物理實驗教學(xué)項目式學(xué)習(xí)模式應(yīng)用路徑探析

周瑤

【摘要】物理實驗教學(xué)設(shè)計中滲透項目式學(xué)習(xí)模式內(nèi)容，符合學(xué)科教學(xué)特點要求，教師要有對接設(shè)計意識，對物理實驗方案做項目規(guī)劃，組織學(xué)生展開項目式學(xué)習(xí)，在實驗操作和思考中建立物理學(xué)科認(rèn)知.物理實驗以項目任務(wù)形式展開，其適合性更高，教師給予一些方法指導(dǎo)，為學(xué)生規(guī)劃操作路徑，能夠獲得豐富學(xué)習(xí)效果.物理實驗具有實踐屬性，與學(xué)生生活有更多融合，教師從這個角度展開項目任務(wù)設(shè)計，其助學(xué)作用更為突出.

【關(guān)鍵詞】高中物理;實驗教學(xué);項目式學(xué)習(xí)

物理學(xué)科中有豐富的實驗內(nèi)容，教師有意識將項目式學(xué)習(xí)與實驗相對接，推出嶄新的學(xué)習(xí)模式，可以為學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)啟示，幫助學(xué)生自然進入深度研學(xué)環(huán)節(jié)，在實驗觀察、實驗操作、實驗探索、實驗討論、實驗反思中建立學(xué)科核心能力.教師對項目任務(wù)內(nèi)容做篩選、對項目任務(wù)實施做改進、對項目任務(wù)成果做展示、對項目任務(wù)執(zhí)行做反思，都能夠形成更多學(xué)習(xí)起點，對學(xué)生學(xué)習(xí)心理和學(xué)習(xí)思維形成沖擊.

1 項目任務(wù)規(guī)劃，建立實驗教學(xué)方案

物理實驗教學(xué)需要設(shè)計完善的操作方案，教師在實驗設(shè)計環(huán)節(jié)滲透項目式學(xué)習(xí)任務(wù)，能夠?qū)嶒炞黾?xì)化處理，為學(xué)生提供清晰的操作步驟，以提升實驗操作的實效性.實驗需要器材支持、理論支撐、方法設(shè)計、技術(shù)應(yīng)用、團隊合作，教師以項目任務(wù)形式做設(shè)計和推演，可以形成完善的實驗方案.

教師對項目任務(wù)進行優(yōu)化設(shè)計，可以成功激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，讓學(xué)生進入實驗操作環(huán)節(jié)，在深度思考和實踐探索中達成更多學(xué)習(xí)共識.

例如 教學(xué)人教版高中物理必修二《曲線運動》時，教師在課堂導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生列舉一些曲線運動的案例，學(xué)生都有一些生活積累，紛紛主動發(fā)言.如，投擲東西時，其運行軌跡便是曲線;生活中有太多旋轉(zhuǎn)的電器和機械，其運行軌道都屬于曲線，這些運動也屬于曲線運動.教師根據(jù)學(xué)生列舉案例做問題設(shè)計：曲線運動和直線運動有什么不同？曲線運動的方向如何判斷？能否應(yīng)用實驗的形式判斷曲線運動的方向？什么是曲線的切線……學(xué)生面對這些問題展開主動思考，課堂互動氣氛活躍起來.為進一步調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，教師拿出實驗材料：光滑玻璃板、小鋼球、磁鐵.利用這些材料自行設(shè)計一個實驗，讓小鋼球加速時做直線運動、減速做直線運動、做曲線運動.先設(shè)計實驗方案，經(jīng)過研究評價后做實驗操作.學(xué)生領(lǐng)受任務(wù)后，開始了主動思考和操作，實驗設(shè)計進展順利.在方案討論環(huán)節(jié)，教師對相關(guān)方案做梳理評價，提出一些修改的建議.

