以“项目学习”优化初中物理教学的策略研究

杨勇诚 朱伟

摘要：“项目学习”在西方国家是一种比较成熟的教与学的方式。本次研究的主要创新点就是把“项目学习”与初中物理教学整合在一起，尤其创造性地将综合实践活动作为一种学习方法引入到物理教学中来，通过切实可行的实践与研究，为初中物理教学策略的优化提供了有效的途径。

关键词：项目学习；初中物理；教学策略

中图分类号：G42 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2014）04-0057-04

项目学习，译自英语“Project-Based Learning”（缩写为PBL）。最早提出项目学习的是约翰·杜威的学生克伯屈。在美国等西方国家，项目学习已经是一种成熟的教与学的方式。对项目学习的定义不一而同，一般指学生通过制作某一个特定的“产品”或完成某一项特定的“任务”，在实践体验、内化吸收、探索创新中获得较为完整而具体的知识，从而发展技能，培养习惯，陶冶情操，学会合作。

从2007年起，盛泽第二中学全面开展“基于项目学习的初中物理教学方案”设计，2009年，学校成功申报江苏省教育科学“十一五”规划课题“基于项目学习的初中物理教学的实践与研究”。

基于“项目学习”的初中物理教学，就是在初中物理教学实践中运用项目学习的方式来组织课堂教学，尝试着将“综合实践活动”作为一种教与学的基本方式，引入到初中物理启蒙教学中来，从而构建起以任务驱动教学法、行为引导为主体的教与学方式。这种方式关注学科的核心概念和原理，它要求学生基于实际问题的解决、现实世界的探究以及其他的一些有意义工作的研究，并在自主学习的基础上，通过制作作品，完成知识的自我意义建构。

一、 把握课题研究的实施背景

1.基于课程改革深化的现实需求。在当前的中学物理教学中，新课程所倡导的小组合作学习、自主探究学习等有效学习方式常常得不到真正落实。在初中物理教学中构建“项目学习”教学方式的实践与研究，目的在于改革当前物理教学游离于新课程改革目标之外的现状，有效推进物理学科教育改革的深入，从真正意义上实现学科教育和教学素质化的需要，是最终实现新课程改革目标、宗旨、价值的需要。

2.基于物理教学归真的内在要求。随着学校教育技术装备天翻地覆的变化，实验条件得到极大改善。但是，有些学校在实际教学中过分依赖厂制教学仪器，结果呈现给学生的物理现象反而离生活越来越远，学生动手的机会越来越少，失去了体验实验过程的乐趣，在一定程度上泯灭了学生天生的好奇心和原生的创造动机。初中物理教学中构建“项目学习”教学方式的实践与研究，是在教育现代化深入推进过程中，对物理学科教学现实问题的思考，也是对物理教育本质认识的返璞归真，其目的就是让物理教育更好地走进生活、走向社会。

3.基于师生双赢发展的价值追求。在初中物理教学中构建“项目学习”的教学方式，目的就在于更好地发挥物理学所蕴含的精神价值，放大这门学科的育人因素，为学生养成一种终身探求生活物理的精神奠定基础。这是基于发展学生的研究价值。通过教学模式和学习方式的研习和探究，有助于教师自身教育理论素养和教学技能的提高。因此，这项研究具有师生“双赢”的现实价值。

4.基于前期教学实践的应然期求。从2000年起，我们就开始在劳动技术教育领域开展“项目学习”的探索。2002年学校以新课程为背景，又将在劳动技术教育中积累的经验运用到整个综合实践活动课程中，全面组织基于项目学习的各项教学实践活动。2005年学校已经把综合实践活动课程领域扩展到综合课程（艺术、体育、社会历史等课程）进行实践探索。因此，我们在初中物理教学中引入项目学习，意在将多年积累的实践成果向学科教学渗透，在物理学科教学中形成一套与综合实践活动课程具有共性的、又有物理学科教学个性的新型的学习方式。

二、归纳行之有效的课程开发途径

现行的各种初中物理教材在内容的安排上学科逻辑很强，章节之间分得很细，要组织项目学习，就需要教师对教学资源重新梳理和整合。教师要以学生的生活作为课程建构的基础，从学生兴趣入手，根据自己的特长，结合地域教育资源，汲取现成教材中的积极因素，通过创造性劳动来设计学生的学习项目。我们根据对初中物理学科知识体系的分析和研究来开发项目，生成课程。基于项目学习的物理课程形态主要分为以下四种：

1.物理课程与劳动技术教育课程整合，形成项目学习课程。这类项目是将物理学习寓于劳技教育、美术教育等课程中。学生在实际操作中，通过教师指导、查阅资料、看说明书等方法，加上学生间的口口相传，来实现物理知识与技能的传授。比如：将《电磁波》的教学整合成安装七管收音机的过程中进行；将《电磁铁》的教学寓于制作温控加热器、水位报警器的过程中。

