项目学习在高中物理教学中的应用研究

张永禄

摘 要：项目学习通常指师生依托项目研究开展的教学活动及学习模式，引导学生对学习的项目进行深层次探究。在高中物理的具体教学中运用项目学习，既能有效转变学生对于物理知识的学习态度，又能避免学生形成厌恶、不佳的学习情绪，有助于激发学生对物理知识的学习与探究热情，使学生学习与教师教学的效率，均得到显著提高。

关键词：高中物理;项目学习;教学;应用;策略

高中时期的物理知识与初中时期的物理知识对比，物理现象更复杂，蕴含的物理原理也更具深度，在这种状况下，要求学生具有基础学习能力外，还要具备更强的逻辑力和理解力。特别是新课改下，高中物理的课堂教学方法与模式也需进行相应的创新。项目学习因为有众多的优点，逐渐在教育领域得到广泛运用，且取得了显著的效果。所谓项目学习，主要指通过教师的指导，将独立化的学习项目交给学生进行自主处理，包括信息收集、方案设计、项目实施及评价都是让学生自主负责，目的就是促使学生充分了解到项目的各个环节及整个过程，使学生在形成相应实践能力的同时，充分掌握相关物理知识点。因此，物理教师在课堂的具体教学时，需注重项目学习的科学、合理运用，使学生经过与物理知识有关的项目学习与探究，学习水平得到切实提高。

一、新课标视域下高中物理教学现状

新课标的实施，对高中物理课堂教学提出了更多的挑战，使得物理教学不再局限于理论知识传授，而是更加关注学生的核心素养，以实现学生的全面发展。但在调查中发现，受到多种因素的制约，物理课堂教学现状不甚理想，存在诸多问题：第一，物理教师面临着繁重的教学任务，在有限的课时中为了保障教学进度，常常忽略教学设计的研究，以知识作为唯一的目标，一味地沿用传统教学设计方案，在课堂上围绕知识点进行反复讲解。在这种教学模式下，学生常常收获有限，难以达到核心素养下的教学要求。第二，教学内容枯燥且局限于课本中。纵观当前物理课堂教学现状，受到“以考定教”观念的制约，教师常常将教学重点集中在教材知识层面，单纯地对其进行讲解，引导学生开展习题训练等，忽视了物理教学内容的拓展和延伸，也未顾及物理知识与实际生活的内在联系。这种单一、枯燥的教学内容，严重制约了物理核心素养的发展与培养。第三，教学模式较为传统。虽然新课标对物理教师提出了更高的要求，但由于教师尚未从滞后的教学观念中摆脱出来，依然倾向于“灌输式”的教学模式，使得物理课堂成为知识灌输、学生题海训练的战场。在这种情况下，学生课堂参与程度比较低，甚至在学习中逐渐形成了强烈的依赖和固化的思维，只会照搬公式、套路解决固定的问题，不会深度思考问题、探究问题，更是无法促进物理知识的迁移和应用，这与物理核心素养下的教学要求是背道而驰的。第四，过分关注学生的物理成绩。当前，物理教师在对学生进行评价时，依然以学生的考试成绩作为唯一评价标准，并未关注学生在其他方面的发展与变化。这种过分关注成绩的评价模式，很难将学生在物理学习中表现出来的情感、态度、能力、思維反馈出来，不利于学生物理核心素养培养与养成。

