高中物理項目式學習的內涵、類型及其育人的教學實現

【摘要】高中物理項目式學習是落實高中學生物理學科核心素養的重要形式，具有鮮明的教學內容特征.那么在物理項目式學習開展中，有哪些教學的途徑呢？一是尋找真問題，在真實問題探究中育人；二是創設新情境，在學習情境建構中育人；三是形成新體驗，在動手動腦體驗中育人.

【關鍵詞】項目式學習；高中物理；課堂教學

高中物理項目式學習是在真實情境中，以學生為中心的、以小組為單位的圍繞物理某個真實項目的主題及目標展開的合作探究學習形式.項目式學習源于美國著名教育家約翰·杜威提出的“從實踐中學習”理論，杜威首次明確了“項目式”學習的概念，即指學生自行制訂計劃，結合已有認知經驗，獨立操作并解決問題.國外普遍認為，項目式學習是一種復雜的、真實的與課程緊密相關的學習方式，其能夠激發學習者的興趣，促進學習者素質和能力的提升.

與傳統教授式教學不同，項目式學習充分體現了學生本位，且屬于深度學習模式，強調學生在面對現實問題時，通過合作和探究的方式來解決，在這一過程中，學生的各種素質得以提升[1].從學科角度考慮，美國學者托馬斯博士（J.W.Thomas）認為，向心性是項目式學習的首要特征，項目式學習是圍繞課程內容展開的，而非獨立于學科之外.伴隨時代的發展，項目式學習的內涵不斷拓展，逐漸演化成為以小組為單位、以解決項目任務為目的的一種學習方式.項目式學習的概念實現了從1.0模式向2.0模式的升級，項目式學習2.0模式更具有開放性和生成性，其目的在于培育學生，促進學生的全面發展，這與當前素質教育全面推行的要求不謀而合.項目式學習需要對原有的課程形態進行調整，一般包含項目設計、資源配備、項目管理及評價等環節，從教學形態上來看，具有鮮明的實踐育人屬性.

高中物理項目式學習具有三方面的顯著特征.第一，在物理項目式學習中，學生由被動的知識接受者轉變為知識的建構者.學生參與物理項目的設立與實施，主動與同伴交流、合作，并擔任一定的職責；在物理項目式學習中，學生既是物理問題的發現者，也是物理問題解決的主體，教師則扮演引導者的角色.第二，在高中物理項目式學習中，物理學習內容具有向心性.“物理項目”是物理項目式學習展開的核心，即物理項目的開展是圍繞一定的物理主題或物理目標設計的，且物理項目式學習比較注重學生對物理學科核心概念及原理的理解.與此同時，學習內容并非采用固定模式，學生可以結合興趣進行甄選或調換順序，這樣有助于物理學科知識的融會貫通.第三，物理項目式學習過程是真實發生的，且具有發展性特征.真實發生是指學生通過學習來解決實際問題，物理項目式學習過程也是學生切身體驗物理探究的過程，因而，學生可以在物理學習的各個環節中得到鍛煉.

物理學科學習項目開發有哪些類型呢？傳統物理學科教學在課程內容編排上，通過分模塊式編寫，能夠讓學生按照從簡單到復雜的邏輯關系接受教學內容.這種從易到難的內容編寫方式表現得非常突出.在教學過程中教師也是按照從低到高的層次展開教學的，這既能夠減輕學習者在初學的學習壓力，也能夠夯實學生物理學科基礎知識.據筆者對高中物理教材的分析，高中物理學科中科學觀念、科學思維、科學探究、社會責任等教育元素都是可供挖掘的學習項目.目前高中物理學科可開發的項目式學習形式主要有：調查分析類、科學探究類、角色扮演類、動手制作類、科學幻想類，詳見表1.

在實際教學過程中，如何實施項目式學習呢？從教學流程上來看，具體包括三部分，即準備階段、實施階段和評估階段.其中每一個階段也可以做進一步細分，在準備階段，還應包含選定物理學習主題和制定物理學習目標兩個環節.選擇物理項目主題直接關系著物理項目式學習的成效，主題要合理，體現項目式學習的“向心性”特征，符合學生旨趣[2].物理學習項目的目標可以結合課程標準及學生的實際情況設定，如結合物理核心素養的四個維度設定.在實施階段，首先，要成立項目小組，一般而言，每個小組3至6人為宜，可以通過學生“自由組合”和教師“微調”的方式選定小組成員，保證各小組成員之間的知識水平和能力相差不大.其次，結合學科內容確立項目計劃，按步驟、分層次地推進.在這一過程中，學生應積極參與并制訂項目計劃.再次，完成項目探索.該階段是項目式學習的核心環節，小組成員經過一系列的探索活動，實現對多個問題的整合與解決.在項目評估階段，以小組形式展示項目成果，成果類型可以是多樣的，如實物模型、實驗教具、設計圖紙、書面作品、多媒體作品或技術類作品等.成果展示后對項目實施過程進行評價和反思.

物理學作為研究自然科學領域的基礎學科，主要圍繞物質的運動規律、物質之間的相互作用以及基本結構開展研究.物理學廣泛地運用了應用數學、建模、觀察和實驗等諸多工具.通過對物理問題進行科學推理和論證，進而形成相對科學的研究方法和理論體系[3].從物理學科的特點看，其具有基礎性和方法性特征，這也就決定了項目式學習模式非常適合物理學科.