教師設(shè)計諸多思考問題進行學(xué)習(xí)調(diào)動，為學(xué)生帶來深度學(xué)習(xí)的啟示.教師準(zhǔn)備實驗材料讓學(xué)生設(shè)計實驗，其難度不小，但學(xué)生探索熱情很高，教師的及時提醒確保實驗設(shè)計順利展開.學(xué)生都有主動探索的意識，對實驗方案設(shè)計更有參與熱情.教師推出實驗設(shè)計任務(wù)，為學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)觸動，其組織效果更為突出.學(xué)生對實驗任務(wù)有特殊責(zé)任感，教師有針對性地做出設(shè)計，為學(xué)生創(chuàng)造探索的機會，滿足更多學(xué)生的學(xué)習(xí)期待，其實踐效果更為顯著.

2 項目任務(wù)實施，啟動實驗教學(xué)程序

實驗程序啟動后，教師需要對實驗內(nèi)容、實驗?zāi)繕?biāo)、實驗環(huán)節(jié)、實驗組織、實驗器材、實驗場地、實驗結(jié)論等環(huán)節(jié)做規(guī)劃，還要對學(xué)生參與實驗活動的表現(xiàn)做觀察，及時做出實驗調(diào)整，對項目式學(xué)習(xí)任務(wù)進行優(yōu)化處理，確保實驗程序的順利執(zhí)行.項目任務(wù)與實驗?zāi)繕?biāo)相融合，教師需要做出科學(xué)解讀，對實驗操控技術(shù)和方法做具體傳授，為學(xué)生執(zhí)行實驗任務(wù)提供有效幫助.

教師推出實驗任務(wù)時，需要梳理操作程序和步驟，為學(xué)生提供更多操作提醒，確保學(xué)生順暢參與實驗.物理實驗包括探索實驗、觀察實驗、驗證實驗、模擬實驗等形式，教師要做好匹配設(shè)計，為學(xué)生帶來參與機會.

例如 教學(xué)《平拋運動》時，教師先對“平拋運動性質(zhì)”“平拋運動分解”等內(nèi)容做重點介紹，然后拿出小球做平拋演示，讓學(xué)生通過觀察理解相關(guān)概念內(nèi)涵.學(xué)生都有相關(guān)生活經(jīng)歷，對平拋運動的認(rèn)識更為深入.教師拿出平拋豎落儀、平拋水平儀，要求學(xué)生利用這些儀器做驗證實驗，對平拋運動做分解分析，即水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動.學(xué)生開始不能掌握這些儀器的操作要領(lǐng)，教師給學(xué)生做出一些示范操作，成功激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.教師從平拋運動速度、平拋運動的位移、平拋運動軌跡等多個角度做引導(dǎo)，要求學(xué)生分析平拋運動的規(guī)律，學(xué)生積極響應(yīng)，課堂研學(xué)氣氛活躍起來.教師對學(xué)生實驗操作情況做具體評價，指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)方法.

學(xué)生有一些生活認(rèn)知積累，教師借助小球平拋運動做具體分析，組織學(xué)生利用儀器做平拋運動研究，將學(xué)生帶入學(xué)科研學(xué)環(huán)節(jié).學(xué)生結(jié)合生活體驗展開實驗操作，利用儀器進行實驗分析，順利進入實驗核心，對實驗原理有了深入了解.項目任務(wù)融入到實驗環(huán)節(jié)之中，學(xué)生在操作中做知識對接，這樣可以形成豐富的學(xué)習(xí)啟動力，教師適時做出方法指導(dǎo)，組織學(xué)生進行集體討論和探索，都能夠形成更多學(xué)習(xí)助力.

3 項目任務(wù)改進，優(yōu)化實驗教學(xué)組織

實驗進行過程中，教師需要有隨時調(diào)整的意識，對實驗環(huán)節(jié)做優(yōu)化處理，能夠有效提升實驗效果.學(xué)生進入實驗操作環(huán)節(jié)，其學(xué)習(xí)體驗不斷增加，對實驗的認(rèn)識會發(fā)生一些改變，教師深入實驗操作環(huán)節(jié)，對實驗進展和學(xué)生表現(xiàn)做出客觀評估，以便做出調(diào)整設(shè)計，對實驗程序和環(huán)節(jié)做修正，對學(xué)生學(xué)習(xí)存在問題做及時糾偏處理，都能夠大幅度提升實驗組織效果.