二、项目学习及其对物理教学的促进作用

（一）项目学习

项目学习在20世纪20年代已经得到广泛运用，主要指在具体情境下，引导学生依据学习计划，对有关知识技能进行掌握，并促进学生自身的创造性、主动性发挥，实现实际问题的有效解决。具体来说，项目学习更多指教师与学生依据某特定研究项目所开展的相关教学活动与学习模式，主要指对学生所关注到的项目主题实施深层次研究，并从学生的角度，经过主题设置、分工协作、目标完成而实现教学全过程[1]。由此可见，项目学习模式具备四个显著的特点：1.以学生为中心。在整个项目学习过程中，学生始终是学习的中心，是项目的计划者、执行者，教师则成为学生学习的建议者、引导者。2.以真实的问题作为驱动。项目学习模式下，物理项目不仅指向物理核心知识和问题，更加关注物理知识与实际生活的内在联系，依托真实的物理情境作为项目探究的载体，促使学生在生活情境中形成知识的迁移和应用。3.更加重视学科融合。鉴于项目学习的内涵特点，物理项目探究不再局限于物理学科中，而是以项目贯穿始终，并在项目中融入了诸多学科，旨在促使学生在项目实施时将某一问题迁移到更多的学科问题中。4.强调学习实践性。鉴于项目学习的内涵特点，学生在探究项目、达成项目时，也经历了查找资料、设计计划、收集数据、撰写报告等过程，真正实现了从理论学习到社会实践的过程。

通常来说，项目学习可分成四个阶段：明确目的阶段、制订计划阶段、实施项目阶段和评价结果阶段。经过这四个阶段，就能有效转变传统模式，激发学生对物理知识学习兴趣的同时，促使学生通过学习到的物理知识，主动参与到科学探究中，以促使学生形成搜集与处理信息、获得新知识、分析与解决物理问题的相关能力，让物理课堂的教学获得显著效果。

（二）项目学习对物理教学的促进作用

与传统教学方式相比，项目学习更加关注学生对于知识的自主学习与探究，将其应用于高中物理的课堂具体教学，通常有着显著的促进作用。具体表现为：

1.有利于学生学习理念的更新。进入高中后，许多学生仍旧保留着初中时的学习法，但是，初中阶段讲解的物理知识与现象都较为简单，主要是对教材中的知识点进行记忆及作答，答题技巧相对简单;而在高中时期，这种教学法明显已不适合运用，因为高中阶段更加注重物理问题从浅至深的知识探究过程，并指导学生对学习的规律实施归纳与总结[2]。由此可知，项目学习不仅能够使学生充分认识到学习方法的不同，而且还能实现其学习观念的更新，要求学生更快、更好地适应高中物理知识的学习。

2.有利于学生学习兴趣的激发。传统的“灌输式”“填鸭式”的教学法，通常会影响到学生对于物理知识的学习兴趣，而项目学习和传统教学有所不同，它在一定程度上能有效提高学生对于知识学习的主动性，落实“以人为本”的理念，关注学生的课堂参与性，让学生在发现学习快乐的同时，提高学习兴趣。一旦学生对于物理知识形成浓厚兴趣，物理课堂的教学质量与效率就会得到显著提高。

3.有利于学生系统化的知识框架构建。项目学习有着确定的研究主题，而且主题通常是教师通过仔细选择的，涉及的知识面通常有着较强的概括性和范围广的特征。在开展项目学习时，需要从浅至深地进行知识探究，并对项目包含的知识点实施系统归纳以及总结。在学生完成多项目后，可将各项目所包含的知识点进行有效串联，在构成系统框架的同时储备到丰富的物理知识。

三、项目学习运用于物理课堂的挑战、原则以及路径

（一）挑战：项目学习的内容和新课标要求的矛盾

高中物理的课堂教学当中运用项目学习，通常会遇到一定的挑战，一般来说，较为关键的两个挑战是：1.项目的背景包含到的知识在广度上明显超出了新课标提出的要求;2.项目学习对于物理知识做出的深度处理通常会超越新课標的相关要求。第一个方面主要指学生需学习些并不是本节课教学内容所聚焦的内容，以驱动问题的解决;第二个方面则是为了实现驱动问题的有效解决，学生需对相关学科的内容进行深入挖掘。但是，新课标对于有关物理知识提出的要求却没有达到相应水平，因而超出了新课标深层次挖掘所造成的认知负荷[3]。通常来说，这两方面的挑战主要表现在项目情境设计的内容深度与广度和新课标提出要求存着无法吻合的状况。

