□安徽省无为第三中学 姚学良
物理是高中的主要学科之一,也是高考的重要科目之一,物理知识基础和物理学习能力的好坏对学生的升学和选专业起到决定性的作用,尤其是在新课标背景下的教育和考试新生态中,近年来国家和教育部门对物理教学和考试侧重点的调整也侧面印证了这一点。为了新课标背景下的物理教学能够实现质量和效率上的提高,教师需要针对传统物理教学中存在的问题来对物理教学的内容和方式做出调整,在以学生为中心的自主学习基础上,引导学生深入展开对物理问题的探索和思考,构建起一个以探究性为主要特征的高中物理课堂,让学生能够在探究中学懂物理并学会物理。本文主要围绕新课标下高中物理的项目式教学展开,在简单介绍了项目式教学的定义、优势和要求以后,对新课标下高中物理项目式教学的问题进行了简要分析,最后再对如何开展高中物理项目式教学进行了探究。
项目式教学指的是以项目为基础,通过对项目中的学科问题和学科知识进行的探索来推进教学的教学模式,其中的项目就是工程学上的项目嫁接到学科教学中后生成的产物,相比工程学上的项目来说融入了更多学科知识,也具有更强的教育价值。每一个教学项目都是围绕着特定的知识主题或探究主题构建的,教师在构建教学项目前需要对课堂上零碎散乱的知识进行整合,以知识与知识间的内在联系为纽带,将与项目主题相关且存在关联的知识引入项目架构,先在项目内部构建起一个相对完整且存在关联的课程知识体系,再利用层层递进的问题与任务来引导学生逐步展开对关联知识的探究,进而帮助学生在探究过程中完成个人认知中完整知识体系的架构。基于此,项目式教学也可以说是架构在一个关联且完整的知识体系上的结构化教学模式。
与传统教学模式相比,项目式教学最大的优势就体现在对课程内容的系统性整合与综合性应用上,依托学生对项目问题和项目任务的探究来推进教学是项目式教学的主要特征,而这种形式的教学是建立在知识的运用和实践之上的,用于引导学生探究知识的项目任务与项目任务除了包含多元化的知识外,还有着相对复杂的结构,也正是因为这种多元化的知识和相对复杂的结构,项目式教学才具备了可探究性和探究价值,学生在探究项目问题与项目任务的过程中才能被调动起高阶的认知与思维活动。
结合课堂上的教学实践来看,项目式教学的优势有以下几方面:一是能够在系统性教给学生更多知识的同时,教会学生如何运用所学知识探究与解决现实问题,做到知行合一;二是能够在实践中帮助学生掌握解决问题、有效沟通、自我管理的学习技能和成长技能;三是能够在团队协作中营造出一种良好的沟通氛围和协作关系,为学生以团队形式展开的学习探究奠定基础;四是能够帮助学生熟悉项目设计、项目实践和项目评价的全过程,为学生进入社会后的工作积累经验,实现对学生社会适应能力的提升。
要想保证项目式教学能有效开展下去,并取得较好的教学成效,教师在设计与开展项目式教学活动时还需要遵循一些原则并满足一定的要求。
首先,教师要以课程内容和课程目标为依据确定合适的项目主题,为学生的项目探究确立大致方向,提升学生查找资料与整理信息的效率;其次,教师要以学生的知识水平和能力水平为依据制定合适的项目目标,为学生的项目探究确定适当标准,驱使学生在项目实践的过程中多思考、多探究;再次,教师要在项目实践的过程中给予学生充分的自由和必需的指导,保证学生能有充足的构思去提出猜想、实践分析和验证猜想,以此来实现对项目式教学价值的最大化发挥;最后,教师要在项目评价的环节结合更全面的信息来作出最准确的判断,过程中需要参考的信息就包括学生在探究过程中的态度与言行、学生在讨论过程中的思考与表达,依据学生小组在成果展示环节呈现出的最终成果,而这种全面且准确的评价才是查漏补缺的关键,也才更利于师生的共同成长。
随着新课标的落实与推广,高中课堂上的物理教学也完成了多轮改革,项目式教学并不算一个特别新的教学概念,但就项目式教学在课堂上的开展实践而言,还有着许多需要教师重点思考和优先解决的问题存在,项目式教学的功能性也还没有被完全发挥出来。
