基于物理學科核心素養的項目式學習流程構建

張詩藤 須萍

摘? ?要： 《義務教育物理課程標準（2022年版）》注重學生實驗探究，強調做中學。項目式學習有問題驅動、合作探究等特點，符合新課標的要求。文章構建了以培養物理核心素養為導向的項目式學習流程。論證了模式對物理核心素養的培養作用并指出項目開展的注意事項。

關鍵詞：項目式學習；BPL；物理學科核心素養；科學探究

引言

自2016年《中國學生發展核心素養》總框架提出以來，各級教育者對其給予了充分的重視。物理核心素養從物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個方面提出要求，教師應以核心素養的培養為主要目標，發展學生各方面相關能力[ 1 ]。

新頒布的《義務教育物理課程標準（2022年版）》[ 2 ]中要求注重科學探究，突出問題導向，強調真實問題情境，引導學生不斷探索，提高分析問題、解決問題的實踐本領和科學思維能力。項目式學習簡稱為PBL（Project-based Learning），以建構主義理論為基礎[ 3 ]。具有問題驅動、合作探究、情境真實等特點。以項目為載體開展的項目式學習，滿足課程標準的要求，是實現“做中學”的有效形式之一，對物理學科核心素養中科學探究、科學思維的培養具有顯著的促進作用。

1? 項目式學習流程構建

項目式學習的本質是：由一個或多個問題組織并推動項目活動，開展實施并最終產生解決問題的產品[ 4 ]。其特點主要有以下四個方面：以問題為驅動；以學生為主體；學習過程體現合作性和探究性；形成最終產品。其中問題的提出要求從真實情境出發，貼近學生生活。學生以小組的形式進行項目設計并實施，最終形成產品并進行展示交流。結合項目式學習特點和物理學科核心素養的要求，設計適用于物理探究課堂的項目式學習流程，如圖1。整個流程分為六個步驟，前兩部分教師為主，學生為輔，后四部分學生為主，教師為輔。

（1）聯系生活，引出項目

教師根據學生的日常生活情境，與物理知識相聯系，提出有可行性和操作性的項目。因為物理來源于生活，所以項目也應來源于生活。如此設計可拉進項目與學生的距離，增加學生的興趣。讓學生明了項目來源于并服務于社會，了解社會科技中隱含著物理知識與規律，強化物理的重要性，幫助學生樹立崇尚科學、科技強國的意識，有利于培養學生的科學態度與責任。

（2）明確核心問題

核心問題是項目式學習的解決目標，指導整個項目的方向，起到項目與物理知識相聯系的橋梁作用，因此在項目提出后的首要任務就是明確核心問題，以問題為導向開展后續活動。問題也是整個項目的核心，好的問題選擇關乎項目的教學效果，教師需根據項目實際情況和希望學生學習的物理知識，提前準備好核心問題和推動項目進展的驅動問題。在項目最開始點明需要解決的核心問題，幫助學生建立以目標為導向的思維方式。

（3）圍繞問題，展開分析

項目和問題均明確后，就要圍繞核心問題展開分析，這里需要將學生分組，組內人數以4～6人為宜，學生分工合作，收集、整理相關資料。教師在各小組之間巡視輔導，適時提出啟發性問題，幫助學生自主思考。分析的過程需要學生主動學習物理概念和規律，把知識作為工具來解決核心問題和驅動問題，在分析和團隊合作中啟發學生思維和邏輯推理能力，進而提升素養。

（4）設計方案，實施操作

在分析問題設計方案并實施的兩個步驟中，都離不開相關物理知識的結合，物理概念和規律是項目得以進展的基礎，這兩個環節中充滿了高階驅動低階的學習過程。教師仍以問題引導的方式，推動學生主動探究。在一次次嘗試中不斷分析問題、改正錯誤、修訂方案，最終制定出合理方案，自主分工后開始實操。此環節意在提高學生分工合作和動手實踐能力，實現“做中學”。