（二）原则：新课标原则及情境原则

原则主要是指从项目学习应满足的基本要求中找出对挑战进行解决的途径。相关研究表明，项目学习运用于课堂教学通常需遵循相应的原则包括新课标原则及情境原则。新课标原则主要指学生的课堂学习需与新课标的相关要求符合，以突出新课标对于教学内容提出的核心要求。情境原则主要指立足于现实生活设计驱动问题的情境，引导学生通过连贯性的项目情境实现科学活动。通常来说，新课标原则属于项目学习得以运用的必备要求，而情境原则通常属于项目学习的主要特征表现。将项目学习运用于课堂所遭遇的挑战，也就是项目情境中涉及科学内容和新课标的相关要求无法吻合，其本质是项目学习需与新课标原则与情境原则两项原则相符合。

（三）路径：从驱动问题及项目任务的具体设计入手

项目学习的设计环节通常包含了教学目标、问题、项目任务、成果的设计，其中问题与任务的设计极其重要。一般来说，项目学习的实施会包含两个步骤，即项目核心的确立、设计驱动问题，且驱动问题为项目的实施提供了相应的背景。项目设计的核心就是设计些项目任务，让任务形成项目主体。因此，高中物理的课堂教学当中，项目学习的运用需注重项目设计与新课标原则及情境原则相符合，以便更好地适应物理课堂的教学。

四、项目学习在高中物理教学中的应用策略

（一）激发学生的学习兴趣

项目学习更加注重学生的自主学习，若学生对于物理知识的学习没有兴趣，就会影响到学生的自学能力，因此，学习兴趣激发通常是学生形成自学能力的基础与前提。培养学生对于物理知识的学习兴趣，这并非简单的过程，需与学生自身的个性特点相结合实施分析与指导，需要师生一起努力才能实现。体现在具体的教学当中主要表现在两个方面：一是物理教师需注重观察以及发现学生对于物理事物的兴趣，并给予相应的鼓励和引导，使学生对于教师教学的认同感得到明显增强;二是引导学生发挥其自身的主观能动性，通过教师的指导，积极思考问题，以培养学生对物理知识的学习兴趣。通常来说，培养学生的自学能力，需关注到学生在课堂的主体性，强化学生在实际学习的自学意识及主体意识[4]。因此，高中物理教师在课堂教学中运用项目学习，需注重学生自学能力的培养，提供给其自学的机会，让学生依据自己所制订的学习目标进行项目学习，以促使学生充分感觉到自己是学习过程中的主人，并激发出学生的自主探究意识，让学生通过自主学习和主动参与，实现对学习方法、学习目标、学习评价等进行自主选择。

（二）设计模拟实验的项目

物理知识通常具有较强的逻辑性和抽象性，实验是相对有效的一种教学方法，对复杂且抽象化的物理概念进行形象表达。但是，就当前的状况来说，许多学校开展的物理教学中，实验难以有效开展，且不具备获取良好的实验效果的条件。想要使该问题得到有效解决，物理教师可通过多媒体进行实验辅助，该方式不仅很少会被外界条件所影响，还会使课堂教学更加自由与灵活。此时，物理教师可以此设计相应的实验目标与计划，并加以落实，以实现项目学习在高中物理实际教学中的有效运用。鉴于此，物理教师在课堂教学时，就需注重教学手段的转变，依据多元化教学设备组织实验教学，也就是在传统的实验演示前提下，通过多媒体进行实验辅助，将项目学习作为引导，需对实验内容实施细致计划，促进传统化演示内容和多媒体有效联合，以提高高中物理的教学效率，让学生更好地理解和掌握相关物理知识[5]。例如，在对“波粒二象性实验”的内容开展教学时，面对类似抽象性知识时，若只是将物理教材中的内容当作重点，就会影响到学生对于物理知识的理解。而将多媒体设备融入课堂教学，就能通过相应的图片、视频、模型等，把抽象的理论知识展示给学生，以促使学生对物理知识产生直接体验的同时，增强对物理知识的学习与掌握。同时，物理教师还能对学生的动手操作能力进行培养，让学生通过实验模拟，充分掌握相关物理知识，切实提高物理课堂的教学质量。