项目是项目式教学的核心载体和主要内容,要想让项目式教学有意义和实现价值,教师就需要从项目的设计和开发入手,用项目来为教学提供支持,也用项目来为学生的成长提供助力。但就现阶段高中物理学科的教学形势来看,大多数学校没有一个适合项目式教学的大环境,而且大多数教师对项目的开发也存在着力度不够的情况,这也导致项目式教学活动的开展没有基础保障,无法突破传统教学的限制,也无法为学生提供更多支持。
项目式教学是一种综合性、实践性、结构化的教学过程,在知识积累以外也指向对学生思维、意识和能力的培养,尤其是迁移所学知识思考和解决现实问题的思维、意识与能力,在这种情况下教师如果想最大化发挥项目式教学的价值,就需要在开展项目式教学活动时有针对性地落实对学生的全面培养。但就现阶段的高中物理教学实践来看,很多教师都没有将项目式教学与核心素养培养联系起来,在设计项目时也没有从学生的素养能力出发。
在项目式教学的模式下,问题与任务是推进项目进程的关键,而能够有效驱动项目开展的问题与任务除了需要具备可探究性与可实践性外,还需要具备一定的见解性,不能过于复杂,也不能过于浅显,最基础的标准就是要能引发学生的主动思考。但就现阶段的高中物理教学实践来看,许多教师为了保证项目的顺利开展都会降低项目问题或项目任务的难度,项目中的间歇性问题在占比和数量上都比较少,很难引发学生的主动和有效思考。
作为一种更强调自主探究的教学模式,学生在教学项目中的参与度和参与性将对项目收益产生至关重要的影响,包括项目的设计环节、实践环节和评价环节。但就现阶段的高中物理项目式教学而言,很多教师都没有让学生参与项目设计和开展全过程的意识或行动,学生对项目的参与大都只停留在表层,项目式教学能够给予学生的助力和为学生造成的影响也只停留在表层,这种参与不足也就使得学生对课程知识内容的深入学习和深度探究变得更少。
在项目式教学模式下,教师针对项目的评价需要集中在项目成果展示和项目总结反思的两个环节中,但这并不代表教师只能从结果出发来判断一个项目的好坏,过程与结果的结合才能保证项目式教学的有效性。但就现阶段的高中物理项目式教学来看,大部分教师在针对项目展开的评价上都存在着不完善的情况,过程性评价要么缺失,要么不够深入,对项目式教学作用和价值的发挥造成了不小的负面影响。
新课标是结合了当前社会人才需求和学生学习而制定的课程标准,以核心素养为关键词,强调的是对学生的综合性、全面性培养,追求的是实现“全面育人”和“立德树人”的根本教育目标。而在新课标下以项目式教学为载体推进物理教学时,教师就需要在设计与开展项目式教学活动的过程中展开更多思考,首先是从整体和实际出发来思考要如何激发学生的参与兴趣,其次从课堂主体和学习主体出发来思考要如何引导学生的自主探索,再次从情境和合作出发来思考要如何强化学生的交流互动,最后从过程评价和结果评价出发来思考要如何打造学生的展示平台。项目式教学模式下的课堂教学是课程框架下的一个完整项目,学生的自主参与和自主探究是项目式教学有效开展的关键,因此教师需要更多地站在学生的视角下思考问题,将新课标落实到高中物理项目式教学的每一个环节。
兴趣是参与的基础,也是学生动力和积极性的主要来源,为了保证学生的主体地位在项目式教学活动中能有所体现,也为了保证学生的主体作用在项目式教学活动中能有所发挥,高中物理教师在新课标导向下设计与开展项目式教学活动时,必须立足整体并结合实际,落实对学生参与兴趣的激发和培养,让学生能够主动参与对项目问题和项目任务的探究中,进而在探究实践中积累更多知识与经验,也借实践探究来感知物理学习的魅力和乐趣。
以人教版高中物理必修一第二章第1 课“实验:探究小车速度随时间变化的规律”为例,这是一个以实验为主要教学内容的课程。在项目式教学模式下教师可以围绕实验来设计教学项目,并确定一个基本的项目主题,即“小车速度随时间的变化有哪些规律”,然后立足整体做到以下三点:一是加强项目实践中的合作探索,扩大学生在项目活动中的参与面;二是加强项目实践中的总结教学,连接个性知识与教学共性,通过总结归纳来帮助学生对已掌握的知识建立准确的认知,进而提升学生的学习自信;三是加强项目实践中的知识检测,在课堂上就帮助学生解决知识认知上的难点问题,避免学生因为理解上的困难而生出畏难心理,进而被消耗兴趣。而与实际的结合这主要体现在生活元素的引入方面,教师在设计项目问题与项目任务时,可以有选择地将生活中有趣的案例或现象引入教学,用生活来拉近学生与物理、与项目间的距离,借现实来实现对学生兴趣的调动和培养。
