài)效果.

任務(wù)四：節(jié)能優(yōu)化方案制定.在保證噴泉美觀效果的前提下，利用拋體運動知識設(shè)計節(jié)能方案.

提示性材料：提供關(guān)于噴泉能耗相關(guān)的研究數(shù)據(jù)，如不同噴射高度、流量與能耗的關(guān)系，給出一些常見節(jié)能技術(shù)在噴泉設(shè)計中的應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生思考優(yōu)化拋體參數(shù)（如合適的噴射角度和水流初速度），以減少能耗并維持觀賞性.

4合理分組，互動性探究任務(wù)

項目式學(xué)習(xí)所涉任務(wù)通常具有綜合性特征，對于學(xué)生個體而言，獨立完成存在一定難度，因此，科學(xué)合理劃分探究小組顯得尤為重要.教師通過合理分組，能夠促使學(xué)生之間實現(xiàn)優(yōu)勢互補，增進互動交流.這不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力，也能夠在一定程度上提升項目任務(wù)的完成效率.教師在分組時，需充分考量學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、知識儲備以及性格特點等多方面因素，確保分組的科學(xué)性與合理性.分組完成后，教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生深入探究項目任務(wù).

以“城市景觀噴泉效果優(yōu)化”項目為例，在項目啟動階段，教師可先引導(dǎo)學(xué)生回顧項目整體背景，明晰項目目標(biāo)，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探索熱情.隨后，教師組織學(xué)生以小組形式開展任務(wù)探究.在項自學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生需要先梳理拋體運動的基本理論知識，涵蓋平拋、斜拋運動的公式及規(guī)律等內(nèi)容.接著，學(xué)生小組要共同分析相關(guān)案例，并從中提煉可借鑒的經(jīng)驗.在此基礎(chǔ)上，各小組展開互動討論，教師可適時提出具有引導(dǎo)性的問題，如怎樣通過調(diào)整水泵功率與噴射角度，實現(xiàn)噴泉的動態(tài)變化？怎樣優(yōu)化拋體參數(shù)，在保障噴泉美觀的前提下降低能耗？以此推動學(xué)生進行深入思考與討論.當(dāng)各小組完成初步方案后，教師應(yīng)引導(dǎo)組與組之間展開交流分享，相互提出意見與建議，從而進一步完善噴泉優(yōu)化方案.學(xué)生在探究與展示過程中，既能夠加深對拋體運動知識及其應(yīng)用價值的理解，鍛煉模型構(gòu)建、邏輯推理以及交流合作等能力，又能夠增強質(zhì)疑創(chuàng)新的意識與能力.

5 完善評價，強化生成性成果

項目式學(xué)習(xí)旨在提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，單一的評價方式難以準(zhǔn)確衡量學(xué)生在項目中的表現(xiàn)與收獲，完善的評價不僅能精準(zhǔn)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，還能激勵學(xué)生積極參與，促進其自我反思與成長.教師應(yīng)構(gòu)建多元化、全過程的評價體系，涵蓋學(xué)生在項目各階段的表現(xiàn)，包括知識運用、團隊協(xié)作、問題解決等方面，同時注重對生成性成果的強化，鼓勵學(xué)生在探究過程中創(chuàng)新思維，充分挖掘并提升項目成果的價值.

在“城市景觀噴泉效果優(yōu)化”項目推進過程中，教師關(guān)注學(xué)生在各任務(wù)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，評價學(xué)生對拋體運動知識的運用是否準(zhǔn)確，能否正確分析影響噴泉高度、射程的因素.在小組討論時，觀察學(xué)生的團隊協(xié)作能力，是否積極發(fā)表見解、傾聽他人意見.考查學(xué)生能否依據(jù)場地實際情況，合理分析其對噴泉效果的影響，提出的調(diào)整策略是否具有可行性.教師通過課堂觀察、小組互評等方式，及時給予學(xué)生反饋與指導(dǎo)，幫助學(xué)生不斷改進.針對學(xué)生最終提交的噴泉設(shè)計方案，教師從多個維度進行評價，如方案中對拋體運動規(guī)律的應(yīng)用是否科學(xué)合理，學(xué)生是否兼顧場地環(huán)境、動態(tài)效果、節(jié)能等要求.另外，在項目進行中，學(xué)生可能會產(chǎn)生一些獨特的想法或創(chuàng)意，如利用新型材料改變噴泉水流的特性以增強視覺效果，或設(shè)計出更智能的噴泉控制方式.教師要及時捕捉這些生成性成果，鼓勵學(xué)生深人探究，并提供必要的資源與指導(dǎo)，幫助學(xué)生完善創(chuàng)意并融入最終方案，提升成果的創(chuàng)新性與實用性，從而使學(xué)生在項目學(xué)習(xí)中真正實現(xiàn)知識的深化與能力的提升.

6 結(jié)束語

綜上所述，項目式學(xué)習(xí)為高中物理教學(xué)注人了新的活力.教師通過精心設(shè)計目標(biāo)、情境架設(shè)、任務(wù)分解、小組分組、評價完善等一系列環(huán)節(jié)，能顯著提升學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的參與度與自主性，幫助學(xué)生掌握物理知識，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力、團隊協(xié)作能力及創(chuàng)新能力.在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)該重視項目式學(xué)習(xí)的應(yīng)用，結(jié)合不同教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實際情況，不斷探索更適宜的教學(xué)路徑，以促進高中物理教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)提升，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ).

參考文獻(xiàn)：

[1］韓冬.跨學(xué)科項目式教學(xué)案例探究：以“設(shè)計并制作氣動火箭彈”為例[J].物理教師，2024，45（11） ：16 -20.

[2］范偉杰，桑芝芳.基于項目式學(xué)習(xí)的高中物理跨學(xué)科實踐活動教學(xué)設(shè)計：以“探究濃度對電解液電阻的影響”為例[J].物理教學(xué)，2024，46（06） ：7 -11.

[3]吳志山.基于項目式學(xué)習(xí)的高中物理實驗探究教學(xué)：以“用發(fā)光二極管制作電源指示燈”為例[J].物理教師，2023，44（11）：57-60.

[責(zé)任編輯：李 璟]