基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的物理教學(xué)以項(xiàng)目任務(wù)為引領(lǐng),以項(xiàng)目過程為載體,將抽象的物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)與真實(shí)的任務(wù)情境緊密聯(lián)系,使學(xué)生在完成真實(shí)任務(wù)的過程中實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí),在手腦并用中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自主建構(gòu),這樣的學(xué)習(xí)符合科學(xué)認(rèn)知規(guī)律,符合新課程理念,是一種充滿活力的學(xué)習(xí)方式。
但是,并非所有的初中物理知識(shí)都適合用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式組織學(xué)習(xí),項(xiàng)目學(xué)習(xí)也并非是一種“放之四海而皆準(zhǔn)”的唯一的最優(yōu)化的學(xué)習(xí)方式。只有將它和其他優(yōu)秀學(xué)習(xí)方式一起合理安排,靈活應(yīng)用,才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),相得益彰。因此,項(xiàng)目的開發(fā)和設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。只有根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容,整合各方面的教學(xué)資源,經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的項(xiàng)目,才能充分體現(xiàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。項(xiàng)目的開發(fā)要堅(jiān)持寧缺毋濫的原則,要充分考慮其適用性、切合性和有效性。
一、整合資源,兼容并蓄,項(xiàng)目開發(fā)就要“不拘一格”
在初中物理教學(xué)中,不論是新授課還是復(fù)習(xí)課,只要教學(xué)內(nèi)容適當(dāng),項(xiàng)目設(shè)計(jì)科學(xué)合理,都可以設(shè)計(jì)成項(xiàng)目學(xué)習(xí),讓學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)中領(lǐng)悟物理學(xué)科的真諦,體驗(yàn)物理學(xué)習(xí)的快樂。下面以基于項(xiàng)目的“電磁聯(lián)系”一章的復(fù)習(xí)拓展課為例加以說明。
(一)項(xiàng)目設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目共設(shè)計(jì)四個(gè)小項(xiàng)目,有隨堂項(xiàng)目,也有課后項(xiàng)目,具體如下。
項(xiàng)目活動(dòng)一:研究“按壓式自發(fā)電小手電筒”。(如圖1所示)
項(xiàng)目活動(dòng)二:做一臺(tái)最簡(jiǎn)單的直流電動(dòng)機(jī)。(如圖2所示)
項(xiàng)目拓展一:做一個(gè)紙桶揚(yáng)盆式揚(yáng)聲器,用它聽音樂。(如圖3所示)
項(xiàng)目拓展二:從“電磁炮”到航空母艦。(如圖4所示)
(二)活動(dòng)安排
本節(jié)課前三個(gè)項(xiàng)目主要在課堂上完成,第四個(gè)項(xiàng)目安排在課后完成。
(三)項(xiàng)目?jī)?nèi)容
1.研究按壓式自發(fā)電小手電筒。
器材:按壓式自發(fā)電手電筒一臺(tái)。(2人一組)
活動(dòng)設(shè)計(jì):
(1)桌上有一個(gè)手電筒,你會(huì)使用它嗎?試一試,你能為我們介紹一下它的功能和優(yōu)點(diǎn)嗎?
(體驗(yàn)式引入,讓學(xué)生在對(duì)自發(fā)電手電筒實(shí)物的觀察和思考中將“電磁感應(yīng)”原理與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系,引出并復(fù)習(xí)“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象,磁生電——發(fā)電機(jī)的原理。)
(2)怎樣讓你的手電筒發(fā)光更亮?這一現(xiàn)象說明了什么?
(教材只講了決定感應(yīng)電流方向的因素,此處自然拓展到感應(yīng)電流的大小與什么有關(guān)。)
(3)仔細(xì)觀察,當(dāng)我們按壓手柄時(shí),自發(fā)電手電筒究竟是怎樣工作的?
