项目化学习在初中物理教学中的应用

【摘要】项目化学习是一种让学生作为主体、展开探究的新型学习模式。初中物理学科以实验为基础，包含较多抽象的概念与规律。将项目化学习融入初中物理学科的教学之中，能够帮助学生深化对物理知识的理解，培养探究精神，促进学生综合素养的提升。

【关键词】初中物理；项目化学习；重力

项目化学习需要学生将课堂上所学的知识与技能运用到具体的、实际的项目中。其目的是解决一些真实且复杂的问题，学会创造性地整合不同学科的核心知识和技能［1］。在初中物理教学中应用项目化学习，能够使抽象的物理知识变得具体生动，有助于加深学生对物理知识的理解与记忆，培养学生解决实际问题的能力和创新思维。下面本文以“重力”教学为例，探讨项目化学习在初中物理教学中的应用策略，旨

在优化教学模式，提升学生对物理学习的兴趣及综合素养。

一、以生活为情境，提炼项目主题

新课标中明确提到“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念，这充分说明物理学科与日常生活之间存在着不可分割的联系［2］。学生熟悉的生活情境有利于让他们产生共鸣，感受到物理学习的实用性与趣味性。因此，从情境入手，提炼出贴近学生生活的项目主题，不仅能够激发学生对项目的探究兴趣，还能帮助他们更好地理解物理知识在生活中的应用价值。

苏科版物理八年级下册第八章的单元主题是“力”，本章关于“重力”的内容最为重要。这部分内容要求学生通过一系列实验操作，认识重力，知道重力是如何产生的；了解重力大小与质量之间的关系，能够进行简单的计算；知道重力的方向，会画重力的示意图，能够应用重力的知识点解决生活中的难题。在开展项目之初，教师以生活为情境，确定项目的主题—重力，并向学生展示如下几幅生活中常见的画面，以此唤起学生的学习兴趣：在高山峡谷中，水流会从高处奔腾而下，形成壮观的瀑布奇景；人在道路上行走时双脚会交替向前迈进，但是人的身体没有倾斜，而能够始终保持竖直状态；当我们随意将某个物体扔向远方时，这个物体会沿着一条曲线的轨迹运动，在空中短暂停留几秒，最终落到地面上；秋天里，树上的苹果成熟后会自然而然地脱离树枝，掉落到地面上。从这一系列生活中常见的画面中，学生不难发现，地球上有一股力量吸引着周围的人和物体，人和物体一般无法离开地球表面，总是会落到地面上。之后，教师向学生展示其他的情境画面—航天员执行任务时，会在空间站内缓缓飘浮，当需要从一个地方移动到另一个地方时，不用借助双腿行走，只要被轻轻一推，就能轻松自如地前往。当他们试图在桌面上放置工具时，这些工具并不会完完全全地停留在桌面上，而会飘浮在空中；如果将它们向前扔出，它们也不会像在地球上一样迅速下落。教师先后展示的对比鲜明的两组画面激起了学生的探索欲望。学生结合已经学过的“物体对物体的作用被称为力，力的产生必然会涉及施加力的物体和受到力的物体”的内容，明白了在第一组画面中，水流、人、某个物体、苹果都是因为受到地球施加的力才会往下落，这种由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力。不过，学生仅仅掌握概念是远远不够的，重力大小的影响因素和重力的方向、作用点、示意图都是需要学生研究的。对此，教师借助生活情境，建立学生的实际生活与物理知识的联系，通过认知冲突引发学生的深度思考，为项目化学习的进行奠定了基础。

可见，教学生活化是激发学生好奇心、推动学生自主探索的有效途径。教师应围绕学生感兴趣的生活现象，将物理知识融入其中，确定具有现实意义的项目主题。这样能够让学生产生进一步学习与研究课程内容的欲望，通过亲手操作来体验科学探究的乐趣。

