摘? ? 要：學科項目化學習能培養(yǎng)學生的問題解決、元認知、批判性思維、溝通與合作等重要能力. 物理學科教學要立足課堂模式，融入學科項目化的設(shè)計要素，將低階認知“包裹”入高階認知，突出“學生本位”，設(shè)計關(guān)鍵性驅(qū)動問題，采用學科項目化教學支架，幫助學生內(nèi)化知識，養(yǎng)成科學態(tài)度與責任感.

關(guān)鍵詞：學科項目化;高階認知;核心素養(yǎng)

學科項目化學習不是為項目而項目，不是為了要產(chǎn)生一個顯性的結(jié)果而開展項目，其最終的結(jié)果是來自師生、生生對問題情境的共同探索. 從課程改革的發(fā)展來看，出現(xiàn)了基于問題的學習、研究性學習、探究性學習等學習形態(tài)，但是這些學習方式在高強度評價盛行的教育生態(tài)下，只能用獨立的研究型形態(tài)的課程進行.學科項目化的設(shè)計要素融入物理學科教學，將低階認知“包裹”入高階認知，在不降低學科學業(yè)成績和保證基礎(chǔ)類知識與技能不損失的情況下，設(shè)計培育學生的問題解決、元認知、批判性思維、溝通與合作等重要能力的課程.學科項目化學習是將學習過程翻轉(zhuǎn)，通過對驅(qū)動性問題的思考和探究，將知識學習、能力提升和問題解決、產(chǎn)品形成整合在一起[1].

學科項目化學習不能通俗地理解為項目化學習活動，那樣會造成教學目標和教學過程脫節(jié)。學科項目化學習立足課堂模式，是在不增加總體課時情況下的學習，如果活動過多，會使學生不能靜心思考解決問題的方法。學科項目式學習的首要特征是向心性，即項目是課程的中心而非外圍和邊緣，學生通過項目接觸、學習學科的核心概念[2].

下面以普通高中教科書《物理》（下簡稱“《物理》”）必修第一冊第三章第4節(jié)中的實驗“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”為例進行說明。

一、結(jié)合學科項目化要素提出實施建議

（一）突出“學生本位”，展現(xiàn)核心素養(yǎng)目標

學科項目化的第一要素是知識觀要指向?qū)W科核心素養(yǎng)，教學目標是整節(jié)課的靈魂，目前教學目標經(jīng)常提到的“培養(yǎng)或養(yǎng)成學生……”都是從教師角度進行敘述的，學科項目化教學目標則站在“學生本位”進行敘述，能展現(xiàn)核心素養(yǎng)培育目標.我們采用這樣的目標敘述：

能描述“為什么要進行力的合成與分解”;

愿意嘗試提出兩力求合力的方法;

通過學科項目化設(shè)計方案，學生積極主動思考問題;

通過討論和實驗探究，學生能對等效做出判斷，在具體問題的求解中，學生會運用平行四邊形定則計算兩個或兩個以上共點力的合力，并且提高合作探究能力;在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中，逐漸提高自己的語言表達能力;

會引申各事物間的關(guān)聯(lián)性，融入生活.

（二）設(shè)計關(guān)鍵性驅(qū)動問題

設(shè)計驅(qū)動性項目問題是第二要素，能改變學生學習從低階學習開始，并且主要在低階徘徊的現(xiàn)狀，讓學生明確學習內(nèi)容的意義，自主地圍繞項目逐一解決驅(qū)動型問題.

驅(qū)動型問題研究途徑需要的高階認知方式必須能夠符合學生的認知規(guī)律.學習中經(jīng)歷高階思維過程有利于學生的思維發(fā)展與知識建構(gòu).先要確定課題的本質(zhì)問題，這是整節(jié)課的出發(fā)點和落腳點，本節(jié)課的核心思想是使用等效替代思想探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律。然后從本質(zhì)問題出發(fā)設(shè)計驅(qū)動型問題任務(wù)包，引導學生完成項目的研究.

如圖1，本項目設(shè)計了四個驅(qū)動性問題。

驅(qū)動問題1的優(yōu)點在于指向?qū)W科本質(zhì)，促進學生對科學的理解.涉及的高階思維是“問題解決”，解決的是生活中觀察到的現(xiàn)象.

驅(qū)動問題2是發(fā)散思維的需要，學生如果總是按部就班地開展科學探究活動，限制的是學生的心智發(fā)展.要能充分鼓動學生心智發(fā)展，學科項目化學習設(shè)計必須使用的是高階思維中的“決策”與“創(chuàng)見”.

驅(qū)動問題3和4使學生通過小組合作，進行系統(tǒng)研究分析、展示，在討論中實驗調(diào)研，進而完成深度學習.