2.在物理学习过程中渗透研究性学习，形成项目学习课程。主要是将物理课程涉及人文、社会等方面内容比较多的学习内容整合在一起，在课程标准范围内设计研究指南，学生在教师指导下开展研究。教师在学生交流研究成果的过程中帮助学生梳理知识。比如：在《能源》的研究性学习中，学生在课题指南的引导下，确立《研究能源危机对人类生存的影响》《预测直接利用太阳能的前景》《新能源汽车的发展和前景研究》以及《新能源的开发和利用的建议》等自己感兴趣的研究小课题，利用课余时间先进行研究，在课堂上各组进行交流，教师帮助学生梳理知识点，从而完成教学目标。

3.改造物理实验探究活动，形成项目学习课程。主要是针对课堂教学某项内容，为学生提供专题的探究性实验，直接为课堂教学服务。比如：通过研究教室里日光灯的控制原理来实现《电路的基本连接方式》的教学目标；通过研究开水冷却时的温度变化规律或保温材料的隔热性能来完成《温度、温度计》的教学等等。

4.将课后体验性的“三小”前置，引入课堂，形成项目学习课程。主要在“小实验、小制作、小发明”的实践过程中，为学生创设问题产生的情境，通过对实际问题的解决，或者动手制作一些小产品等活动来获得物理知识和技能，比如：通过制作手电筒来认识电路的基本元件，掌握电路的连接方法，学会电路图的画法，了解电路通断的几种状态等等。

三、架构井然有序的实施框架

基于项目学习的初中物理教学是一种以合作学习、情境教学为主体的教学模式。其课堂不拘泥于现成教材提供的教学逻辑和教学内容，而是立足学生实际生活，从学生的兴趣出发，充分利用学生原有的经验，整合包括现有教材学习内容的有价值的教学资源，开展有意义学习。这种教学模式不受45分钟课堂时间的约束，不为教室这个特定学习环境所限制，而是一个跨时空的、课内课外紧密联系的学习过程。

1.项目学习的流程。基于项目学习的物理课堂，尽管由于学习内容的不同而有着多种形态，但是基本流程是相同的。那就是：以项目任务为驱动，学生在制订计划、执行任务的过程中，以自主学习和合作学习为主要学习形态，整合教学资源，实现意义建构。其课堂基本流程如下：

2.真实任务的情境。基于项目学习的物理教学，是围绕学生完成“真实”的任务、制造“真实”的产品组织教学的，在活动中学生都能够从自己的智能优势出发，找到合适的角色，承担相应的任务，在学习中人人都能品尝成功的喜悦，这更增添了学生对物理学习的自信心，使得物理学习兴趣能够持久地保持。同时，项目学习基于学生的经验，重视学生经验对学习品质的影响，在学生与学生的合作互动中，学生彼此之间的经验在相互影响着对方的学习过程，他们会把自己的理解方式和训练程序介绍给同伴，这种适合学生年龄特征的学习策略潜在的学习效能大大高于教师的传授方法与技能。所以，基于项目学习的初中物理教学课堂也是提高学生元认知水平的学习场所。

3.师徒结对的课型。在基于项目学习的物理教学多边活动中，教师是一个组织者、指导者、参与者。教师根据学生的智能优势和学习水平上的差异落实不同的学习任务，根据经验上的差异安排学生在项目学习过程担当不同的角色，确保学生在学习过程中都有事干，都有成事的可能。项目学习的课堂应该像“师傅带徒弟”一样，教师在跟学生一起“干活”（活动）中把要领告诉给学生后，其余的学习就可以放手交给学生。当学生有解决不了的问题时，才会由“师傅”出面来点拨，教师的工作在整个教学过程中起到统筹全局、策划引导、画龙点睛的作用。

4.立体感知的课堂。基于项目学习的物理教学过程是在真实的情境中展开合作学习的过程，所以，教师在教学过程中要充分调动学生的大脑、双手、眼睛、嘴巴，要给予学生动手操作、动脑思考、用眼观察的时间，要给予学生动嘴表达自己感受、质疑、见解的机会。让学生在课堂上多角度、全方位地感知知识，多种感官参与交流，互相协调，提高教学效率。这就要求教师要把传统的与现代化的教学手段结合起来，在课堂教学中协调运用，发挥最佳效益。还要让学生多动手实验（实践），自悟知识。项目学习的核心就是学生利用原有的知识、技能和经验去解决实际问题，制作实用产品，完成现实任务，在活动过程中，接受新知识，掌握新技能，积累新经验。所以也要给学生更多的话语权力，让他们多发表意见，敢于献疑与质疑。更要改变教学组织形式。让学生从静态的学习变成动态的活动，这就迫使教学组织形式的变革，以适应新的学习方式的需要。

5.多元激励的评价。基于项目学习的教学评价不能是总结性地对学生的学习打个等次。这种教学评价应该是多元的。我们在学生活动中，要关注学生智力强项，看到他们积极发挥潜在的智力因素服务于学习，向着适合自己成长的方向个性化地发展，而不是盯着学生的弱项，始终让学生处于受挫折、受伤害的郁闷学习环境。基于项目学习的评价是学生发现自我价值，发挥现有能力，发展个性特长的途径，通过评价，让学生表达自己的观点。学生自评、同伴互评和教师的点评伴随着项目学习的全过程，学生在自我评价和同伴评价过程中，不断修正自己的学习行为、学习方式，从而达到学习的高效。

