“三新\"視域下高中物理項(xiàng)目式教學(xué)策略探究

1引言

隨著《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》的全面落地實(shí)施，我國高中教育邁入以核心素養(yǎng)為綱領(lǐng)的“三新”改革階段.“三新”體系強(qiáng)調(diào)“價值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基”，要求物理教學(xué)從灌輸碎片化知識轉(zhuǎn)向培養(yǎng)綜合能力.然而，當(dāng)前傳統(tǒng)高中物理課堂仍普遍存在情境虛化、任務(wù)離散、評價單一等問題，難以滿足“一核四層四翼”的考查要求.項(xiàng)目式教學(xué)以問題驅(qū)動，主張構(gòu)建真實(shí)情境，設(shè)計合理任務(wù)，為學(xué)生提供探究學(xué)習(xí)的機(jī)會，是破解該困境的有效路徑.本文基于“三新”改革對物理學(xué)科提出的科學(xué)思維發(fā)展、實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)等具體要求，系統(tǒng)探索項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)施策略，期望能夠?yàn)闃?gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的新型物理課堂提供借鑒，推動教學(xué)實(shí)現(xiàn)從“解題能力”向“解決問題能力”的實(shí)質(zhì)性跨越.

2高中物理項(xiàng)目式教學(xué)策略

2.1精準(zhǔn)錨定項(xiàng)目目標(biāo)，引領(lǐng)項(xiàng)目開展

目標(biāo)是項(xiàng)目式教學(xué)的前提，系統(tǒng)的目標(biāo)體系能夠引領(lǐng)精準(zhǔn)教學(xué)，切實(shí)提高教學(xué)效率.高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究與科學(xué)態(tài)度責(zé)任等，因此項(xiàng)目目標(biāo)需與上述維度高度契合.教學(xué)前，教師需遵循分解一整合一遞進(jìn)的邏輯錨定目標(biāo)，即分解課程標(biāo)準(zhǔn)中的核心概念，將其整合為可操作的探究主題，設(shè)計逐層遞進(jìn)的任務(wù)鏈.例如，能量觀念可分解為能量轉(zhuǎn)化觀念、機(jī)械能守恒觀念等子目標(biāo)，整合為探究實(shí)際系統(tǒng)中的能量流動項(xiàng)目主題，設(shè)計逐層遞進(jìn)的“觀察現(xiàn)象一定量分析一模型優(yōu)化”三階段任務(wù)[1].需要注意的是，教師應(yīng)當(dāng)采用行為動詞與可量化標(biāo)準(zhǔn)表述目標(biāo)，如“利用傳感器采集數(shù)據(jù)并繪制圖像”“基于誤差分析優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案”，確保學(xué)生能夠明確學(xué)習(xí)路徑，了解預(yù)期成果.

例如在\"動量守恒定律”板塊教學(xué)中，教師可以先列舉生活中的碰撞現(xiàn)象.例如，雞蛋掉落在地上會摔碎，但若是掉在柔軟的墊子上則可能完好無損，以及游樂園的碰碰車、擊打網(wǎng)球等，幫助學(xué)生理解動量定理的必要條件一碰撞，之后教師應(yīng)講解動量定理的概念和計算方法，幫助學(xué)生奠定堅實(shí)基礎(chǔ).在進(jìn)階應(yīng)用環(huán)節(jié)，教師可以錨定“探究碰撞過程中的動量守恒規(guī)律及其在工程中的實(shí)際應(yīng)用”總目標(biāo)，將項(xiàng)目劃分為三個子目標(biāo)：驗(yàn)證彈性碰撞動量守恒（實(shí)驗(yàn)技能目標(biāo)）、分析非彈性碰撞能量損耗（理論建模目標(biāo)）、設(shè)計簡易的汽車碰撞緩沖裝置（工程應(yīng)用目標(biāo)）.若條件允許，教師還可組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生使用氣墊導(dǎo)軌搭配光電計時器，測量兩滑塊碰撞前后的速度，計算系統(tǒng)動量變化量.教師可以帶領(lǐng)學(xué)生使用表格對比計算值與實(shí)測值，要求將誤差范圍控制在 5% 以內(nèi)；之后引導(dǎo)學(xué)生整合多組碰撞數(shù)據(jù)，自主設(shè)計坐標(biāo)并連線，繪制動量變化量與能量損耗關(guān)系曲線.在開放設(shè)計環(huán)節(jié)，教師為學(xué)生提供泡沫材料、彈簧等緩沖元件，請學(xué)生以小組為單位自主設(shè)計簡易的汽車碰撞緩沖裝置，限定裝置質(zhì)量不超過200克.學(xué)生完成作品后，需在全班展示，講解本組的設(shè)計理念并分享測試實(shí)驗(yàn)報告，其他同學(xué)可以提出改進(jìn)建議.

