陳瀛洲 (廣東省羅定市廷鍇紀(jì)念中學(xué) 527200)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》明確了當(dāng)前高中物理教學(xué)的方向,包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。針對(duì)課堂教學(xué)組織,提出了更高的要求,倡導(dǎo)教師在組織課堂教學(xué)時(shí)應(yīng)尊重物理學(xué)科的特點(diǎn),注重培養(yǎng)學(xué)生的“理論分析能力、實(shí)踐探究能力、問題思考和解決能力”,重新設(shè)計(jì)教學(xué)方案,旨在實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。項(xiàng)目式教學(xué)模式與新課改要求相契合,突出學(xué)生的主體地位,通過項(xiàng)目引導(dǎo),促使學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中感悟物理知識(shí)的魅力,并有效提升物理核心素養(yǎng)。

一、高中物理核心素養(yǎng)與項(xiàng)目式教學(xué)概述

1.高中物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

在核心素養(yǎng)視域下,課堂教學(xué)不再局限于理論知識(shí)和應(yīng)試技能,更加關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)展,旨在培養(yǎng)綜合型人才,他們具備人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)習(xí)能力、健康生活、責(zé)任意識(shí)和實(shí)踐創(chuàng)新的綜合素質(zhì)。對(duì)于高中物理學(xué)科來說,物理核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任四個(gè)方面。其中,物理觀念通過學(xué)習(xí),使學(xué)生在頭腦中形成對(duì)物理概念和規(guī)律的基本認(rèn)知,包括物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)觀和相互作用觀等;科學(xué)思維是通過分析綜合、推理論證等方式,在知識(shí)探究中逐漸形成從物理視角出發(fā),對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性和內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行分析,以便學(xué)生能夠在日后的學(xué)習(xí)中運(yùn)用所學(xué)知識(shí),通過證據(jù)和科學(xué)思維對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià);科學(xué)探究則通過觀察和實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生,提出問題、猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主和合作探究、交流和反思等活動(dòng),逐漸提升學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng);科學(xué)態(tài)度和責(zé)任主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任三個(gè)方面,旨在通過學(xué)習(xí)引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成理性看待事物的觀念,并逐步培養(yǎng)運(yùn)用唯物主義眼光解決問題的能力。

可以說,高中物理核心素養(yǎng)明確了物理課堂教學(xué)的方向。其中,物理觀點(diǎn)是知識(shí)的內(nèi)化,科學(xué)思維和科學(xué)精神是在特定文化背景下形成的,科學(xué)思維和科學(xué)探究能力是關(guān)鍵,而科學(xué)態(tài)度和責(zé)任則是品德的提升。因此,基于物理學(xué)科的核心素養(yǎng),積極開展項(xiàng)目式教學(xué)是提高課堂教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展的重要途徑。

2.核心素養(yǎng)下的項(xiàng)目式教學(xué)內(nèi)涵

項(xiàng)目式教學(xué)(PBL)源于美國,最初由教育家克伯屈提出。他首次提出了“項(xiàng)目式學(xué)習(xí)”的概念,并認(rèn)為項(xiàng)目式教學(xué)是一種系統(tǒng)化的教學(xué)方法,通過設(shè)計(jì)和實(shí)施項(xiàng)目作品,引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目探究中掌握知識(shí)和技能。關(guān)于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵,學(xué)者們提出了不同的觀點(diǎn)。結(jié)合以往學(xué)者的研究成果,筆者認(rèn)為項(xiàng)目式教學(xué)是以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo),以項(xiàng)目為主線、教師為引導(dǎo)者、學(xué)生為主體的教學(xué)模式。它旨在引導(dǎo)學(xué)生通過真實(shí)的工程項(xiàng)目探究,提升知識(shí)與技能的內(nèi)化,加強(qiáng)思維與能力的發(fā)展。

傳統(tǒng)課堂教學(xué)更加關(guān)注知識(shí)的掌握,而在項(xiàng)目式教學(xué)中,人才培養(yǎng)目標(biāo)不僅限于知識(shí),而是注重核心素養(yǎng),涵蓋知識(shí)與技能、思維與能力、情感價(jià)值觀等方面。它旨在培養(yǎng)學(xué)生成為全面發(fā)展的綜合性人才。在項(xiàng)目式教學(xué)模式下,學(xué)生通過合作與交流,通過項(xiàng)目分析、項(xiàng)目探究和項(xiàng)目解答等過程,不僅完成知識(shí)學(xué)習(xí),還促進(jìn)了合作探究能力的發(fā)展,進(jìn)一步推動(dòng)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