教師針對實驗做項目任務(wù)設(shè)計，選擇角度眾多，激發(fā)效果也呈現(xiàn)差異性.學(xué)生生活積累都比較豐實，但對實驗的感知卻有不同敏感性，教師需要做好學(xué)情調(diào)查，提升任務(wù)設(shè)計的覆蓋面，調(diào)動學(xué)生參與的主動性.

例如 教學(xué)《向心力》這部分內(nèi)容時，教師先讓學(xué)生看一段視頻：這是競賽場面的視頻，大家仔細(xì)觀看，運動員進入彎道時，為什么會出現(xiàn)身體傾斜的現(xiàn)象？學(xué)生都有這樣的經(jīng)歷，自然會積極回應(yīng)：這是因為競賽時速度很快，進入彎道后，會產(chǎn)生直線慣性，只有傾斜身體，才能帶來一些向心力，確保不跑出跑道.教師組織學(xué)生學(xué)習(xí)向心力概念，并要求學(xué)生利用細(xì)線和小球做一個向心力演示器.學(xué)生對向心力概念有了一些認(rèn)識，對生活中向心力現(xiàn)象也比較熟悉，自然能夠進入制作環(huán)節(jié).學(xué)生將細(xì)線系住小球，將細(xì)線端點固定，施加外力讓小球動起來，小球會圍繞細(xì)線端點運動，形成封閉圓形.教師對學(xué)生制作操作情況做評價，要求學(xué)生做實驗分析，對向心力概念做深度解讀.學(xué)生有操作經(jīng)歷，解讀更為專業(yè).

教師設(shè)計了媒體展示情境，為學(xué)生帶來直觀體驗的機會.學(xué)生自主解讀向心力概念，為后面學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).特別是讓學(xué)生自主制作操作細(xì)線運動小球，對向心力做深度研究，為學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)啟示.學(xué)生都有生活經(jīng)歷，對這樣的實驗比較熟悉，其認(rèn)知對接順利，實驗操作獲得良好效果.教師利用情境手段做教程推進，給學(xué)生帶來更多實驗操作機會，學(xué)生接受順暢，說明教師實驗組織是比較到位的，學(xué)生學(xué)習(xí)反饋良好.

4 項目任務(wù)展示，創(chuàng)新實驗教學(xué)評價

實驗進入成果展示階段，教師要對項目學(xué)習(xí)任務(wù)做優(yōu)化組織，引導(dǎo)學(xué)生主動參與實驗成果展示活動，積極做實驗分析，梳理參與實踐操作的認(rèn)知，做出客觀理性的總結(jié).教師組織學(xué)生做實驗操作經(jīng)驗交流，能夠?qū)W(xué)生形成更多觸動.

教師結(jié)合實驗做項目任務(wù)組織，能夠為學(xué)生帶來清晰的學(xué)習(xí)路線.

例如 教學(xué)《萬有引力定律》，教師先與學(xué)生一起研究萬有引力定律內(nèi)涵，對萬有引力定律的普遍性、相互性、特殊性、適用性等特點做重點研究.然后設(shè)計實驗性項目任務(wù)：老師與最前排這個男生相距1m，大家估算一下，老師和這位同學(xué)之間的萬有引力有多大？假設(shè)我們的質(zhì)量都是50kg.學(xué)生對這個問題有很高的研究興趣，紛紛展開互動交流.教師對學(xué)生互動交流情況做觀察，并及時做出一些提示.學(xué)生利用公式做數(shù)學(xué)代入進行計算，課堂學(xué)習(xí)氣氛活躍起來.當(dāng)學(xué)生計算出結(jié)果后，教師繼續(xù)推出計算任務(wù)：地球質(zhì)量為6×10²⁴kg，地球半徑為6.4×10⁶m，計算這個同學(xué)和地球之間的萬有引力有多大？學(xué)生有前面的計算經(jīng)歷，很快就有了操作思路.教師對學(xué)生計算情況做梳理和評價，對萬有引力內(nèi)涵做深度分析，促使學(xué)生自然建立系統(tǒng)性認(rèn)知.