2.2 深度融合項(xiàng)目情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在建構(gòu)深度情境時，教師要盡量提高情境的真實(shí)性，設(shè)置具有挑戰(zhàn)性的問題，還可以融入跨學(xué)科要素.真實(shí)情境應(yīng)源于現(xiàn)實(shí)科技問題或經(jīng)典物理現(xiàn)象，如航天器軌道調(diào)整、量子通信原理模擬等，避免虛構(gòu)場景削弱代入感.挑戰(zhàn)問題則體現(xiàn)為情境中隱含的認(rèn)知沖突.例如“地磁場能否支撐電磁懸浮列車運(yùn)行”，驅(qū)動學(xué)生在學(xué)習(xí)中證偽或修正原有認(rèn)知.跨學(xué)科指的是教師要遵循STEAM理念，挖掘物理與工程、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的有機(jī)聯(lián)結(jié)，如設(shè)計聲波降噪耳機(jī)設(shè)計項(xiàng)目就需融合多種知識[2].在創(chuàng)建情境時，教師可以使用多媒體技術(shù)展示高清實(shí)驗(yàn)影像、三維動態(tài)模型，有條件的還可輔以虛擬仿真軟件，模擬極端實(shí)驗(yàn)條件，如超導(dǎo)材料所需的低溫環(huán)境，

例如在\"光的折射與反射”教學(xué)中，教師可以圍繞光學(xué)成像技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用設(shè)計情境，項(xiàng)目目標(biāo)是幫助學(xué)生理解光的傳播、折射與反射原理，掌握光學(xué)儀器的基本構(gòu)造及其應(yīng)用.教師可以先應(yīng)用“野外的水看上去很淺，但實(shí)際很深”與“諜戰(zhàn)片中特工用鏡子反光吸引敵方注意，一舉殲滅反派”的案例，引入光的折射和反射概念，之后介紹光的折射公式，結(jié)合數(shù)學(xué)中的三角函數(shù)，幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)原理.后面的探究項(xiàng)目可分為三個主要環(huán)節(jié)，學(xué)生先借助簡單的實(shí)驗(yàn)探究光的折射現(xiàn)象，驗(yàn)證折射定律，考慮到實(shí)驗(yàn)室可能沒有教材中提到的玻璃磚道具，教師可引導(dǎo)學(xué)生使用基礎(chǔ)的光學(xué)元件如平面鏡、透鏡和光源，在教室內(nèi)觀察和測量光的傳播路徑.學(xué)生在教師指導(dǎo)下調(diào)整入射角度與透鏡的焦距，能夠使學(xué)生直觀地理解折射定律與反射定律的基本概念.之后教師從情境轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用，圍繞人眼成像原理展開項(xiàng)目教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生分析人眼成像過程中的光的折射原理，并拓展到光學(xué)儀器的原理，探討近視鏡與老花鏡的設(shè)計制作方法.學(xué)生展開小組合作，針對不同的視力問題（如近視、遠(yuǎn)視）設(shè)計個性化的眼鏡模型，討論如何調(diào)節(jié)鏡片的曲率來矯正視力，并繪制眼鏡的概念圖.

