隨著教育理念的更新和教育目標的轉變,培養學生的綜合能力與核心素養成為教育的重要任務.傳統的高中物理教學模式難以充分激發學生的學習興趣和主動性,無法滿足學生的發展需求.項目式學習作為一種以學生為中心的教學方法,強調學生通過完成真實且具有挑戰性的項目任務,主動獲取知識、應用知識,培養解決問題的能力和團隊協作能力等.將項目式學習引人高中物理教學中,為打破傳統教學困境、提升教學效果提供了新的途徑.因此,探索基于項目式學習的高中物理教學路徑具有重要的現實意義和理論價值.
1 項目式學習的內涵與特點
項目式學習是一種以學生為中心的教學方法,強調學生圍繞真實且具有挑戰性的項自展開學習活動.項目通常來源于生活實際或學科領域中的真實問題,學生需要運用多學科知識和技能,通過自主探究、合作交流等方式,經歷問題提出、方案設計、實踐操作、成果展示等一系列環節,最終完成項目任務并解決問題.
項目式學習具有以下顯著特點.一是真實性.項目基于真實的生活場景或學科問題,學生解決的是實際存在的問題,這使學習更具現實意義,能激發學生的學習興趣和內在學習動力.二是綜合性.項自式學習中的項目通常涉及多學科知識與技能,有助于培養學生的綜合素養.三是協同性.學生通常以小組合作的形式開展項目,通過分工協作共同完成任務.在小組合作中,學生學會溝通交流、分享觀點、相互支持,培養團隊協作意識和能力.四是探究性.在項目式學習中,學生需要自主探究問題,通過不斷嘗試、探索、反思解決問題.在探究過程中,學生能夠培養和提升思維能力[].
2高中物理項目式教學的目標與價值
高中物理項目式教學旨在通過讓學生參與項目探究,系統且深人地理解和掌握物理學科的核心概念、原理和定律;著重培養學生的實踐操作能力(學生熟練運用物理實驗器材,準確進行實驗操作)、科學思維能力(在分析物理問題時,學生運用科學的思維方法,提出合理假設,進行嚴謹論證,并且從不同角度思考問題,提出創新性的解決方案)、自主學習能力(學生主動獲取知識、整理知識);致力于促使學生逐漸形成物質觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念等物理觀念,培養學生實事求是的科學態度和勇于探索的精神,幫助學生樹立正確的科學價值觀2.
從學生角度來看,高中物理項目式教學能夠極大地激發學生的學習興趣,改變學生對物理學科枯燥乏味的刻板印象.通過解決真實的物理問題,學生可感受到物理知識與生活的緊密聯系,從而提高學習的積極性和主動性.同時,項目式教學為學生提供了展示自我的平臺,學生在完成項目的過程中,能夠充分發揮自己的優勢,增強自信心和成就感.而且,在項目式學習過程中,學生能夠提升綜合素養和能力,為學習和發展奠定基礎.
從教學角度來看,高中物理項目式教學能夠促進教學方式的創新和變革.教師在項目式教學中扮演引導者和協助者的角色,與學生建立更加平等、互動的關系,有助于營造良好的教學氛圍.此外,項目式教學還能促進教學資源的整合與優化,教師可以根據項目需求,整合教材、實驗器材、網絡資源等多種教學資源,為學生提供更加豐富多樣的學習素材,提高教學效果.
3基于項目式學習的高中物理教學路徑
3.1 明確目標,定向領航
項目目標不僅需要與課程標準緊密結合,還需要瞄準學生的能力發展需求,確保學生在完成項目的過程中能夠掌握核心知識、提升關鍵能力.同時,項目目標的設計應注重與生活實際相結合,以激發學生的探索熱情,增強學習的主動性和積極性.通過明確目標,教師可以為學生提供清晰的學習方向,使項目式學習更具針對性和實效性[3].