（5）成果展示與交流

在項目產品制作成功后，教師給學生提供展示的平臺。各小組展示項目成果并分享注意要點、學到的知識、成功或失敗的心得等。項目失敗的小組也可交流分析失敗原因，提供經驗教訓。展示的平臺可在班級、校內或校外，亦可邀請群眾參觀。通過展示可增強學生的習得性成就感，促進正強化，提升學生的溝通表達能力。

（6）評價反思與改進

對項目的評價要多元，可包括自評、互評、教師評價與觀展者評價等多種評價方式，從項目計劃創意、完成度、美觀度等多方面給予打分或評獎。教師可啟發學生結合物理知識提出項目可改進的方案，拓展學生的思維，引導深入思考，加深對物理概念和規律學習的深度。

2? PBL對物理學科核心素養的培養作用

物理學科核心素養包含多個方面，培養的途徑和方法有多種，每種教學模式根據自身的特點，對各維度的培養各有側重，并不能面面俱到、齊頭并進。根據項目式學習的特點，其對培養學生物理學科核心素養四方面均有幫助，其中對科學探究能力的培養作用較為突出。

（1）以問題為驅動，引導形成物理觀念

核心問題是項目學習的關鍵，項目式學習模式是一個高階驅動低階的過程，與傳統教學有很大不同，如圖2所示。學生并沒有提前學習相關知識，而是在解決問題、推進項目的過程中，學習相關學科知識。以問題為驅動自主探究學習，這促使學生依據問題，尋找并選擇適用的物理知識，自主進行知識建構，并對知識進行整合梳理。有助于促進學生深度理解物理概念，將物理概念、規律在頭腦中提煉升華，形成物理觀念。

（2）以學生為主體，主動鍛煉科學思維

項目式學習的過程以學生為主體，教師以引導者的角色參與其中，以問題式、點撥式的指導為主，誘導學生自主探究，充分發揮學生的自主性、能動性。培養學生邏輯上的歸納、演繹與類比推理能力，并且提升學生綜合分析、抽象概括的思維能力。學生自主建構模型，小組內討論，成員間通過科學推理、論證不斷質疑創新，直到制定出合適方案。這些環節對學生思維能力的提升均有幫助，也符合物理學科核心素養中對科學思維能力的相關要求，因此項目式學習有助于鍛煉學生的物理科學思維。

（3）小組合作實踐，提升科學探究能力

項目式學習對科學探究的培養作用體現在諸多方面。物理學科核心素養中科學探究的定義與筆者構建的項目式學習流程高度匹配，如圖3所示。科學探究是指學生基于觀察、實驗，提出問題，形成猜想與假設、設計實驗、制定方案，并通過分析論證作出解釋，最終對結果進行交流、評估、反思。其中的要素包括問題、證據、解釋、交流。

首先，項目式學習和科學探究都對問題極其重視。問題是科學探究的真正靈魂[ 5 ]。核心問題也是項目式學習的重心。兩者都是以問題為起點的；其次，項目式學習中圍繞問題展開小組分析，設計方案并實施操作的過程，需要學生找到論據進分析論證，并對所采取的方案進行解釋，說服小組成員統一觀點。這與科學探究中證據、解釋兩要素相對應，在此過程中學生尋找匹配證據，論證解釋觀點的思辨能力得到發展；最后，項目成果需要展示交流，教師組織學生相互評價反思并改進，這與科學探究中交流的要素相對應。因此，從項目式學習的流程和科學探究的要素對比來看，筆者構建的項目式學習流程對物理學科核心素養中科學探究能力的培養有顯著作用。

（4）真實情境出發，培養科學態度與責任

項目式學習中的核心問題一般涉及實際生活情境下的問題解決，整個項目式學習來源于生活，以真實情境為背景，將實際社會情境與科學技術相聯系。融合物理知識于項目之中，讓學生通過體會項目的價值與應用，進而了解物理對社會發展的貢獻和重要性。體會科學與目前社會的緊密聯系，了解科研工作者背后艱辛付出與不懈奮斗的科學精神，培養學生正確的科學態度。另外，學生在小組中與成員合作配合，在小組中承擔不同工作，扮演不同角色，小組中的協商與分工有助于培養學生的責任感。因此，項目式學習可以培養物理學科核心素養中的科學態度與責任。