项目式教学的主体是学生,项目式教学有效开展的关键也在于学生,学生对项目的认知和在项目探究中表现出的态度、发挥出的作用都将直接影响项目式教学的效果。因此,教师想要最大化发挥项目式教学价值的话,在设计与开展项目式教学活动时就需要彰显学生的主体地位,结合学生在项目探究过程中的实际表现来及时调整自己的引导和指导方法,更加注重学生在项目实践过程中的自主学习、自主探索、自主落实和自主领悟。
以人教版高中物理必修一第二章第4 课《自由落体运动》为例,在以“探究物体自由落体规律”的教学项内容中,教师就需要将学生主体地位的体现落实到教学的全过程中。在项目的导入环节,教师可以结合伽利略的猜想来设计一个对比实验项目,让学生自己动手进行实验,并引导学生在自己动手进行实验的过程中提出猜想,最后再以学生自己的猜想作为载体来引出主体项目。而在项目的实践环节,教师就可以让学生结合教材中的知识和自己的猜想来提出假设,为后续以小组形式展开的项目探究确定一个主要观点,确立了主要观点以后再引导学生自己设计项目探究方案,以此来为学生的自主探索和自主学习奠定基础。最后是在项目的评价环节,教师需要将学生的自评和互评也纳入评价参考中,以此来实现学生主体地位在项目式教学活动中的全方位体现。
情境与合作是项目式教学中尤为重要的两个教学关键词,其中的情境是环境关键词,合作是方法关键词。教师在完成项目主题、目标、内容和环节的设置后,还需要为学生创设一个贴合项目的问题情境,借情境来建构更加具象的知识结构模型,然后再在整合了课程资源的基础上推进学生的合作学习,借合作来为学生已掌握的知识建构完整的知识框架,而情境下的合作探究也更有助于激发学生的潜力,为学生的自我发展提供助力。
以人教版高中物理选择性必修三第三章第3 课《变压器》为例,在以“探究变压器的结构特征与工作原理”为主题的教学项目中,教师先就要围绕“变压器工作时的能量反馈机制”“变压器远距离输送电能的方式”“变压器输电时能量损耗和电压降的计算”等问题来创设问题情境,在利用多媒体设备向学生展示图片或视频资料的同时,结合图片或视频内容来提出问题,如“电能是怎样上传到电网上的?”“如何通过电网来解决用户取电和用电的问题?”等,而在创设好了问题情境并提出了适应的问题以后,教师就可以结合“变压器在实际电路中的作用是什么?重要性体现在什么地方?”的问题来引导学生在小组内进行交流与讨论,通过学生与学生间思维的碰撞来得出结论与生成成果,为学生建立以“变压器的结构特征与工作原理”为中心主题的完整知识体系,而学生也能够通过彼此间的交流与互动来建立指向问题分析和解决的思维认知,进而在遇到现实问题时能够尽可能快地想到解决方案。
成果展示是项目式教学活动中一个十分重要的环节,也是项目式教学模式下评价环节的一个组成部分,因此构建更为完整的课程评价体系,打造可供学生展示项目成果的完整平台在项目式教学的过程中也显得至关重要。立足于实际来看,项目成果是一个指向归纳、总结的结果性项目评价标准,教师要想构建更完整的评价体系,就需要从实际出发,引入过程性的项目评价标准来提升项目评价的完整性与全面性,在项目实践过程中有意识地观察与记录各学生小组对项目任务的探究与讨论,以便能够在评价环节完整再现学生探究项目的思路,同时明确学生对项目成果的贡献,为准确、全面的项目评价打好基础。
综上所述,物理学科的背后是一个奇妙的物理世界,这个物理世界虽然神秘又抽象,但与现实世界也有着极为密切的联系,围绕现实物理问题展开的探索也是学生触碰这个奇妙物理世界的路径,而高中物理教师在课堂上的教学也需要落实到对现实问题的思考和解决中,让学生能够将现实与物理联系起来,掌握并综合运用所学知识解决现实问题的能力。项目式教学就是联系物理教学与现实思考的纽带与桥梁,能够为学生提供一个与现实有着共同特征的物理探究空间,并在这个物理探究空间中引导学生逐步展开对物理知识体系的探究,并在探究的过程中逐步形成对物理的高阶、完整认知,进而形成运用所学知识来解决现实问题的意识和习惯,而为了达成这样的教学目标,教师还需要从实际出发做好项目各阶段的教学工作。