（三）设计与生活贴近的项目

项目学习和传统教学法相比，不同之处在于，前者有一定的开放性，有着较多不确定因素，因此需物理教师在项目设置时进行全方位考虑，使教师的引导作用得到有效发挥，带领学生有效完成设计的物理项目。除此之外，物理教师需注重设计与生活贴近的内容，引导学生积极发挥自身优势，通过有效交流和沟通，使学生各项能力都实现均衡性发展。鉴于此，高中物理的课堂教学时，需通过项目学习，掌握学生的具体学情和教学内容，以促使后续教学得到顺利落实[6]。例如，在对“研究摩擦力”开展学习时，物理教师可依据“组内异质、组间同质”的教学原则，把学生分成不同小组，可给学生准备木块、木刷、测力计，将其当作实验道具。经过对静摩擦力的具体存在以及摩擦力影响因素的探究，以小组合作的形式进行实验，经过探究就会发现，静摩擦力的具体产生条件及其大小并非固定值，其会伴随外力产生的变化而不断变化，但其通常是有最大值的。由此可知，将项目学习应用于高中物理的课堂教学，就能使学生充分了解与掌握到摩擦力的知识，并促使学生形成科学的探索精神以及求知欲。

（四）科学有效地实施项目

鉴于项目化教学的内涵，实施项目是基础和关键，唯有尊重学生在物理学习中的主体地位，才能促使学生在项目探究的过程中完成物理知识的深度构建，促使学生在构建知识的过程中实现思维、能力的全面发展。鉴于此，应从以下几个方面入手：第一，制订项目计划。在选择完项目之后，还应制订切实可行的项目实施计划，包括：在项目开展之前应做好相关的检测工作、了解高中生现有的知识掌握情况、学习资源，并借助课前检测方式，精准把握高中生的物理学习需求。第二，对学生进行分组。在这一过程中，应兼顾学生的能力、性别、知识、兴趣爱好等诸多因素，尽量遵循“组内异质、组间同质”的原则进行分组，确保小组内每一个学生均能发挥自己的价值，并能在小组学习中获得发展和提升。第三，结合具体项目制订探究学习计划，使其包括：项目时间的安排、小组成员的具体任务、项目探究的计划等，最终确保项目合作的顺利开展。第四，做好教师的指导。在项目探究的过程中，物理教师还应及时转变自身的角色，以课堂“导演”的身份为学生提供相关的参考资料、参考视频、参考网站等，还可了解小组项目探究的实施情况，观察每一个学生的特点，记录小组成员在探究中表现出来的优点与不足。针对学生在项目探究中面临的疑惑、困难等，教师要及时给予帮助和引导，确保项目学习的顺利开展。

例如，在“抛体运动”的项目化教学中，教师就给学生设计了“查阅相关资料，根据乒乓球台和球网的规格、发球规则，为乒乓球发球机的发射速度、高度、摆动角度等参数进行设计”这一探究项目。接着，按照上述原则对学生进行分组，并对项目进行分解，引导学生以小组形式展开探究学习。具体来说，在这一过程中物理教师将探究项目分解为：探究竖直方向上抛体运动的规律、探究平抛运动初速度和高度对轨迹的影响、探究影响斜抛运动射程与射高的因素、不同重力场对抛体运动轨迹的影响、弹道曲线和抛体运动曲线的区别。之后，引导学生以小组的形式，围绕这些问题展开思考、讨论、实验等，最终在问题思考、解决的过程中，实现知识的迁移和运用，达到既定的教学目标。

