指向高階思維的初中物理項目式學習實踐探究

知識是解決問題的基礎和工具，而高階思維在問題解決過程中發揮著關鍵作用，有助于深化知識理解和促進核心素養的發展。項目式學習需要主動制定計劃和方案，積極思考知識之間的聯系，探索解決問題的途徑。在初中物理教學中開展項目式學習，有助于知識傳授到思維培養的實現，推動低階思維邁向高階思維，促進核心素養的發展。

一、初中物理教學中思維培養和項目式學習現狀

初中物理學科教學周期一般為兩年，涉及聲、光、熱、電、力各個領域的知識。在時間短、內容多、任務重的客觀條件下，教學只能側重于知識概念的記憶，公式定理的使用和實驗結論的重復驗證，以低階思維的培養為主，缺乏對知識形成過程的分析和創新解決問題的探索。筆者曾經利用AI教師能力測評系統對部分教師的課堂教學進行觀測，發現教師課堂提問中有74.2%為低階思維的提問，尤其是記憶和理解，分別占了30.4%和41.1%，而高階思維的提問只有25.8%，尤其是分析問題，只占0.69%。教師側重低階思維的提問，無法引發學生的深度學習和主動思考，制約了高階思維能力的提升。

近年來，中考物理雖然新增了占比10%的實驗操作考試，但主要是考查學生對已知結論的驗證和操作步驟的規范，并非開放性和創新性實驗。在一份針對300名中學生進行的調查問卷中，選擇低階思維能力的題目占77.6%，而高階思維能力的題目只占22.4%，這說明學生在解決問題時主要依據低階思維，高階思維能力培養的缺失是一個普遍的問題。

初中物理以知識板塊劃分章節，導致學生知識的碎片化，而且教學中刻意劃分學科間的界限，會造成學生知識面的單一性。學生缺乏物理知識的整合和創新，忽視跨學科融合的重要性，學習上容易出現偏科短板和淺嘗輒止的現象。很多學生在完成日常的課堂小測和章節診斷都能游刃有余，但是一到綜合性測評就會出現概念混淆、亂套公式的現象，這是因為他們只是記住和理解了獨立的知識內容，缺乏與真實情境的聯系，沒有進行分析和評價，更沒有溫故知新。

二、初中物理項目式學習助力高階思維能力培養的實踐探究

在課程內容上，新課標降低了知識難度，新增“跨學科實踐”，首次用“物理觀念”來提煉和升華物理學科思想，要求學生用高階思維去解決實際問題。教師和學生的核心活動是思維，項目式學習能提升分析解決問題的能力，培養批判性思維，激發創造力。教師布置符合思維發展規律的項目式學習主題，學生以任務指引和問題驅動的形式體驗項目策劃和實施的具體過程，思考知識發展的延伸和運用，實現從低階思維邁向高階思維的突破。

1.項目式學習能提升學生分析解決問題的能力

分析解決問題能力是高階思維能力的基礎。“熱鬧”的課堂教學，不僅是火花碰撞的小組討論和精彩紛呈的知識展示，更應該是思如泉涌的知識內化和嚴謹縝密的思維邏輯。教學中開展項目式學習，課堂上利用“四何”問題（是何？為何？如何？若何？）引導學生剖析知識的內涵和外延，課后通過制定方案、組建團隊、實踐探索、交流展示等環節深入分析和整理復雜的知識內容，形成清晰的知識網絡，解決真實情境下的實際問題，提高分析解決問題的能力。

例如，復習《電功率》，學生對電流、電壓、電阻、電功、電功率、電熱等概念和公式容易混淆，經常出現張冠李戴或者囫圇吞棗的情況。教學中，讓學生以“如何設計一個既節能又安全的智能家居系統？”為主題開展項目式學習，利用思維導圖理解物理量的概念，通過實驗探究設計合理的電路，開展實踐活動測量生活用電的情況，實施跨學科學習設計智能家居系統，在交流展示中評估成果，形成整個初中物理電學知識的網絡架構（如下圖）。

2.項目式學習能培養學生批判性思維

批判性思維是高階思維能力的核心。在初中物理教學中，學生需要對所學知識進行分析論據、識別偏見、區分事實和觀點，并在此基礎上形成合理判斷的能力。利用項目式學習，學生需要打破固定的思維定勢，對已有的知識和方法開展評估、提出質疑，對自己和團隊的工作進行反思和調整，能有效培養批判性思維。

例如，在八年級《探究凸透鏡成像規律》教學中，如果僅僅圍繞已有的經驗（兩個分界點：u=2f、u=f），盡管通過多種方法（文字、作圖、列表、口訣）去記住和理解規律，都只是低階思維的培養，忽略了知識形成的過程和經驗本身的原理。教學中，引導學生不能僅局限于記住并掌握成像規律（知識層面的傳授），更應該開展項目式學習去探索分界點的由來（高階思維的培養），用質疑的眼光去探索知識的真理，嘗試尋找不同的分界點，培養批判性思維，形成正確而鮮明的“科學態度與責任”。

3.項目式學習能激發學生的創造力

創造力是高階思維能力的外顯。在《實施項目式學習提高學生解決彩虹反光魔法著色問題的創造性思維能力》的研究中，發現項目式學習對于提高學生解決具體問題的創造性思維能力具有顯著效果，低水平的學生比例從53%下降到34%，高水平的學生比例從10%上升到22%。項目式學習讓學生在長期思考和實踐的基礎上，突破傳統思維框架，產生新認識或新想法，創造新作品和新成果，繼而激發學習動機，維持學習欲望。在初中物理教學中，圍繞現實生活中的一個具有科學創新可能性的問題，開設相關探究實驗和動手操作項目，學生不僅獲得結果性知識，還習得蘊含在解決生活實際問題中的過程性能力，激發無限的創造力。

例如，在八年級《壓強》新授課中，引導學生以“設計一張耐用又舒適的板凳”為主題開展項目式學習，觀察并分析常見的設計方案，通過計算和實驗做出設計圖，最后選擇適合的材料，創造出獨一無二的“愛因斯坦小板凳”。作品是項目式學習的產物，是激發創造力的途徑，也是提升高階思維能力的手段，學生不僅能解決實際問題，還能獲得成就感和自信心。

三、結語

從知識傳授到思維培養，既是教師教學方式的傳承和改革，也是學生發展核心素養的需要。在初中物理教學中開展項目式學習，引導學生思考知識的形成過程和內在聯系，并運用知識解決固定的和變化的問題，有利于培養分析解決問題的能力、批判性思維和創造力等高階思維，促進學生全面發展。

注：本文系廣州市教育教學規劃課題“高中育人方式改革背景下思維型課堂的建構研究”（202113624）、廣州市天河區教育科學規劃2021年度一般課題“基于i-思維型教學的PBL項目式學習實踐研究”（2021Y010）的階段性研究成果。