初中物理项目式学习实践与研究

孙丹丹

（吉林省长春高新技术产业开发区慧谷学校，吉林 长春 130012）

《义务教育物理课程标准（2022 年版）》已经实施一年多了，但新课程理念下倡导的学生自主、合作、探究等学习方式总是不能得到全面落实。如何在当前新标准、旧教材的背景下落实培养学生核心素养的目标，值得每一名教育工作者深思。在此背景下，物理课堂教学中尝试引入项目式学习其目的在于改变当前的教育现状，有效推进物理课堂教学改革不断向前发展，从本质上实现学科教学与学生素养同步提升的要求，最终实现课程标准中要求的立足学生全面发展、培养学生核心素养的目标。

一、项目式学习的定义及实施意义

（一）项目式学习定义

项目式学习（Project-based Learning）简称PBL，它是基于学生已有知识和经验，为学生设计具有学习情境的、带有挑战性和发展性的问题为导向的教学方法，是基于现实世界中以学生为中心的教育方式，即学生通过一段时间内对真实的、复杂的问题进行探究，并从中获得知识和技能。项目式学习以多元智能理论和建构主义理论为指导，起源于美国，并在西方得到了广泛的应用，此种教学模式主要用于培养学生的批判性思维、动手操作能力、团队合作能力等适应社会所必需的素养，已经成为21 世纪开展素质教育、培养创新人才的主要模式之一。

（二）实施项目式学习的意义

项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品或完成一件可展示的作品，如方案、图纸等。我们物理学科的项目式学习指在教师有目的的“策划”下给学生设计或布置一项“任务”，学生在完成这个任务的过程中习得物理知识或掌握基本技能，即把物理知识与项目内容相关联。这个任务可以是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，也可以是学生之间小组合作完成的自主学习活动，但无论如何应用项目式学习过程中教师是起主导和协作作用的，学生才是真正的主体，并且在“策划”任务的过程中，一切都以学生为中心，教师在此过程中只充当主持人、观察员、指导员或协调员的角色。就初中物理学习来说，学生学习的内容结构还比较简单，在实施过程中更多应注重对学生动手及自我思考能力的培养，因此，将项目式学习有效地引入初中物理课堂教学中，能更好地激发学生兴趣、推动任务开展、提升学生自主学习力；并且在项目式学习的过程中，学生是被允许、甚至是被期待去犯错的，这样便能引发学生的认知冲突。只有让学生的好奇心和求知欲能得到极大程度地满足，才能使学生变成主动的学习者、探索者、发现者。综上所述，在初中物理课堂教学中引入项目式学习，是新课程教育理念在推进过程中的一种尝试和应用，也是对教育本质的追求，其目的就是促进学生核心素养的形成和发展，引导学生学会交流、学会合作、学会学习，进而学会生活，为学生的全面发展和终身发展奠定基础。

二、项目式学习在物理教学中的实践

项目式学习可分为长期项目、中期项目和短期项目。日常教学中一般采用短期项目；对条件允许的学校或合适的内容也可以给学生设置中期项目甚至长期项目。中、长期项目内容相对复杂，学生需要寻找较多实验器材、查阅更多资料，对学生来说有一定难度，教师可以选择在小长假或寒暑假布置让学生完成。总之，最终的项目内容和完成时长等都需要教师根据具体教学内容、教学目标、学情、学校条件等因素综合设计。通常，基于项目式学习的物理课堂教学主要环节如下：教师确定项目任务，学生以学习小组形式根据项目任务制定计划并合作完成，且组内明确分工、各司其职。在此过程中，学生学习的主要形态为自主学习、合作学习和探究学习，最终使任务得以完成，师生一起进行交流与评价。

（一）教师确定项目任务

项目的选取是项目式学习的第一步，选取一个好的项目是形成良好学习效果的前提。在项目式学习过程中，我一般从学生学习的终极学习目标开始设计教学环节和学生任务，然后逐级推向起始点，即坚持“以终为始”的原则进行。同时，项目或任务的选取还要以提高学习兴趣、人人都能参与、可操作性强、有创造性为原则。项目本身即是学生的学习内容及实践过程的载体，项目选取的结果会影响整个学习过程，而学生完成项目的过程同时又是提高学生发现问题、解决问题能力的过程，因此要尽可能确立实际有效的项目任务。

比如：在学习人教版八年级物理上册第四章第一节《光的直线传播》时，根据这节课的教学目标，学生应在学习这节课后对光源有所了解，知道光沿直线传播的条件和应用。所以，教师在设计这节课的教学过程时，先从生活中的场景引入新课——认识光源，再从光源发出的光的传播情况让学生认识到光是沿直线传播的，而光沿直线传播需要满足什么条件呢？通过生活经验和实验现象验证光沿直线传播的条件是在同种均匀介质中，进而再研究生活中一些典型的光沿直线传播的现象。按照这个教学思路，教师在课前布置给学生如下几个学习任务：1.通过观察你身边的各种光源，了解光源的概念和分类；2.根据你的生活经验思考光是如何传播的，然后利用身边的物体通过实验验证你的想法；3.通过阅读教材和查阅资料，了解生活中利用光沿直线传播的例子，设计并完成小孔成像实验，总结小孔成像的特点。学生在课前完成上述任务后，到了课堂上就可以直接分享他们的任务成果，而其他小组的同学可以补充、交流和评价，教师也可以适时进行指导、总结与评价。