項目式學習具有綜合實踐性，其項目開展最有利于物理學科育人.那么，在物理項目式學習開展中有哪些教學實現的途徑呢？

一是尋找真問題，在真實問題探究中育人.啟動一個學習項目，首先要考慮是否符合高中物理學科知識的學習要求，其次考慮是否能夠激發學生參與主動性，因而從真實問題中切入更具可行性.衡量“真問題”的標準有三個：定向性、興趣性、引領性.所謂定向性，就是遵循項目式學習的基本要求，明確學習項目的方向及目標.如項目式學習是要為高中物理學科核心素養培育服務的，應圍繞核心素養的各個維度進行設計.一方面，通過項目式學習，為學生理解知識內容、建構物理知識體系、培育物理學科思維提供支持；另一方面，將立德樹人融入物理項目式學習中，達到過程育人的效果.所謂興趣性，就是指基于物理核心概念和科學原理，設計要符合學情，貼近學生生活且具有濃厚興趣的問題.基于課程標準和學生生活實際設定真實任務，引導學生綜合運用所學知識解決問題.例如，在學習某一部分知識內容時，教師預先展開興趣調查，了解學生的興趣點，并衡量任務難度與學生已有知識基礎，據此選擇適宜的學習項目.所謂引領性，就是指項目式學習不僅是為了鞏固所學知識，更為重要的是對學生理解物理觀念、了解物理前沿有一定的促進作用.項目式學習中的問題應是具有啟發意義和應用價值的.因此，對于高中物理學科項目式學習來說，最為重要的是找準“真問題”.

二是創設新情境，在學習情境建構中育人.設置情境是項目式學習的重要環節，物理來源于生活中一個個具體的情境，從這些情境中提煉并形成眾多物理原理和科學定律.因此，在組織項目式學習過程中建構學習情境，尤其是生活化情境，有利于項目的順利開展.可以故事建構情境，激發探究的興趣.物理概念及物理原理的內容不易于理解，通過故事引入，提高學生的興趣度.故事情境能夠迅速將學生帶入項目式學習的“空間”，便于學生集中聽和動腦思考.可以實驗建構情境，掌握物理實踐方法.例如，在對流行疾病進行防控期間，引導學生運用物理知識制作“自助物資領取機”，綜合運用加速度、摩擦力、能量轉換等知識內容.通過本次學習項目的實施，引導學生將所學知識運用到具體問題情境中.可以場景建構情境，引導發現的奧秘.項目式學習與傳統課堂教學模式不同，因而在場景設置方面要作出調整.如課桌的擺放要考慮適宜小組合作學習，且教室內要預留一定的空間，用于擺放項目式學習所需要的材料、工具、設備等[4].物理項目式學習情境的優化是必要環節，符合項目學習目標的情境對學生進入探究狀態、提升合作能力、銜接所學知識、進行實踐創新具有積極的推動作用.

三是形成新體驗，在動手動腦體驗中育人.物理項目式學習的關鍵是學生既動手也動腦，在全新的物理項目學習體驗中獲得提升.因而，高中物理學科的項目式學習也可以理解為一種面向高中物理知識及課表的“體驗活動”.首先，在身臨其境中體驗情感.在物理學習項目推演過程中會設置與學習目標相符合的情境，在新的情境中，學生獲得全新的情感體驗.這與以往教師講授、學生傾聽的授課模式不同，學生是物理項目式學習得以推進的主體，只有學生去做，才能形成項目成果.因而，教師要為學生營造身臨其境的氛圍，增強學生的在場感，進而化抽象為具體、化知識內容學習為情感體驗升華.其次，在做的過程中體驗方法.物理學習是比較講究方法的，教師會對學習方法進行一定的指導，而真正要使方法為學生所用，則需要學生在學習過程中不斷總結和積累.物理項目式學習是學生積累學習方法的有利契機，學生在認識問題、分析問題、解決問題的思維框架下，自主學習、明確分工、協同完成項目任務.對于學生來說，這是一次物理知識的深度學習之旅.再次，在問題探究中體驗創新[5].學生在項目式學習中扮演主體的角色，教師的作用則在于引導，因而教師需要準備一些具有啟發價值的項目問題，以便于探究活動能夠順利推進.在具體的探究過程中，教師需要時刻關注各小組的學習進展，適時地提出問題，針對學生的表現提出指導性意見等.

物理項目式學習模式既不是物理課程的輔助手段，也不是教師“靈光乍現”的教學方式，而是應該結合物理課程實際，將其作為一種課程常態.在物理教學過程中靈活運用項目式學習模式對教師的教學能力有較高要求，既需要教師有較強的教學設計能力，設計符合學生物理學習需求的實施方案，也需要教師在具體教學過程中明確核心知識點，這樣在教學過程中才能夠“事半功倍”.

【本文系江蘇省教育科學“十四五”規劃2021年度課題《“問題解決導向”的高中物理教學實踐研究》（編號：D/2021/02/295）研究成果之一】

參考文獻：

[1]鐘啟泉.問題學習：新世紀的學習方式[J].中國教育學刊，2016（09）：31-35.

[2]方紫帆.網絡環境下證據導向的項目式學習設計與實踐[J].教育理論與實踐，2022，42（11）：49-52.

[3]袁加興.項目式學習的高中物理實驗專題復習課探索——以新人教版“導體電阻率的測量”為例[J].物理教師，2022，43（04）：85-87+90.

[4]夏煜明，羅世洪.以項目式學習落實物理核心素養的教學設計——以“電磁感應現象及應用”教學為例[J].物理教學，2022，44（03）：21-24.

[5]李金梅.綜合實踐活動課程中的項目學習：理念、優勢與改進[J].教育學術月刊，2021（02）：85-90.