二、以问题为导向，优化项目设计

在确定项目的主题后，下一步要做的便是设计项目方案，明确项目的目标、任务分工、计划安排等。在物理教学中，问题的设定是驱动学生学习的关键。围绕项目主题对应的核心概念设定的具有层次性、挑战性和引导性的问题链，有利于推动学生进行深度的思考，探索物理现象背后的原理。项目化学习强调知识应用和实践，需要通过完成项目来探索、巩固知识，这说明项目化学习注重学生在学习过程中的收获。因此在项目的设计阶段，教师需要设计出能够给予学生启发的问题，引导学生深入探索重力的本质和相关规律。

力的大小、方向、作用点是力的三要素。那么重力大小与质量的关系是怎样的？重力的方向有什么规律？如何确定重力的作用点？为了引导学生探索这三个问题，教师基于学生可能会提出的猜想来进行项目设计。探索重力大小与质量的关系需要用到的实验器材有弹簧测力计、钩码。将特定数量的钩码悬挂在弹簧测力计的挂钩上，读出弹簧测力计上的示数，便可以知道钩码所受的重力是多少。重力的方向与作用点无法用比较数据的方法来探究。不过，“由重力的概念是否可以得出‘重力的方向是竖直向下的’呢？重心（重力的作用点）是不是物体的几何中心呢？”这两个问题可以借助细线和铁架台来解决。上述对项目的设计有利于学生主动提出问题，合理选择实验器材，确定实验步骤，从而提升思维的缜密性。

可见，以问题为导向能够促使学生通过自主操作来尝试解决问题。这样可以打破传统填鸭式的教学模式，发挥学生的主观能动性。教师应依据教学目标和学生的实际情况，优化项目设计，同时发挥好引导作用，启发学生的思考，以此为项目实施提供保障。

三、以迁移为目标，推动项目实施

项目的实施是项目化学习的关键环节，该环节将直接影响项目开展的结果和学生的学习效果。项目化学习可以让学生不断地建构知识、运用知识，让学生在“做中学、用中学、创中学”［3］。其间，学生需要将所掌握的物理知识与项目任务相结合，经历操作、验证的过程，实现知识的迁移。

在“重力”一课中，按照教师事先设计好的项目流程，学生需要动手实践来验证猜想，让结论具有准确性与说服力。为了探索重力（用G表示）大小与质量（用m表示）的关系，学生将50 g的钩码挂在弹簧测力计的下方（此时弹簧测力计上的示数为0.5 N），之后不断增加钩码数量，让钩码的质量分别达到100 g、150 g、200 g、250 g和300 g（弹簧测力计上的示数分别为1 N、1.5 N、2 N、2.5 N和3 N）。为便于进行数据比较、计算，有的学生以表格的形式来记录。由表格中的数据可知，物体的质量越大，所受的重力越大，物体所受重力的大小与其质量的比值不变。有的学生则将数据展示在横坐标为m、纵坐标为G的图像上。从G - m图像中可以看到，直线经过原点，物体所受重力的大小与它的质量成正比。由于实验器材的精确度有限，教师补充道：“科学家们进行的大量实验表明，物体所受重力的大小与其质量的比值 g 约为9.8 N/kg，在粗略计算中，g可以取10 N/kg。”

对于重力的方向的探索，最简单的方式是站在空旷处，用手握住某个物体，松开手后可以发现，物体一般会从高处往下落，物体下落的轨迹是一条直线，并且这条直线垂直于水平地面。如果用实验器材来操作，就可以将铁架台放置在水平桌面上，确保铁架台不晃动，将细线的一端固定在铁架台上，在细线的另一端系好小重物，使小重物可以在外界影响下晃动。此时可以发现，细线呈现出自然下垂的状态，与水平桌面垂直。之后，多次改变铁架台的放置方式，使铁架台与水平桌面形成一定的夹角（每次改变角度都要观察细线的方向是否发生变化）。反复操作后可以得出，无论铁架台如何倾斜，细线的方向都保持不变，即与水平桌面垂直。由此可知，重力的方向是竖直向下的。在学生了解了重力的方向后，教师补充道：“人们根据重力的方向提出了铅垂线的概念。铅垂线可用于检验所砌墙面是否竖直。这体现了物理原理在实际生活中的重要作用。”