例如 以人教版高中物理選擇性必修第一冊第四章第1單元“光的折射”為例,本單元涵蓋光的折射定律、折射率等重要概念,是理解光學現象和后續光學知識學習的基礎.其內容不僅有理論知識,還與生活中的諸多光學應用緊密相關,如眼鏡、望遠鏡、海市蜃樓等現象背后都涉及光的折射原理.基于此,教師可以設置“設計與制作簡易光學儀器”項目,要求學生運用光的折射知識,設計并制作出一款簡易的光學儀器,如簡易望遠鏡或投影儀.在此項目下,教師可以設置如下項目目標:學生能夠深入理解光的折射定律、折射率等概念,掌握這些知識在實際光學儀器中的應用原理;學生能夠通過實驗探究和數據分析,提升科學探究能力和實驗操作能力;學生能夠通過設計光學儀器,培養創新思維和實踐能力;學生能夠通過項目探究,認識光學知識的實際應用價值,提升對光學現象的興趣,增強團隊合作意識和解決實際問題的意識和能力.
3.2 設計項目,搭建框架
完善的項目框架能夠指導學生有條不紊地推進項目學習任務,幫助學生更好地理解和掌握物理知識,鍛煉學生將知識運用到實際生活中的能力,真正實現學以致用.在明確項目主題和目標之后,教師應該認真規劃項目的結構和流程,通過劃分任務階段和項目環節,為學生搭建系統化的學習框架,使項目式學習更具邏輯性和可操作性[4].
例如 針對“設計與制作簡易光學儀器”項目,教師應該設計以下項目環節和任務.在項目啟動階段,教師向學生介紹項目背景和目標,明確項目任務和要求.學生分組討論,確定各自小組的光學儀器設計方向.在知識學習階段,學生查閱教材、觀看教學視頻,系統學習光的折射定律、折射率等核心知識,為后續設計奠定理論基礎.在實驗探究階段,學生根據所學知識和生活中對光學儀器的觀察,設計光學儀器方案,如確定望遠鏡的鏡片組合、焦距.然后學生依據設計方案,選擇合適的材料如鏡片、鏡筒等,動手制作光學儀器.在制作過程中,教師提供技術支持和指導.在測試優化階段,學生測試自制光學儀器的性能,記錄測試結果,并根據測試數據對儀器進行優化和改進.在成果展示階段,各小組展示本組的光學儀器,并匯報設計思路、制作過程和測試結果,
3.3 組織實施,推進探究
項目涉及的知識點和任務比較多,對教師和學生的要求比較高.教師應該利用多樣化的教學方法推進項目探究過程,激發學生興趣的同時引導學生的探究方向,從而保證項目探究效果.具體而言,進人項目探究階段后,教師應該先創設生動的情境,然后引導學生從情境中發現問題并提煉出項目的核心問題.接著,教師通過案例分析幫助學生理解問題的本質,并通過小組合作的方式推進項目探究.
例如在進入“設計與制作簡易光學儀器”項目后,教師展示生活中的光學現象(如各行各業中望遠鏡的使用),創設生動的情境,引導學生認識到望遠鏡的實際價值,促使學生思考其中的光學原理.在此基礎上,教師提煉項目的核心問題,如“如何利用光的折射原理設計并制作一款簡易的光學儀器?”在學生短暫思考后,教師引入成功的簡易光學儀器設計案例,引導學生分析其結構與光的折射原理的應用方式.接著,教師根據學生的實際情況,劃分學習小組,要求各小組圍繞核心問題展開討論,確定自己要制作的光學儀器類型,以及相關的知識,并思考如何將這些知識運用到儀器設計中.在制作簡易光學儀器過程中,小組內成員分工合作,分別負責材料采購、儀器組裝、調試等任務,穩步推進項目進程,
3.4 過程指導,答疑解惑
自主探究是項目式學習的核心,但教師的過程指導同樣不可或缺.高中物理知識具有較強的邏輯性和抽象性,學生在項目式探究過程中,必然會遇到各種困難和疑惑.若缺乏教師的有效指導,學生可能會喪失學習信心,導致項目無法順利完成,也難以實現知識與能力的提升[5].因此,教師需要全程跟蹤項自進程,把握學生的學習節奏和進度,并根據實際情況適時調整教學方向.同時,針對學生在項目探究過程中遇到的疑難困惑,教師應該通過啟發式提問或示范操作的方式,幫助學生突破思維障礙,深化對知識的理解.通過有效的過程指導,教師能夠為學生提供個性化的學習支持,確保項目式學習的順利進行,并促進學生能力的全面提升.