2.3科學(xué)設(shè)計項(xiàng)目任務(wù)，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

教師需遵循認(rèn)知發(fā)展規(guī)律與知識建構(gòu)原理設(shè)計科學(xué)的項(xiàng)目任務(wù)，構(gòu)建具有邏輯關(guān)聯(lián)的階梯式任務(wù)體系，應(yīng)根據(jù)學(xué)科大概念與核心素養(yǎng)要求，將復(fù)雜問題分解為可操作的子任務(wù)，形成由淺入深、由表及里的認(rèn)知鏈條.需注重知識的結(jié)構(gòu)化重組，強(qiáng)調(diào)物理概念間的內(nèi)在聯(lián)系，綜合采用設(shè)置矛盾沖突、問題鏈引導(dǎo)等方式驅(qū)動學(xué)生深度思考.任務(wù)難度應(yīng)呈梯度性分布，基礎(chǔ)任務(wù)側(cè)重概念理解，進(jìn)階任務(wù)聚焦應(yīng)用規(guī)律，挑戰(zhàn)性任務(wù)則可以為學(xué)生留出自主發(fā)揮空間.

例如在\"電場與電勢”教學(xué)中，初級任務(wù)目標(biāo)是讓學(xué)生理解電場及電場力的基本概念，并根據(jù)邏輯推理掌握彼此之間的內(nèi)在關(guān)系.教師可以先引導(dǎo)學(xué)生探討帶電物體如何產(chǎn)生電場，講解電場強(qiáng)度的定義以及電場力的計算方法.教師可以從分析日常生活中靜電現(xiàn)象入手，激發(fā)學(xué)生的興趣.例如，請學(xué)生列舉生活中的靜電放電現(xiàn)象（觸摸門把手時產(chǎn)生火花、穿著毛衣與他人接觸時放電等）來引出電場力的實(shí)際應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生思考帶電物體對周圍空間中其他物體的影響，使學(xué)生逐步理解電場的形成與電場力的大小及方向之間的關(guān)系，并用數(shù)學(xué)模型表示電場力的計算方法.教師還需要留出一定時間，供學(xué)生閱讀教材和教輔材料，完成中級任務(wù)，即消化、吸收電場力的基本表達(dá)式和電場強(qiáng)度的概念，完成初步的計算練習(xí)，運(yùn)用公式計算不同電場強(qiáng)度下物體所受的電場力.

而在介紹電勢時，課本中以吊腳樓的高度測量為案例，引入電勢差的概念，教師可以利用該案例引導(dǎo)學(xué)生深入探討電場與電勢之間的關(guān)系.幫助學(xué)生理解課本中描述的“電場中兩點(diǎn)間電勢的差值稱為電勢差”的概念，并列舉教材中電荷在電場中移動的示意圖，要求學(xué)生完成進(jìn)階任務(wù)，熟練掌握該板塊的基礎(chǔ)知識.在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)電荷在電場中的受力分析，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ).

2.4整合豐富項(xiàng)目資源，拓展課堂邊界

教師可以在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)輔助下，突破傳統(tǒng)課堂的時空限制，整合豐富的項(xiàng)目資源，構(gòu)建“實(shí)體一數(shù)字一社會”三位一體資源網(wǎng)絡(luò)；實(shí)體資源指的是學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室器材、自制教具，數(shù)字資源是網(wǎng)絡(luò)的物理學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫，以及公開的各類技術(shù)信息；社會資源則是指本地博物館、資深技術(shù)人員（優(yōu)先從校友中篩選）等[3].

例如在\"電磁學(xué)”教學(xué)中，教師可充分利用三位一體項(xiàng)目資源，幫助學(xué)生深入理解電磁感應(yīng)與電磁波的傳播規(guī)律.課堂上，教師先以奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的物理故事導(dǎo)人，利用示意圖介紹磁通量的概念，并在此基礎(chǔ)上講解磁通密度，然后引導(dǎo)學(xué)生完成課本中“磁生電條件”的探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生按照教材的圖片組裝基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，驗(yàn)證電磁感應(yīng)定律，學(xué)生可以使用實(shí)驗(yàn)室中標(biāo)準(zhǔn)的線圈、磁鐵與電流計，探究磁場變化對電流的感應(yīng)效應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)中逐步理解電磁感應(yīng)的原理，并在課堂中分析討論.之后教師引入數(shù)字化項(xiàng)目資源，為學(xué)生播放網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)質(zhì)模擬視頻，學(xué)生通過觀察電磁波在不同介質(zhì)中傳播、反射、折射的視頻，并結(jié)合自己的生活經(jīng)驗(yàn)，分析電磁波對電子設(shè)備的影響，進(jìn)一步加深對電磁學(xué)核心概念的理解.項(xiàng)目最后階段則采用任務(wù)驅(qū)動的方式，結(jié)合學(xué)校周圍資源展開實(shí)地探究.教師要求學(xué)生采訪當(dāng)?shù)赝ㄐ殴こ痰阮I(lǐng)域的從業(yè)者，總結(jié)其分享的電磁波應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步理解電磁學(xué)在生活中的應(yīng)用，整合所有信息，充分發(fā)揮想象力，設(shè)計一款未來的電磁裝置，并畫出簡易的裝置示意圖.