（三）學科項目化教學支架

學科項目化的第三要素是過程中采用的教學支持手段必須與高階認知配套，如圖2.其中的“分析與建議”，即通過分析獲得情境問題的解決問題方案，是全程教學支架的中心;“抽象與操作”，即從情境回到實驗室，如何從抽象的問題中決策、“創(chuàng)見”出模型;然后對模型進行“比較與選擇”，系統(tǒng)分析即是關(guān)于模型實驗的組裝方式研究;最后對項目進行“反思與改進”，調(diào)研思維即是項目過程能夠發(fā)現(xiàn)問題，解決改進問題.此過程是循環(huán)且不斷改進的.

二、學科項目化過程策略（課堂節(jié)選）

任何一種學習方式都必然存在一個讓學生適應(yīng)的過程.學科項目化不等同于分組實驗課堂，所以我們在課前要先向?qū)W生說明課程的意義及作用，以獲取學生的配合，然后才能達到課程實踐的效果.此課例中，學生在理解了教師的設(shè)計意圖后，表現(xiàn)出了高度的興趣和參與熱情.

（一）明確教學目標，更好體會學習意義（高階思維：問題解決）

學科項目化關(guān)鍵是要讓學生明白為什么要進行這個項目的研究。學生帶著動力去研究并克服困難，那么成功帶來的成就感就會更突出，學生就會逐漸享受科學探究過程.本節(jié)課內(nèi)容安排在“各種常見力”之后，學生對于這個突然轉(zhuǎn)折有些茫然.《物理》必修第一冊經(jīng)過修改，充分體現(xiàn)出了教學順序的優(yōu)化。我們從項目目標出發(fā)，先讓學生體會問題1：為什么要進行力的合成？請看課堂實錄：

師：幾個小孩在爭搶一個玩具，你能判斷玩具將向哪個方向（見圖3）運動嗎？

生：不能，除非知道最后“總的力”的作用效果.

師：這里大家提到的“總的力”其實就是初中的“合力”概念.我們?nèi)绻梢郧蟪鰩讉€力的合力，那么就能夠判斷物體接下來的運動情況了.

在學生感悟到了力的合成的必要性后，接下來應(yīng)該突破學生的認知誤區(qū)問題2：是不是任意兩個力都能夠合成？

師：請同學們思考不同物體上的力能否合成？

生：（不是很確定）好像不能.

師：所以我們求力的合成，前提是它們是作用在物體上的一組共點力.比如下圖兩個木塊受力（見圖4）可以進行力的合成嗎？

對教材知識點順序進行優(yōu)化，即得：感悟力的合成意義—了解共點力的概念—力的合成方法研究.

（二）知道等效替代關(guān)系，深化理解矢量合成法則（高階思維：決策、創(chuàng)見）

矢量合成關(guān)系在教材中第一次展開討論，因為力的方向容易利用彈簧測力計記錄，所以降低了對矢量合成的理解難度.學科項目化解決方案的實施，關(guān)鍵是要讓學生自己形成動力來解決，而讓他們有意識地運用高階思維解決問題才是學科項目化的培養(yǎng)目的.請看課堂實錄：

師：這里體現(xiàn)的是等效替代思想，同學們分小組利用手頭已有的器材能夠模擬這個情景嗎？

生：用一個彈簧測力計拉物體沿水平方向勻速前進，或者用兩個彈簧測力計拉物體沿水平方向勻速前進（不同角度）.

生：用一個彈簧測力計靜止吊著物體，或者用兩個彈簧測力計靜止吊著物體（不同角度）.

師：那么同學們總結(jié)得出F=F1+F2嗎？

生：應(yīng)該不是代數(shù)和關(guān)系.

師：如果不是，請大家記錄力的方向和大小，看看它們的關(guān)系.

接下來筆者讓學生通過多種情況實驗并作圖，去嘗試發(fā)現(xiàn)“合力與分力的關(guān)系”.請全體學生運用直覺思維，記錄力的大小和方向，觀察各個小組典型案例的共性.

學生最終發(fā)現(xiàn)“畫圖連接后，合力和分力像平行四邊形”這個特征.這個發(fā)現(xiàn)就是一種“創(chuàng)見”思維，科學史上的靈光一閃，往往就建立在這樣的猜想上.有了這種猜想后，學生通過多次實驗，作圖明確了“像平行四邊形”這個關(guān)系.

（三）完成實驗報告，學習匯報互評（高階思維：系統(tǒng)分析，實驗調(diào)研）

匯報實驗過程有助于團隊厘清實驗過程的思路、方法.匯報可以檢查學生的思路是否能展現(xiàn)問題解決、決策、創(chuàng)見、系統(tǒng)分析、調(diào)研等思維過程.我們著重讓學生敘述他們對實驗中遇到的問題所采取的解決方式.比如有的學生拉動一個彈簧測力計勻速運動，卻發(fā)現(xiàn)很難記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)過小組研究，最后采用了分別將固定的橡皮筋拉到同一個節(jié)點的方式.這個過程就是系統(tǒng)分析、調(diào)研解決思維的展現(xiàn)過程.