再如：在学习人教版九年级物理全一册第十六章第一节《电压》时，根据本节课的学习目标“会使用电压表测量电压”设计了项目任务：对比电流表的使用方法，练习使用电压表并总结其使用方法（给学生提供电压表）。学生在完成项目的过程中可以运用类比的学习方法先进行操作再归纳，也可以通过双泡图先将二者的使用方法作对比，再进行操作；还可以直接使用电压表测电压，通过操作过程中一个个实验现象加深对电压表使用方法的掌握。由此可以看出，制定符合学情的项目任务可以让学生在执行项目任务时有更大的操作空间，从而取得较好的学习效果。

（二）学生制定项目方案

项目式学习的显著特点是强调团队合作意识，因此，教师要把学生组成学习小组展开教学活动。在分组前，教师要对学生有充分的了解，分配小组时还要有一定的技巧，如事先按学生情况（如动手能力、学习能力、守纪律能力等）进行搭配分组、任命小组长，并且课堂上尽量让同一小组人员坐在一起形成一个团队来进行合作学习。教师在学生制定方案的过程中要考虑到理论与实践相结合，能够方便且积极地收集信息、获取知识，甚至是打破学科限制探讨方案来完成学习任务。一般地，一个合理方案的设计制定需要一段时间，而课堂时间有限，这时就需要合理利用课下时间和资源，如积极应用网络资源搜集有用信息，促使学生更好、更合理地设计项目方案，还可以通过网络便捷地讨论和交流。

比如：在学习人教版八年级物理上册第三章第一节《温度》时可以在课前给学生布置项目任务：自制温度计并通过制作过程总结温度计的设计原理和使用时的注意事项。学生在课前可以通过查阅资料了解温度计的工作原理、制作所需材料、温度计上刻度的设计与标注、制作中注意的事项等，小组合作制定完成方案并执行。

还有一些项目任务是可以在课上通过小组内讨论制定的，如在学习人教版八年级物理下册第九章第二节《液体的压强》时，需要通过实验探究液体压强的特点。这时，小组内部就要发挥各成员的作用，积极合作，合理分工，配合完成。从提出猜想液体压强的大小可能与所处深度、液体密度等因素有关来设计实验操作方案。组内同学有的从实验器材使用、有的从实验方法设计、有的从操作注意事项、有的从实验表格拟定、有的从实验现象和数据的整理与总结多个角度考虑问题、讨论方案，分配任务……最终确定项目方案。

（三）小组合作完成项目内容

项目的实施是项目式学习的重要环节。在项目实施过程中，教师作为项目活动的组织者、指导者要根据组内学生智能优势和学习水平的不同指导小组长负责对将要实施的项目进行分工安排，使每个人在项目学习过程中充当不同角色、承担不同任务，且要照顾到组内所有同学，确保每个人在实施项目过程中都有事可做、都必不可少、都能“跳一跳摘到桃子”。教师要注意扮演好自己的角色，敢于把舞台让给学生。

例如：在学习人教版九年级物理全一册第十六章第四节《变阻器》时，学生需要完成项目任务：练习使用滑动变阻器调节小灯泡的亮度。设计这个任务的目的有二：一是练习使用滑动变阻器；二是通过滑动变阻器与小灯泡串联起到分压作用来控制灯泡的亮度。学生在执行项目过程中状况百出：有的小组可能拿起实验器材直接连接电路，或串联或并联，对滑动变阻器的四个接线柱也尝试用不同的接法，几经尝试最终完成项目，并且解决了课本中提出的各种问题；有的小组比较谨慎，动手前先思考分析再设计电路最后连接电路，同样也能完成任务；有的小组在连接中可能会出现一些无法解决的问题，如电路连接正确、操作无误但灯泡就是不亮或灯泡亮度不变等，这时学生会求助教师，教师才会出面进行指导或点拨。

还有一些项目实施是需要学生在课下完成的，比如在学习人教版八年级物理上册第三章第二节《熔化和凝固》时可以给学生布置课前项目任务：观察冰熔化的过程，利用温度计测量其熔化过程中温度的变化来总结晶体熔化的特点。在此项目实施过程中若学生遇到困难，或是组内商讨解决或是查阅资料，若还有一些解决不了的问题就会带到学校找教师帮助。无论哪种情况，学生才是项目实施的执行者，教师在项目实施过程中起到的作用就是统筹全局、策划引导、画龙点睛。