对于重力的作用点的探索，除了准备细线和铁架台，学生还需要准备如三角形、长方形的纸板等，进行关于悬挂的实验（实验过程较为复杂，因此教师让学生组建小组，与同学进行合作，以提高效率）。因为几何图形的纸板是形状规则、质量分布均匀的物体，所以可以用画线的方法来确定其几何中心，进而判断出形状规则、质量分布均匀的物体的重心是其几何中心，形状不规则或质量分布不均匀的物体的重心不一定是其几何中心。此外，教师向学生强调实验的细节，也要求学生树立严谨的实验态度。这有利于学生得到准确、可靠的实验结果，养成良好的实验习惯。

可见，在项目实施的过程中，学生通过动手实践、合作探究，提升了团队协作能力与沟通能力，同时借助已有经验，对知识进行了有效迁移。教师应善于设计跨学科的实践活动，让学生综合运用多学科知识，深化对物理知识的理解，推动项目的顺利实施。

四、以素养为基准，评价项目成果

项目化学习的最终目标是帮助学生掌握物理知识，提升学生的综合素养。师生对项目成果进行评价，可以检验学生是否达到了标准，为学生的后续学习提供参考。同时，科学的评价有利于巩固学生的学习成果，激励学生进一步展开探究［4］。

学生通过完成一系列项目任务，发现、验证了关于物体所受重力的大小与其质量的物理规律，并对重力的方向和作用点有了一定的了解。“重力”一课的项目化学习的评价标准如下：其一，对基本的物理概念、原理的掌握程度是否得到提升；其二，项目方案是否具有可行性与创造性；其三，项目的实施是否能按照方案进行且能做到规范、安全。为了更好地呈现项目成果，学生撰写实验报告，记录实验中绘制的表格、图像等内容，完成后在班级内条理清晰地进行汇报，总结自己在实验过程中的收获和不足，并在后续学习中加以改进。弹簧测力计是“重力”一课的重要实验器材。由于多种因素的影响，弹簧测力计的示数可能存在误差。但部分学生没有考虑到这一情况，导致数据luG6Dnc0Emhg6WDJvOhVn6aZ9oKDo5nfQQr71oHCfjM=出现错误，未能得出正确的实验结论。而学生只有遵循正确的实验步骤和操作流程，才能收集到有效的数据。在实际的教学中，教师结合自己对学生实验过程的观察与学生汇报、反思的情况进行全面评价，指出学生存在的问题并给予专业指导，从而培养学生尊重事实、追求真理的科学精神。同时，教师依据学生的项目成果对后续教学进行优化，及时调整教学内容，改进实验设计。

可见，对项目成果的评价是对学生学习成效的衡量和对教师教学效果的反馈，有利于提升师生的多种能力。教师应以素养为基准，关注学生的项目参与度与学习过程，不断优化项目化学习，促进学生进步与提升。

结语

实践证明，采取项目化学习的方式开展初中物理教学，能够提升学生的学习效果，培养学生的探究能力等综合素养，同时为物理学科的教学改革提供了新的思路和方法。教师应继续探索和完善项目化学习这一模式，使其在初中物理教学中发挥更大的作用。

【参考文献】

［1］王素云，唐思琪.基于项目化学习的初中物理跨学科实践教学设计：以“走进非遗之龙骨水车”教学为例［J］.物理教师，2024，45（4）：39-44.

［2］徐吴瑕.利用生活情境创设 培养初中物理科学思维：以“力”教学为例［J］.物理通报，2024（7）：54-56.

［3］孙丹，郑渊方.核心素养下的初中物理项目式学习：以“从眼睛到照相机”活动为例［J］.中学理科园地，2024，20（3）：23-24.

［4］孙丹丹.初中物理项目式学习实践与研究［J］.学苑教育，2023（34）：94-96.