基于核心素養的初中物理項目式學習探索

王強

摘要：以人教版物理八年級“杠桿”教學為例，通過生活情境的創設，展開項目式學習，引導學生觀察、發現真實的問題，讓學生經歷科學探究的過程，探尋物理規律，在應用物理規律解決問題的過程中培育科學推理能力，感受物理的樂趣和物理的實踐性，培育學生的物理學科核心素養。

關鍵詞：項目式學習 ?課堂教學 ?初中物理

一、項目背景

基于核心素養的初中物理項目式學習，采用大單元視角，注意創設真實的、鮮活的活動情境，以問題鏈為導向，在任務的驅動下，組織學生體驗探究過程，進而培養提高學生解決問題的能力。[1]

在《簡單機械》大單元視角下，結合物理知識邏輯、初中學生認知發展水平，教師引導學生將“巧搬重石”項目課題拆解成 “用杠桿巧搬重石”“用滑輪巧搬重石”“用輪軸巧搬重石”“用斜面巧搬重石”四個子項目式學習課題，促進學生知識條件化，情境化，結構化。本文以“用杠桿巧搬重石”的項目設計為例，闡述基于核心素養培養的物理項目式學習設計與實施。

二、項目進程

（一）巧用生活問題情境引入項目，引導學生觀察和發現問題

驅動問題1：如何搬動重石？

任務一：體驗撬棒搬動重石比徒手搬動更省力

老師準備改造房屋，遇到一塊重石，如何搬動？學生親身體驗，徒手搬無功而返，進而提出用一根硬棍去撬動。教師適時提供撬棒，學生利用撬棒發現能輕松撬動重石。

（二）建構杠桿模型，了解杠桿五要素

驅動問題2：撬重石的工具軟硬如何？使用過程中，撬棒怎樣運動？為什么會運動？

任務二：學生自主閱讀教材，通過觀察撬棒工作過程，提煉杠桿模型，并通過作圖的方式將支點、動力和阻力畫在撬棒上。在實踐中培養學生的建模能力，培養學生的科學思維。同時，在體驗中明確什么力使杠桿轉動和阻礙杠桿轉動，區分“重力和壓力”，培養學生物理觀念。

（三）思考杠桿轉動效果的影響因素，引入力臂概念

驅動問題3：使用撬棒，能不能更省力地撬動重石？

任務三：學生思考解決方案，提出用更長的撬棒。教師適時提供長撬棒，學生對比兩次撬動體驗，發現手離支點的距離越遠，越省力。

（四）引發認知沖突，進行力臂概念的辨析

驅動問題4：可見杠桿轉動的效果，除了和力大小有關外，還跟支點到動力的距離有關。那么該距離是“支點到力的作用點的距離”，還是“支點到力的作用線的距離”？

任務四：學生觀點不一，大多傾向與“支點到力的作用點的距離”有關。教師引導學生進行力臂概念的辨析。

教師利用自制教具，演示直杠桿尺和拐角杠桿尺掛鉤碼對比實驗（水平平衡），引導學生對實驗的現象進行分析，從類同物理現象應具有共性的本源性關系思考，相同的物理量是“點到力的作用線的距離”，進而生成力臂概念。學生通過在撬棒上作圖，進一步強化動力臂和阻力臂的概念。

（五）從現象出發，激發“探究杠桿平衡條件”的求知欲

驅動問題5：探究當動力、動力臂和阻力、阻力臂之間有什么關系時，杠桿能夠平衡。

任務五：教師引導學生觀察思考，在兩次撬動重石過程中，力和力臂之間似乎存在某種關系在影響杠桿平衡。教師通過類比力學平衡狀態，拓展杠桿平衡狀態。學生通過小組合作，實驗探究杠桿平衡條件。

（六）應用杠桿平衡條件，解釋撬棒省力原因

驅動問題6：為什么使用撬棒能省力？為什么使用更長的撬棒更省力？

任務六：學生在得到杠桿平衡條件后，利用其解釋撬棒省力和不同長度撬棒省力的原因。通過問題的解決，不僅讓學生產生了較大的“滿足感”與“成就感”，也切實體會到學以致用。

（七）應用杠桿平衡條件，對生活中的杠桿分類

驅動問題7：生活中還有哪些物品也是杠桿？使用它們都會省力嗎？

任務七：學生通過觀察課上老師發給大家的獎品：羊角錘、核桃夾、剪刀、食品夾、指甲剪等物品。從一些較復雜的實例中抽象出杠桿的模型，并利用杠桿平衡條件，歸納總結出不同種類杠桿的特點。

（八）項目成果展示，拓展延伸

驅動問題8：在不改變撬棒長度的基礎上，能不能用撬棒更省力地撬動重石？

師生進行項目小結，總結收獲。通過小組項目成果的集體展示，學生間相互評價和教師評價，激發學生創造精神，拓展更省力的撬動方法。學生在展示中提出“沿垂直于桿方向斜向下壓”“將支點向重石方向移動”等辦法，親身實踐，并利用所學知識進行解釋。

三、結語

本節課以“用杠桿巧搬重石”為線索，通過解決“為什么用杠桿？怎么用杠桿更省力？為什么這樣用更省力”等問題，引領學生從生活走近知識，重新建構知識，學生的學習從被動轉向主動、從表層走向深度，切實培養學生核心素養。[2]

參考文獻：

[1]黃鵬云.初中物理教學生活化的認識與實踐分析[J].中學物理教學參考（下半月·綜合），2019（6）：16-17.

[2]周業虹.實施項目式學習，發展學科核心素養[J].中小學教師培訓，2018（8）：33－37．