通过以上实例不难看出，项目式学习可以让学生在独立、合作完成项目的过程中发现问题，主动探索知识，提高动手能力，而教师也可以设计一些学生认知上的“冲突”任务，让学生在项目实施过程中主动发现问题并解决，这样能真正地让学生经历学习知识到实践体验、领悟知识，理论知识与项目实践相结合的过程。

（四）项目效果评价

良好、有效的评价可以展示学生的学习成果，并激励学生进一步学习和探究。项目式学习体现了从项目任务的提出到实施的全过程，其教学思路和方式与传统教学相差甚远，学生通过项目式学习取得的学习成果与传统教学模式下的学习成果也有很大差异。项目式学习的物理课堂教学将学生放置在一个教师预定的情境中，并通过任务驱动来促使学生通过自主、合作、探究的学习方式达成教学目标。这种融合学生自主性和积极性的学习方式可以拓宽教学空间，又能跨越学科界限，不仅与物理课程标准中跨学科实践主题相吻合，还能体现学生的主体地位。在项目施行过程中学生可以通过形形色色的活动、真实可靠的探究、积极热烈的研讨、精彩独道的分享、各抒己见的评价来完成物理观念的学习、物理思维能力的形成与提升，学生的学习品质得到提高，学生的高级认知能力得到发展，学生对问题的探究能力、自主创新能力、团队合作能力、个人决策能力、批判性思维等综合素质也有全方位的提高，学生学习的主动性、创造性、积极性得到体现与提升，学生的策划、实施、动手操作、交流合作、评估、反思等能力在实践中也得到了实质性的发展。

由此可见，对于项目式学习效果的评价，不能只是总结性地对学生的学习成果分等次进行评价，而应重视过程多于重视结果，采用多元化评价方式。教师在日常课堂教学中一般采用的是学生自评、小组互评和教师评价相结合的方式。对于中、长期项目，可以要求学生在完成后撰写项目报告，以此作为评价的主要依据，也可引入学校评价、社会评价或家长评价，而评价短期项目时由于课堂时间有限，所以在整个项目进行中教师要关注学生体现出的多方面的能力和水平，如动手能力、逻辑思维能力、批判与反思能力等并给予正向评价，而不是紧盯着学生的弱项不放，让学生处于自我怀疑和否定状态。在项目实施的整个过程中，只要学生能发挥他们的智力因素并运用于任务实施使项目达到良好效果，都应可以给予鼓励和肯定，教师要相信皮格马利翁效应会在学生身上发生奇迹。此外，教师评价还要与学生自评和小组互评相结合，让学生在以上评价过程中不断修正自己的学习行为和习惯，从而达到较好的学习效果，最终促进物理核心素养的形成。

三、实施项目式学习的思考

俗话说，世上没有包治百病的灵丹妙药，同样也没有适合所有教学内容的教学模式和方法。一个个教学案例和丰富的教学经验告诉我们，套用一种教学模式或者方法来完成所有教学内容是不科学的，项目式学习也一样。通过近两年时间的项目式学习应用经历，发现它虽能促进学科间知识融合、将物理与生活联系更紧密、充分让学生利用自主、合作、探究学习来体现其主体地位和发挥主观能动性，但同时也存在着不足：

第一，项目式学习主要是依靠学生经验进行的教学活动，大部分知识和技能都是在活动进行中习得的，实施过程中对学生综合能力的提升有很大帮助，但与传统教学相比其最大弊端就是缺乏思维上的整体性、连贯性和逻辑性。

第二，不是所有的教学内容都能找到适合的项目任务。一般地，与学生生活实际贴近的或在学生已有经验的基础上构建的探究类实验教学等内容适合组织项目式学习，而一些微观领域的、抽象的、逻辑性比较强的、远离学生生活实际的教学内容，很难找到合适的项目。

第三，不同学生有各自优势，在同一个项目实施过程中的分工不同、收获不同，得到的锻炼和提升的能力也不同，长此以往，就会导致基础知识不扎实和成绩两极分化的现象出现，从某种角度来看不利于学生核心素养的全面发展。

第四，项目式学习以学生自主、合作、探究为主要的学习方式，学生间知识与技能、生活经验及个人学习能力上存在很大差异，因此课堂教学过程中常会出现各种问题。这就对教师提出了较高的要求，不仅要具备扎实的学科基础，还需要教师具有较高的驾驭课堂的能力和对课堂的预设能力，只有这样项目式学习的课堂才能做到“形散而神聚”。但当前能完全适合项目式学习的教材版本十分匮乏，一线教师也缺少相应的指导和参考，而对于已经习惯于传统教学的教师来说使其转变观念与角色旁观指引、与学生同桌共学不是一蹴而就的事。

四、结语

目前，项目式学习已经在国家开放大学进行推广学习，在中学阶段也正在尝试使用，作为教育工作者，我们也应该转变教育理念、积极探索应用项目式学习，取其精华、去其糟粕，使之融入中学物理课堂教学，这对落实物理课程标准要求、改变教师的教学方式和学生的学习方式有重要意义，也能更好地促进学生综合能力的提升和物理学科素养的形成，进而推动我国教育事业的高质量快速发展。