3? 有效開展項目式學習的方法

項目式學習可作為傳統教育模式的一種補充，開展須考慮諸多方面，其中主要應考慮到創設真實問題情境、明確教師角色定位、營造適度輕松的課堂氛圍和注重項目評價反饋。

（1）創設真實問題情境

項目選擇與核心問題的選擇是開展項目式學習首要考慮的內容。首先，項目選擇要符合課程標準要求；其次，根據情況選擇時間跨度適中的項目；再次，問題需要與物理知識相關，又與日常生活相聯系，聯系生活給學生真實問題情境；最后，一定的趣味性能夠引起學生的興趣和熱情，有助于主動探究。項目式學習具有很強的開放性和自主性，涉及領域較廣，需要教師做好全面的信息準備。

（2）明確教師角色定位

開展項目式學習的物理教師要研究如何激發學生對項目的興趣，幫助學生將項目與物理知識相連接，不斷引導學生深入挖掘現象背后的本質和物理規律。依據學生的心理邏輯和項目探究發展的邏輯進行課堂設計，突出學生的自我導向學習能力，教師和學生共同做出決策[ 6 ]。在學生探究遇到瓶頸時，不是直接告訴學生解決辦法，而是拋出驅動問題，給學生提供思考支架，充分幫助學生發揮自主性，促進學生自主探究、獨立解決問題能力的發展。

（3）營造輕松的課堂氛圍

項目式學習需要相對輕松活躍的課堂氛圍，有助于學生之間的頭腦風暴、相互啟發，有助于項目推進和開展。但這樣的課堂絕不是完全的放松，教師要明確課堂紀律，掌握各小組討論和實施的動向。學生安全也很重要，物理項目中的安全性包括項目本身的安全性和學生操作過程中的安全性，教師要注意有危險性儀器（如玻璃器皿、酒精燈）的安全使用，學生動手操作過程中的意外情況等，一些有爆炸性可能的項目不宜引入。教師要提前做好防護準備，確保學生安全。

（4）注重項目評價反饋

對項目式學習的評價以學生自評、互評為主。設計評價量表，給予學生自評互評平臺，對項目產品進行展示并評分。評價指標包括對項目涉及知識的理解；項目推進過程中的合作、方案設計、操作；項目完成度等[ 7 ]。以紙筆測驗考察物理知識，以談話或問卷了解學生對項目式課堂的滿意度，根據學生的反饋，進一步調整項目式學習的課堂結構。

4? 總結

綜上所述，基于物理學科核心素養構建的項目式學習流程以問題為驅動，引導形成物理觀念；以學生為主體，主動鍛煉科學思維；以小組合作分析，提升科學探究能力；從真實情境出發，培養科學態度與責任。其特點符合《義務教育物理課程標準（2022年版）》強調實踐性、探究性的要求，其流程與素養中科學探究的要素相匹配，有助于培養學生物理學科核心素養，培養科學探究能力。

參考文獻：

［1］ 核心素養研究課題組.中國學生發展核心素養[J].中國教育學刊，2016（10）：1-3.

［2］ 中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

［3］ 劉景福，鐘志賢.基于項目的學習（PBL）模式研究[J].外國教育研究，2002（11）：18-22.

［4］ KUBIATKO M，I VACULOVA.Project-based learning：characteristic and the experiences with application in the science subjects[J].Energy Education Science and Technology Part B：Social and Educational Studies 2011，3（1）：65-74.

［5］ 廖伯琴，李洪俊，李曉巖.高中物理學科核心素養解讀及教學建議[J].全球教育展望，2019，48（9）：77-88.

［6］ 羅瑩，謝曉雨，韓思思，等.中學物理教學新模式：基于項目的教學[J].課程·教材·教法，2021，41（6）：103-109.

［7］ 胡紅杏.項目式學習：培養學生核心素養的課堂教學活動[J].蘭州大學學報（社會科學版），2017，45（6）：165-172.