例如在\"設計與制作簡易光學儀器”項目中的方案設計階段,教師要了解每個小組的設計思路,觀察是否存在概念理解偏差的情況.若發現某個小組對不同介質折射率對光線偏折程度的影響理解有誤,教師應及時介人,提出問題:“當光線從一種介質進入另一種介質時,入射角和折射角與折射率有怎樣的關系?”促使學生重新思考設計方案.在制作簡易光學儀器的過程中,若學生出現材料選擇不當、組裝困難等問題,教師可以提供一些鏡片參數資料,引導學生分析不同參數鏡片對光線折射的影響,讓學生自主做出選擇,助力學生在解決問題過程中實現思維突破.
3.5 多元評價,激勵提升
單一的評價方式無法全面、客觀地反映學生在項目式學習中的真實表現和進步情況.教師應該實施多元化評價,兼顧項目過程和結果,關注學生知識、能力和素養的發展情況,以全面、細致地評價,明確項目式教學成效,然后給予學生積極反饋,讓學生及時了解自己的優點,增強學習的自信心和動力;同時,明確指出改進方向,為學生后續的學習提供清晰的導向,持續提升物理教學效果.
例如在“設計與制作簡易光學儀器”項目中,教師要觀察學生在項目探究過程中的表現,評價學生的參與度、合作能力、實驗操作能力.例如,在設計望遠鏡的過程中,教師可以評價學生是否積極參與討論、是否合理分工合作、是否規范操作實驗器材等.除了評價學生的項目探究過程外,教師要評價學生的項目成果,包括光學儀器的設計合理性、制作質量、測試效果,評估學生制作的望遠鏡是否成像清晰、結構是否穩定、是否實現了預期功能等.此外,教師要組織小組互評活動,讓學生互相評價項目探究過程中對小組的貢獻、在實驗探究中的表現等,在促進學生間交流與合作的同時,增強學生的團隊意識.教師還要讓學生反思自己在項目學習中的表現,撰寫項目探究報告,記錄項目探究過程中的問題和解決方法,幫助學生更好地認識自己,明確改進方向.綜合教師評價和學生評價的結果,教師要給予學生具體的項目評價反饋,對于在實驗操作中表現突出的學生,教師可以表揚其動手能力和細致態度;對于在設計中存在問題的學生,教師可以建議其進一步優化設計方案或加強理論學習.通過多元評價,教師不僅能夠幫助學生鞏固光的折射相關知識,還能提升學生的實踐能力、合作能力和創新思維能力,使項目式學習更具教育價值.
4結語
綜上所述,項目式學習為高中物理教學帶來新的活力.通過明確教學目標、精心設計項目、有效組織實施、適時過程指導以及合理多元評價,能夠形成相對完善的教學路徑,為高中物理教學創新和學生發展賦能.在實際教學中,教師應該重視項目式學習的輔助作用,積極實施項目式教學,并不斷反思項目式教學的效果,不斷完善教學路徑,為高中物理教育的高質量發展提供更有力的支持.
參考文獻:
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[5]朱呈煒,鄧志文.指向學習目標的高中物理微項目式學習設計——以“帶電粒子加速”教學為例[J].物理教學,2024,46(03):11—16.