基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的物理跨學(xué)科實(shí)踐課程設(shè)計(jì)

陳顯灶

廈門(mén)市海滄區(qū)北附學(xué)校，福建 廈門(mén) 361026

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提到，基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，明確課程內(nèi)容選什么、選多少，注重與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)生活的關(guān)聯(lián)，加強(qiáng)課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，突出課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，探索主題、項(xiàng)目、任務(wù)等內(nèi)容組織方式。原則上，各門(mén)課程用不少于10%的課時(shí)設(shè)計(jì)跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)［1］。但是，目前的物理課程鮮有涉及跨學(xué)科的內(nèi)容。因此，在物理課程中融入跨學(xué)科的學(xué)習(xí)主題，發(fā)展學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)分析和解決問(wèn)題的綜合能力、動(dòng)手操作的實(shí)踐能力，既能落實(shí)課標(biāo)的要求，又具有實(shí)踐價(jià)值。

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)（Project-Based Learning，PBL）是由驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題引領(lǐng)的持續(xù)性探索學(xué)習(xí)過(guò)程，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生全方位的知識(shí)、能力等創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，形成對(duì)核心知識(shí)和學(xué)習(xí)歷程的深刻理解，有利于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)遷移和素養(yǎng)形成［2］。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)將物理與日常生活、工程實(shí)踐、社會(huì)發(fā)展相關(guān)聯(lián)，能夠有效地將跨學(xué)科知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題中。因此，教師可借助項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的教學(xué)理念設(shè)計(jì)物理跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)。

一般情況下，需要多個(gè)課時(shí)才能完整、充分地完成跨學(xué)科實(shí)踐課程中的實(shí)踐內(nèi)容。因此，每學(xué)期跨學(xué)科實(shí)踐課程可酌情設(shè)置約3個(gè)項(xiàng)目。那么，初中物理學(xué)習(xí)的4個(gè)學(xué)期共有12個(gè)項(xiàng)目，如表1所示。按照新課標(biāo)“跨學(xué)科實(shí)踐”的二級(jí)主題來(lái)分類(lèi)，有“物理學(xué)與日常生活”主題項(xiàng)目，如跑操方案設(shè)計(jì)、玻璃搬運(yùn)方案設(shè)計(jì)；有“物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展”主題項(xiàng)目，如飛行器制作、保護(hù)水資源調(diào)研；有“物理學(xué)與工程實(shí)踐”主題項(xiàng)目，如密度計(jì)制作、桿秤制作、身高測(cè)量?jī)x制作。

表1 基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的初中物理跨學(xué)科實(shí)踐課程

1 項(xiàng)目確定依據(jù)

新課標(biāo)建議將跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)與物理教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，提倡用物理學(xué)科知識(shí)解決日常生活、工程實(shí)踐和社會(huì)發(fā)展問(wèn)題，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用。項(xiàng)目的篩選依據(jù)主要有兩點(diǎn)，一是項(xiàng)目要基于真實(shí)問(wèn)題的解決，二是項(xiàng)目要指向物理核心知識(shí)或核心能力。八年級(jí)上冊(cè)、下冊(cè)和九年級(jí)上冊(cè)的項(xiàng)目活動(dòng)多是基于單個(gè)核心知識(shí)展開(kāi)的，可以在新課階段進(jìn)行，也可以在階段性的復(fù)習(xí)課中進(jìn)行，從而鞏固知識(shí)。4個(gè)學(xué)期12個(gè)項(xiàng)目包含的核心知識(shí)如表2所示。

表2 各項(xiàng)目包含的核心知識(shí)

需要說(shuō)明的是，簡(jiǎn)易吉他的制作僅包含聲音特性的知識(shí)，桿秤的制作只需要杠桿的平衡條件作為知識(shí)儲(chǔ)備即可。九年級(jí)下冊(cè)的三個(gè)跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目都涉及綜合問(wèn)題的解決，包含的核心知識(shí)較多。例如，彩虹杯制作涉及到特殊方法測(cè)密度的知識(shí)，學(xué)生需要掌握密度、浮力知識(shí)；玻璃搬運(yùn)方案設(shè)計(jì)則涉及到固體壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)的綜合知識(shí)。學(xué)生要在解決這些綜合實(shí)踐問(wèn)題的基礎(chǔ)上，完成對(duì)知識(shí)的內(nèi)化與提升，這也是基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科實(shí)踐課程的本質(zhì)意義。