6.动态管理的课时。基于项目学习的物理教学，时间不能只局限在45分钟，学习空间不会只局限于教室，学习的内容不会只限于教材上罗列的东西。如果用一张课表对物理课程教学进行管理，往往忽视了学生活动的连贯性。所以，在项目学习实施过程中，根据活动内容需要，课时合合分分是十分平常的事。这就要求学校对课时实行动态管理，在保证学期物理课时总量不变的前提下，适时对物理课时进行阶段调整，将物理学科与相关课程进行整合。只有变革现有的教学管理制度等内容，按照学生的认知规律组织教学，强化教学的计划性和管理的实效性，才能做到“形散而神不散”。

四、尝试科学可靠的效果检测

我们从不同角度对大量的课堂实例进行观察，结合不同形式的师生访谈，发现物理教学引入项目学习后，课堂变得灵动，学生变得活泼，教师更有睿智，课程更加生动。为了验证访谈与观察的可靠性，检测基于“项目学习”的初中物理教学的有效性，我们以吴江市某初中2009级学生作为研究对象，以两个班级约80人左右为一组，共分成五组，确定一个实验组，四个对照组。实验方法采用单组、等组整合实验。

1.实验变量的控制。这项研究时间跨度有一个学年，完全严格控制无关变量对实验的影响，很难做到。为了尽最大可能控制无关变量对实验的影响，采取了以下五项措施。一是采用四组对照：尽量减少教师的人格、教学方法等人为因素对实验的影响，除了随机确定实验组任课教师外，还采用了多组对照的方式。二是控制课时量：实验班、对照班严格执行国家课时计划，不得随意加班加点。三是控制作业量：尽管实验班由于实验需要，增加一定数量的课外查资料、搞调查、做研究的作业，但是花在物理作业上总的用时与对照班级基本相当，即相应要减少一些做习题的时间。四是确保对照组各班在常态下开展各项教育教学活动，除实验因子外，一切教学活动与实验组同步。五是除初二年级物理任课教师知道本次实验外，其他教师、家长和被试学生不知道正在进行的教学实验，避免出现“马太效应”和“马里翁效应”而影响实验。

2.制定可靠的问卷。课题效果的检测需要一套可靠有效的问卷。我们首先形成一份对学生物理学习的兴趣、情绪、能力三个维度进行调查的试测问卷，问卷采用里克特（Likert）五级量表的形式。然后，在另外一所同类初中进行了试测，运用SPSS17.0系统对采集的数据进行分析，删除区分度不高的试题，最终形成一份信度可靠、效度较好、区分度适合的正式问卷。学业检测试卷，采用吴江区教研室提供的期中、期末样卷。

3.分析实测的数据。问卷制作完成后，分别在2010年10月下旬和2011年6月下旬进行了前测、后测，前测共计433人参加，回收有效问卷418份。后测共计433人参加，回收有效问卷422份。所有数据录入SPSS17.0系统进行统计。

（1）单因素方差多重比较。前测中各组在学习兴趣、学习情绪、学习能力和学业成绩方面并无大的差异。但是，后测表明参与近一年实验的小组与其他小组比较，各个方面都存在显著差异。结合问卷上各题得分和平时的师生访谈，参与实验的班级学生整体都有积极的响应。主要表现在学习兴趣浓、持久性强；情绪上张弛有度、积极向上；对物理问题敏锐度高；探究活动积极主动、思维活跃等。但从学业成绩看，虽然也有差异，但差异水平没有其他测试维度显著。

（2）前、后测配对样本t检验。各组在学习兴趣、情绪、能力和学业成绩四个方面各自进行比较，实验组前后测之间差异显著，对照组前后测之间基本没有差异。以此，说明实验是有效的，即基于“项目学习”的教学对学生物理学习的品质提高有积极的作用。

4.思考研究的深化。通过可靠的检验，我们认为基于项目学习的初中物理教学有利于知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维教学目标的全面达成。项目学习所呈现的教学优势正是我们初中物理教学所缺失的。但教学实践告诉我们，想用一种教学方式或者方法来解决所有教学中的问题，是不切实际的。项目学习也一样，它有自己独特的优势和积极的育人功能，同时它也存在着不足。“项目学习”是基于学生经验、在活动过程中生成性的知识学习、技能掌握，缺乏“逻辑性”和“整体性”是其最大的缺陷。因此，如何进一步提升理论水平和课程实施水平，考虑我国的课程文化和教学特点，吸收其他成熟的物理教学方法，努力克服项目学习在传授知识与技能方面“碎片化”的缺陷，以最大限度地发挥其积极的育人功能，是我们下一步不懈努力的方向。

参考文献：

[1][2]杨勇诚.项目学习——初中物理教学的有效方式[J].物理教师，2007（5）.

[3]杰克·吉多，詹姆斯P.克莱门斯.成功的项目管理[M].张金成，译.北京：机械工业出版社，2004.

责任编辑：丁伟红