在過程中，既要強調(diào)個人在團隊中的作用（記錄力的大小、方向的方法等），又必須展現(xiàn)團隊成果：團隊能夠最終對合力與分力的關(guān)系進行展示、介紹，討論過程的不足與改進方法，并制作出實驗報告，進行成果展現(xiàn).學科項目化很有必要引入評價環(huán)節(jié)，其中，在匯報成果的時候如果能夠進行恰當?shù)淖晕以u價，就是一種對必備品格的反思和關(guān)鍵能力的自省.

三、項目過程展現(xiàn)的學習優(yōu)勢

核心素養(yǎng)目標是培養(yǎng)必備品格和關(guān)鍵能力，這需要教師放慢腳步，學校提高認識.學生形成概念性知識，意味著他不僅知道，而且能夠理解這個概念的特點，能夠運用這個概念來分析新的情境.

（一）培養(yǎng)高階思維習慣的需要

高階思維是相對低階思維而言的，低階思維包括信息收集、組織、儲存、鞏固等，這是學生參加選拔性考試的技能，而核心素養(yǎng)能不能考、怎么考已然提上議程，相信只有擁有高階思維的學生才能在未來掌握優(yōu)勢.因此，學生必須學會從項目目的出發(fā)，去進行系統(tǒng)分析、問題解決、決策創(chuàng)見等高階思維的鍛煉.

例如，本課例在實際教學中經(jīng)常變成驗證性試驗，缺乏學生感悟問題產(chǎn)生的原因、解決問題的困難與途徑等環(huán)節(jié).依樣畫葫蘆完成課程的結(jié)果，就是大量的疑惑遺忘和興趣的缺失.而我們的項目式學習在不增加課時的情況下，就能讓學生快速切入項目解決過程（注意課堂各環(huán)節(jié)時間的安排），運用高階思維，養(yǎng)成思考習慣，在潛移默化中生成個人核心素養(yǎng).項目驅(qū)動問題有助于開發(fā)頭腦：學習的有效程度取決于學生頭腦的活躍程度，而按部就班地進行操作是最容易導致遺忘的學習形式，學科項目化學習的驅(qū)動導向使學生必須選擇、質(zhì)疑、反思，主動思考并運用科學思維方法，久而久之就會培養(yǎng)出聰慧的頭腦.

（二）更利于內(nèi)化知識

教學過程中，筆者經(jīng)常發(fā)現(xiàn)：學生雖然明白某個問題，遇到新的情境卻無從下手.這本質(zhì)上就是知識沒有內(nèi)化，只知道依樣畫葫蘆.目前新高考提出的情境彌補問題、問題解決等關(guān)鍵素養(yǎng)，培育的關(guān)鍵是學生要有意識地去建構(gòu)豐富的情境.學生平時如果只知道練熟公式、類型題，是很難想象出新的情境，進而解決問題的.因此，項目式學習其實開創(chuàng)了有效教學的新途徑.

本課例的難點在于發(fā)現(xiàn)平行四邊形定則。怎樣發(fā)現(xiàn)是有技巧的，課堂教學如果只展示一個演示實驗，那么因為缺乏普遍性，就等于是直接告訴學生就是這樣的規(guī)則，所以學生印象不深.由于缺乏內(nèi)化知識的構(gòu)建過程，遇到特殊的分力如何合成或者能不能合成，學生就不能進行情境遷移，當然也就談不上解決問題了.在學科項目化學習的過程中，學生通過多種實驗情況作圖發(fā)現(xiàn)“像平行四邊形”，運用的是“創(chuàng)見”思維，到最終“確認”過程，這既培養(yǎng)了他們勇于猜想的科學精神，也讓他們了解到更多的實例，學會了如何有效處理力的合成的方法.

（三）激發(fā)科學態(tài)度與責任感

精神發(fā)展是學生通過具體的有目的的研究，感知存在于自然世界的力量，要求實事求是，不迷信權(quán)威，敢于質(zhì)疑并大膽創(chuàng)新，善于合作與分享.

評價是項目化的最后一個環(huán)節(jié).評價環(huán)節(jié)能引導學生懂得平等與尊重、細心與信任、挑戰(zhàn)與創(chuàng)造，能培養(yǎng)學生善于欣賞、合作的能力等.

參考文獻：

[1]夏雪梅.項目化學習設(shè)計：學習素養(yǎng)視角下的國際與本土實踐[M].北京：教育科學出版社，2018：128-129.

[2]黃躍濤.基于學科項目化學習的物理實驗教學設(shè)計[J].基礎(chǔ)教育參考，2020（8）：48.