學(xué)生對萬有引力定律有了概念解讀之后，教師推出實驗性項目任務(wù)，組織學(xué)生做延伸對接思考，設(shè)計具體的計算題目，為學(xué)生帶來概念應(yīng)用機會.雖然這樣的計算沒有更多難度，但能夠幫助學(xué)生掌握萬有引力的概念內(nèi)涵，這對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣有一定幫助.教師對接生活做實驗任務(wù)設(shè)計，能夠快速行動對接效果，學(xué)生積極回饋信息，確保教與學(xué)更加和諧.項目式學(xué)習(xí)設(shè)計帶有任務(wù)特點，學(xué)生對教師布設(shè)任務(wù)有一定責(zé)任心，其思維順利啟動.

5 項目任務(wù)反思，促進實驗教學(xué)內(nèi)化

教師有意識推出實驗任務(wù)操作反思活動，能夠?qū)W(xué)生形成更多啟示.物理實驗與學(xué)生生活有多點對接，教師組織學(xué)生做反思討論，對實驗中出現(xiàn)的新情況做集體討論，都能夠形成嶄新學(xué)習(xí)契機.特別是一些生活化的實驗訓(xùn)練，學(xué)生有主觀對接的意識，結(jié)合生活體驗做實驗操作，能夠順利提高學(xué)習(xí)能力.

學(xué)生對物理概念的認(rèn)識常常停留在教材中，只會死記硬背一些條目，這樣的學(xué)習(xí)太過機械，其實踐應(yīng)用不到位，學(xué)習(xí)體驗更為膚淺.教師需要聯(lián)系一些生活細(xì)節(jié)做概念解讀，讓學(xué)生自行梳理，主動歸結(jié)出概念的內(nèi)涵，這樣的學(xué)習(xí)才更有價值.

例如 教學(xué)《功率》一課時，教師沒有直接解讀定義，而是推出生活案例：有一堆貨物，要運送到七樓上去.有人設(shè)計了兩種方案：一種是人力搬運，需要一箱一箱地抬上去;一種是運用吊車，一次性吊上去.這兩種方案，對貨物做功是不是相同？說說你的理由？學(xué)生接到思考任務(wù)后，開始回過頭來研究“功”的定義，還有“功率”的概念，很快就進入互動交流環(huán)節(jié).因為有具體的案例，學(xué)生討論有鮮明的指向性，并逐漸達成學(xué)習(xí)共識，對功和功率概念有了全面了解.為激發(fā)學(xué)生學(xué)科思維，教師繼續(xù)推出研究課題：我們知道了功率的定義，如果讓你來設(shè)計一個測量人的功率的實驗，你會給出怎樣的建議？

在這個教學(xué)環(huán)節(jié)，教師推出生活案例，讓學(xué)生結(jié)合案例展開概念解讀，在概念梳理過程中，對實驗案例反思分析，得到了正確認(rèn)知.教師要求學(xué)生做人的功率實驗方案設(shè)計任務(wù)，這是比較有挑戰(zhàn)性的活動.學(xué)生都能夠主動行動起來，說明教師設(shè)計組織是比較有效的.生活實驗內(nèi)容豐富，與學(xué)生生活積累高度對接，教師對實驗內(nèi)容做深度解析，推出適合的學(xué)習(xí)任務(wù)，成功激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性.學(xué)生在廣泛交流中形成的學(xué)習(xí)體驗更為深刻.

6 結(jié)語

物理實驗組織與項目式學(xué)習(xí)模式相對接，可以產(chǎn)生豐富學(xué)習(xí)契機，為學(xué)生帶來更多實踐操作的機會，教師要做好教學(xué)規(guī)劃，找到更多融合的機會，對項目任務(wù)做精心設(shè)計，為學(xué)生規(guī)劃清晰操作路徑，這樣可以拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野，對物理與自然的關(guān)系形成深刻理解.實驗活動具有實踐性，項目式學(xué)習(xí)帶有系統(tǒng)性，二者有機結(jié)合，無疑是比較明智的選擇，教師需要做好專業(yè)分析，提升設(shè)計品質(zhì)，為學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)感知機會.

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