二、高中物理項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)施原則

為了促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的落實(shí),在項(xiàng)目式教學(xué)中應(yīng)遵循以下三個(gè)原則來設(shè)計(jì)項(xiàng)目式教學(xué)方案:

原則一:主題真實(shí)性。項(xiàng)目式教學(xué)注重學(xué)生在項(xiàng)目中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。因此,在開展項(xiàng)目式教學(xué)時(shí),物理教師應(yīng)以物理學(xué)科的實(shí)用特點(diǎn)為基礎(chǔ),從物理學(xué)科與真實(shí)生活的內(nèi)在聯(lián)系出發(fā),從實(shí)際生活中提煉項(xiàng)目主題,使學(xué)生在真實(shí)的項(xiàng)目主題中發(fā)展物理思維。

原則二:計(jì)劃性。項(xiàng)目式教學(xué)的顯著特點(diǎn)之一是目的性和計(jì)劃性,引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)定的目標(biāo)下進(jìn)行探究,并通過探究計(jì)劃逐步實(shí)現(xiàn)既定的探究目標(biāo)。為了達(dá)到既定任務(wù),需要設(shè)置一些驅(qū)動(dòng)性問題。

原則三:持續(xù)性。在項(xiàng)目式教學(xué)模式下,探究項(xiàng)目往往具有一定的復(fù)雜性,學(xué)生需要經(jīng)過思考、討論等過程,搜集和加工資料等。但項(xiàng)目完成并不意味著項(xiàng)目式教學(xué)的結(jié)束,還應(yīng)對(duì)其展開持續(xù)的分析,以便學(xué)生在持續(xù)的研究中提升自身的物理綜合素養(yǎng)。

三、核心素養(yǎng)下高中物理項(xiàng)目式教學(xué)模式的開展路徑

1.選定項(xiàng)目主題

項(xiàng)目式教學(xué)模式以項(xiàng)目主題為導(dǎo)向,通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)整個(gè)學(xué)習(xí)過程,學(xué)生在項(xiàng)目引領(lǐng)下通過分析、探究、解答等過程,最終完成相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。選擇適合的項(xiàng)目主題對(duì)項(xiàng)目式教學(xué)的成功開展至關(guān)重要。在選擇項(xiàng)目主題時(shí),需要注意以下兩個(gè)方面:

首先,與物理新課程標(biāo)準(zhǔn)保持一致。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵應(yīng)與物理新課程標(biāo)準(zhǔn)具有同向性和一致性。因此,在選擇項(xiàng)目主題之前,需要深入解讀物理核心素養(yǎng),并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)項(xiàng)目主題。例如,在進(jìn)行“相互作用與運(yùn)動(dòng)定律”項(xiàng)目式教學(xué)時(shí),可以根據(jù)物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和教學(xué)要求,將該部分內(nèi)容與實(shí)際生活情境相結(jié)合,以“通過公路上留下的剎車痕跡判斷車速破案”作為項(xiàng)目主題背景,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)。

其次,基于學(xué)生實(shí)際生活選擇項(xiàng)目主題。在選擇物理項(xiàng)目主題時(shí),應(yīng)緊密聯(lián)系物理學(xué)科與學(xué)生實(shí)際生活,選擇與實(shí)際生活、社會(huì)生產(chǎn)相關(guān)的素材,使學(xué)生在“生活化”的項(xiàng)目主題探究中能夠感受到物理學(xué)科的魅力,并培養(yǎng)知識(shí)應(yīng)用能力,落實(shí)物理核心素養(yǎng)的要求。例如,在“圓周運(yùn)動(dòng)”項(xiàng)目式教學(xué)中,可以以學(xué)生實(shí)際生活中常見的游樂園過山車為背景,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí),自行設(shè)計(jì)過山車以及運(yùn)動(dòng)速度和軌道各位置的高度參數(shù)。

2.組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

通常情況下,項(xiàng)目式教學(xué)需要依靠團(tuán)隊(duì)完成。因此,在實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)之前,需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)、合理的分組,使學(xué)生以小組為單位積極主動(dòng)地參與項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)。在具體分組時(shí),應(yīng)合理搭配小組成員,控制學(xué)優(yōu)生、學(xué)中生和學(xué)困生的比例為1∶2∶1,以便小組內(nèi)的學(xué)生能夠更好地進(jìn)行交流和探究。另外,科學(xué)分組之后,還應(yīng)采用組長負(fù)責(zé)制,由小組內(nèi)成員共同選擇組長,由組長負(fù)責(zé)整個(gè)小組的探究工作。