2 項(xiàng)目建構(gòu)過(guò)程

夏雪梅提出項(xiàng)目化學(xué)習(xí)包含核心知識(shí)、驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題、高階認(rèn)知、學(xué)習(xí)實(shí)踐、公開(kāi)成果、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)六個(gè)維度［2］，基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科實(shí)踐課程的建構(gòu)模式設(shè)計(jì)也將參照此模式展開(kāi)。

項(xiàng)目建構(gòu)過(guò)程的本質(zhì)是真實(shí)問(wèn)題的解決過(guò)程，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的入項(xiàng)活動(dòng)是利用具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題創(chuàng)造高階思維情境，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。學(xué)生經(jīng)歷問(wèn)題解決、創(chuàng)造、系統(tǒng)推理分析等高階認(rèn)知過(guò)程后，創(chuàng)造一個(gè)真實(shí)的作品。用高階思維能力驅(qū)動(dòng)低階的學(xué)習(xí)，與我們?nèi)粘＝虒W(xué)先讓學(xué)生經(jīng)歷低階學(xué)習(xí)，再去解決復(fù)雜情境的真實(shí)問(wèn)題的流程相反。

問(wèn)題背景：“鹽水選種”需配置一定密度的鹽水，用彈簧測(cè)力計(jì)制作密度秤來(lái)檢驗(yàn)鹽水是否符合要求。

核心知識(shí)：密度的應(yīng)用、重力、彈力、彈簧測(cè)力計(jì)的使用。

高階認(rèn)知：創(chuàng)見(jiàn)、決策、問(wèn)題解決。

項(xiàng)目流程：如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的流程

3 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的核心是“實(shí)踐”，因此，項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程都以小組為單位進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。小組成員通過(guò)共同討論、查閱資料、設(shè)計(jì)構(gòu)思、交流展示、改進(jìn)提升、生生互評(píng)等環(huán)節(jié)，不斷總結(jié)改進(jìn)，在實(shí)踐操作中完成核心知識(shí)的內(nèi)化提升，具體實(shí)施過(guò)程如表3所示。

表3 項(xiàng)目具體實(shí)施過(guò)程

續(xù)表3

4 項(xiàng)目評(píng)價(jià)過(guò)程

基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)的評(píng)價(jià)過(guò)程具有全程性和多樣性的特點(diǎn)。全程性是過(guò)程中始終貫穿評(píng)價(jià)活動(dòng)；多樣性是評(píng)價(jià)方式和評(píng)價(jià)者都具備多樣性。例如，評(píng)價(jià)方式有紙筆測(cè)試、量規(guī)、調(diào)查問(wèn)卷等形式，而評(píng)價(jià)對(duì)象包含教師、同伴和學(xué)生主體等。

“學(xué)習(xí)實(shí)踐”的過(guò)程性評(píng)價(jià)中，可以采用量規(guī)的方式讓學(xué)生自評(píng)或互評(píng)。每次實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，可根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)選定1至2個(gè)評(píng)價(jià)維度來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)價(jià)量規(guī)，查看量規(guī)和評(píng)價(jià)行為便是學(xué)生自省和提升的過(guò)程。例如，活動(dòng)需要培養(yǎng)學(xué)生有效地“傾聽(tīng)與回應(yīng)”，設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)量規(guī)如表4所示。

表4 “傾聽(tīng)與回應(yīng)”評(píng)價(jià)量規(guī)

“公開(kāi)成果”的總結(jié)性評(píng)價(jià)的本質(zhì)是回應(yīng)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的達(dá)成程度。對(duì)于不同的項(xiàng)目類(lèi)別，評(píng)價(jià)的核心點(diǎn)不同，如表5所示。在具體的項(xiàng)目中，評(píng)價(jià)核心點(diǎn)可細(xì)化至不同維度，密度秤的制作評(píng)價(jià)量表如表6所示。

表5 不同類(lèi)型項(xiàng)目評(píng)價(jià)核心點(diǎn)

表6 密度秤產(chǎn)品評(píng)價(jià)量表

5 結(jié)束語(yǔ)

以項(xiàng)目化學(xué)習(xí)為載體，汲取項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，讓物理與日常生活、工程實(shí)踐、社會(huì)發(fā)展的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)得以有效推進(jìn)。后續(xù)工作中，若能不斷改進(jìn)并完善項(xiàng)目選擇和全程評(píng)價(jià)方法，則有望能夠以10%的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)課程，撬動(dòng)剩余90%的物理課。