（五）展示探究成果

在高中物理项目化教学法中，学生在完成教学项目之后，随即就应进入教师的检查、验收环节。这就需要小组学生在完成项目探究之后，还应将自己的探究成果展示在同学和教师面前。通常，小组在对物理项目探究成果进行展示的过程中，可借助多种形式进行，如，物理实验、物理PPT、项目作品、物理项目实践报告等。学生可结合物理项目的实际情况，针对性选择项目进行展示。学习小组在对物理项目探究成果进行展示的过程中，可在小组内选择发言代表，为其他小组学生、教师讲解制作过程、结果，还可将小组在项目探究中存在的困难提出来。在这一过程中，其他小组学生可进行适当的补充，教师也可在学生展示完毕之后进行适当指导，以便于项目修正、完善，最终促使学生在项目探究的过程中实现知识、能力、思维等全面发展。例如，在“抛体运动”的项目化探究完成之后，就要求学生结合探究学习的结果，撰写一份乒乓球发球机参数设计报告，将小组探究学习的成果展示出来。

（六）构建科学的评价机制

高中物理的课堂教学中，评价是其重要的组成部分，经过课堂教学的合理评价，通常可发现多种教学问题，并为后期的教学活动开展明确了方向。高中物理的具体教学中应用项目学习，物理教师可引导学生实施自主评价与互相评价，并和教师实施积极主动的交流与沟通，以实现平等且和谐的师生关系构建[7]。除此之外，物理教师可引导项目学习的小组通过陈述会以及辩论会，对项目学习的相关知识进行总结，使物理课堂的教学有效性得到切实提高。因此，物理教师需注重教学评价具备的重要性，通过多种方法进行合理、科学的评价机制构建，以促使项目学习在物理课堂得到合理运用。例如，在对“匀速圆周运动”的有关知识开展教学时，物理教师引入生活案例，指导学生对圆周运动进行感知，且积极主动地参与课堂探究，找出现实生活当中涉及的圆周运动。经过对物理概念实施诠释，就能使学生更好地理解和掌握角速度、线速度、周期的相关表达式，并对角速度、线速度、周期之间存有的关系进行了解，然后在课堂结束前，让学生依据其学习到的知识加以总结，并开展相互学习评价。依据学生做出的评价反馈，物理教师就能充分了解学生对学习内容的掌握状况，并对下节课要讲解的内容及进度进行明确、合理的把控。由此可知，通过物理课堂评价机制的合理构建，能实现项目和教学的有效迁移，使高中物理的教学效率得到切实提高。

结束语

综上所述，在高中物理教學过程中，项目学习既能与新课程的相关要求充分结合，又能突出学生在物理课堂的主体性。鉴于此，在物理教学过程中，教师需与学生的具体状况相结合，立足课堂教学内容、目标及任务，激发学生对物理知识的学习与探究兴趣，提升学生的物理问题解决能力，并对学生的创新能力实施培养，使学生在实现全面发展的同时，达到事半功倍的课堂教育效果。

参考文献

[1]周平.项目学习在高中物理教学中的应用[J].课程教育研究，2020（2）：2.

[2]王晓旭.项目学习在高中物理教学中的应用[J].中学课程辅导（教师通讯），2018（20）：1.

[3]陈建华.核心素养下项目教学法在高中物理教学中的运用[J].文理导航，2019（29）：1.

[4]张慧敏.以项目学习法优化高中物理教学[J].中学物理教学参考，2019（14）：1.

[5]陆树慧.项目式教学在高中物理教学中的应用研究[J].试题与研究（教学论坛），2020（21）：3.

[6]张丽.试论项目化学习在高中物理教学中的作用[J].中华少年，2019（15）：1.

[7]李磊.项目化学习在高中物理教学中的作用解析[J].文理导航，2019（35）：1.