3.搭建項(xiàng)目探究支架

由于項(xiàng)目式教學(xué)模式相對(duì)較新,學(xué)生在初次進(jìn)行項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)時(shí)常常會(huì)遇到各種困難。教師應(yīng)聚焦于項(xiàng)目主題,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況對(duì)項(xiàng)目主題進(jìn)行劃分,將其分解為若干個(gè)小問題,引導(dǎo)學(xué)生在層層遞進(jìn)的問題支架引導(dǎo)下逐步完成小任務(wù),最終完成整個(gè)項(xiàng)目的探究。例如,在“航模飛機(jī)制作”項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)中,結(jié)合項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)情分析,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)航模的構(gòu)造、各部分原理和組裝方式等方面都比較陌生。為了幫助學(xué)生更好地參與項(xiàng)目探究,可以圍繞項(xiàng)目主題先引導(dǎo)學(xué)生回顧復(fù)習(xí)與萬有引力相關(guān)的知識(shí),然后通過視頻介紹飛機(jī)的構(gòu)造、原理、航模分類和組裝方式等內(nèi)容。接下來,結(jié)合項(xiàng)目探究主題,將其細(xì)化為幾個(gè)小的探究任務(wù),例如:①航模飛機(jī)能夠飛行的原理是什么? ②飛機(jī)的構(gòu)造有哪些? ③如何制作航模飛機(jī)? ④如何組裝航模飛機(jī)以保證成功? 通過這樣層層遞進(jìn)的探究小任務(wù),為學(xué)生搭建項(xiàng)目探究的支架,使他們能夠在逐步引導(dǎo)的問題下順利完成項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)。

4.項(xiàng)目探究活動(dòng)的實(shí)施

在高中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中,項(xiàng)目探究活動(dòng)是核心。教師應(yīng)努力摒棄傳統(tǒng)教學(xué)理念,尊重學(xué)生在課堂中的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生以知識(shí)探究者的身份展開圍繞項(xiàng)目的學(xué)習(xí)。學(xué)生作為主體,并不意味著完全排除教師的參與,教師仍然扮演著引導(dǎo)者、監(jiān)督者和指導(dǎo)者的角色,通過必要的引導(dǎo)和糾正,確保整個(gè)項(xiàng)目探究的順利進(jìn)行。

例如,在“自制電動(dòng)機(jī)”的項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)中,可以結(jié)合項(xiàng)目主題為學(xué)生搭建探究的支架。這包括探究與安培力方向相關(guān)的因素、總結(jié)判斷安培力方向的方法、探究安培力大小的表達(dá)方式、學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材以及制作能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。之后,引導(dǎo)學(xué)生圍繞已經(jīng)搭建好的項(xiàng)目支架,先進(jìn)行猜想,再結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最終通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和總結(jié),完成項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)。

5.展示項(xiàng)目成果

學(xué)生完成項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)后,應(yīng)為他們提供展示項(xiàng)目探究成果的平臺(tái)和機(jī)會(huì)。指導(dǎo)項(xiàng)目探究小組將最終的探究成果展示出來。通常,項(xiàng)目探究成果可以以多種形式展示,可以根據(jù)不同的項(xiàng)目選擇書面作品、情境展示、媒體展示、設(shè)計(jì)展示或制作展示等形式。此外,在項(xiàng)目探究成果展示時(shí),應(yīng)以小組為單位,展示項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)成果以及項(xiàng)目實(shí)施情況、遇到的困難和解決方法等。例如,在“自制電動(dòng)機(jī)”的項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)完成后,指導(dǎo)項(xiàng)目探究小組圍繞項(xiàng)目完成過程、成果展示和參與項(xiàng)目的心得體會(huì)展開匯報(bào)、分享和交流。

6.評(píng)價(jià)項(xiàng)目

學(xué)習(xí)小組在展示匯報(bào)項(xiàng)目成果時(shí),教師還應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)全面客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)情況。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)多元化,以提升項(xiàng)目式教學(xué)的質(zhì)量。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)的內(nèi)涵進(jìn)行細(xì)化和明確,包括學(xué)生在項(xiàng)目探究中的信息搜集情況、組員合作情況、時(shí)間管理情況、項(xiàng)目探究成果以及項(xiàng)目匯報(bào)時(shí)的語言表達(dá)情況等。這樣確保教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)涵蓋項(xiàng)目探究的整個(gè)過程,能夠通過教學(xué)評(píng)價(jià)促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)。在優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)堅(jiān)持多元化評(píng)價(jià)主體的原則,增加學(xué)生自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià)的環(huán)節(jié)。指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)設(shè)定的評(píng)價(jià)量表,對(duì)自己或小組成員在項(xiàng)目探究學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)進(jìn)行全方位評(píng)價(jià),使學(xué)生通過自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià)獲得成長和發(fā)展的機(jī)會(huì)。