2.5提供動態(tài)項(xiàng)目評價，提升教學(xué)效果

優(yōu)質(zhì)的評價反饋是鞏固項(xiàng)目成果、幫助學(xué)生內(nèi)化知識的關(guān)鍵.教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，提供即時反饋，并將學(xué)生納入評價主體，結(jié)合學(xué)生自評、互評與教師評價，給出最終結(jié)果.

例如在\"力與運(yùn)動”項(xiàng)目教學(xué)中，教師應(yīng)該在整個項(xiàng)目實(shí)施過程貫穿動態(tài)評價，為學(xué)生提供實(shí)時反饋，確保學(xué)生及時解決學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，在各個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中都能持續(xù)進(jìn)步.

在項(xiàng)目啟動前，教師先為學(xué)生設(shè)定目標(biāo)，并根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平設(shè)計相應(yīng)任務(wù).項(xiàng)目初期，學(xué)生參照課本中對勻加速直線運(yùn)動的描述設(shè)計實(shí)驗(yàn)，使用小車、斜坡和打點(diǎn)計時器記錄小車速度變化，教師此時就開始進(jìn)行過程性評價.在實(shí)驗(yàn)過程中，教師實(shí)時觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，觀察其記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并借助課堂互動引導(dǎo)學(xué)生思考其實(shí)驗(yàn)結(jié)果的物理學(xué)意義.每當(dāng)學(xué)生完成一個實(shí)驗(yàn)步驟，教師都需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、操作過程和討論情況給出即時反饋，指出誤差來源，并鼓勵學(xué)生提出改進(jìn)方案.之后學(xué)生應(yīng)分析數(shù)據(jù)，根據(jù)所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制速度一時間圖像，并計算出加速度.教師除了檢查數(shù)據(jù)是否合理，還需要分析學(xué)生繪制的圖像與呈現(xiàn)的誤差分析，針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出疑問，并要求學(xué)生小組討論.項(xiàng)目結(jié)束時，學(xué)生需要展示最終成果，包括實(shí)驗(yàn)過程記錄、數(shù)據(jù)分析報告，教師根據(jù)展示成果提供綜合評價，幫助學(xué)生總結(jié)項(xiàng)目中的關(guān)鍵經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對知識的深刻理解.在整個項(xiàng)目化教學(xué)過程中，教師除了關(guān)注學(xué)生在學(xué)術(shù)方面的對錯，也需注重學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中的思考方式、問題解決策略以及團(tuán)隊(duì)合作能力，給出客觀、全面的評價.

3結(jié)語

在\"三新”教育改革背景下，實(shí)施高中物理項(xiàng)目式教學(xué)是學(xué)科發(fā)展的必然選擇，也是育人模式創(chuàng)新的時代應(yīng)答.在未來教學(xué)實(shí)踐中，教師需進(jìn)一步提高項(xiàng)目任務(wù)與課程標(biāo)準(zhǔn)的契合度，系統(tǒng)整合跨學(xué)科資源，開發(fā)更多便捷的過程性評價工具.隨著人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，教師也應(yīng)與時俱進(jìn)，利用信息技術(shù)為項(xiàng)目式教學(xué)提供個性化支持，為學(xué)生提供沉浸式體驗(yàn)，形成更開放的教學(xué)新樣態(tài).

參考文獻(xiàn)：

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