(特意選擇這款外殼透明的手電筒,層層遞進(jìn),讓學(xué)生在實(shí)踐操作的基礎(chǔ)上進(jìn)一步感悟:感應(yīng)電流的大小和什么有關(guān)?通過詳細(xì)觀察體會(huì)到:切割磁感線的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的,可以磁場(chǎng)固定,線圈運(yùn)動(dòng),也可以線圈固定,磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)。而且在實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中常常采用線圈固定的方式,因?yàn)榇朋w沒有接線,運(yùn)動(dòng)更方便,大型的發(fā)電機(jī)組等均是如此。)
(4)教師演示:給自發(fā)電手電筒中的線圈接上外接電池后,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來,發(fā)電機(jī)又變成了電動(dòng)機(jī)。
(融會(huì)貫通,加深理解。)
2.做一臺(tái)最簡(jiǎn)單的直流電動(dòng)機(jī)。
器材:5號(hào)電池1節(jié),小磁體3個(gè),螺帽1個(gè),銅絲1根。(2人一組)
活動(dòng)設(shè)計(jì):
(1)試一試,你制作的電動(dòng)機(jī)能轉(zhuǎn)起來嗎?它的工作原理是什么?
(2)你能改變這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向嗎?試一試,你是怎樣做到的?
(3)你能讓你的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)得更快嗎?試一試,說說你是怎樣實(shí)現(xiàn)的?
(設(shè)計(jì)意圖:將直流電動(dòng)機(jī)的工作原理、怎樣改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、怎樣改變直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等知識(shí)融合在手腦并用的項(xiàng)目活動(dòng)中,學(xué)生在實(shí)踐體驗(yàn)、小組合作中實(shí)現(xiàn)自主建構(gòu)和拓展提升。)
學(xué)生兩人一組制作最簡(jiǎn)易的直流電動(dòng)機(jī),因?yàn)榻處熤笇?dǎo)到位,制作又非常簡(jiǎn)單,學(xué)生很快就看到:一節(jié)5號(hào)電池,三個(gè)小磁鐵,一個(gè)小螺帽,在自己手中就能讓小銅絲圈連續(xù)地轉(zhuǎn)起來。學(xué)生發(fā)現(xiàn),原來制作一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)這么簡(jiǎn)單,又是這么有趣。當(dāng)各組的小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來時(shí),學(xué)生充分體會(huì)到了物理世界的奇妙和樂趣。在項(xiàng)目展示環(huán)節(jié),教師選取兩個(gè)小組,用攝像頭動(dòng)態(tài)展示學(xué)生制作的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況,并請(qǐng)同學(xué)介紹展示如何改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。(圖5和圖6為學(xué)生制作場(chǎng)景)
學(xué)生交流1:改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向有兩種方法:一是交換磁極,改變磁場(chǎng)方向;二是交換電源的正負(fù)極,改變電流方向。
這個(gè)電動(dòng)機(jī)雖然簡(jiǎn)單,卻將這些物理原理體現(xiàn)得淋漓盡致,收到了很好的教學(xué)效果。
學(xué)生交流2:怎樣讓你的直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)得更快些?一是增強(qiáng)磁場(chǎng),再多加幾個(gè)磁體或換用磁性更強(qiáng)的磁體;二是增大電流,用兩節(jié)干電池串聯(lián)以提升電壓,但這樣一來線圈直徑也要相應(yīng)變大些;三是改變線圈形狀。
考慮同等條件下方形線圈有沒有可能轉(zhuǎn)起來更快呢?線圈形狀會(huì)不會(huì)影響線圈轉(zhuǎn)速呢?這個(gè)需要有興趣的同學(xué)課后深入研究。
(后兩個(gè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容略。)
二、切合內(nèi)容,銳意創(chuàng)新,項(xiàng)目開發(fā)更要“獨(dú)具慧眼”
(一)內(nèi)容的適切性
本課選擇這些項(xiàng)目是經(jīng)過認(rèn)真的思考的。首先是項(xiàng)目?jī)?nèi)容切合本章的知識(shí)。這些項(xiàng)目都蘊(yùn)涵著電磁轉(zhuǎn)換的物理原理,電磁轉(zhuǎn)換和我們的生活聯(lián)系非常密切,這些項(xiàng)目的研究,有利于學(xué)生深入理解電磁轉(zhuǎn)換的物理原理,真正做到了寓物理知識(shí)和能力培養(yǎng)于項(xiàng)目學(xué)習(xí)之中。其次,直流電動(dòng)機(jī)、紙盆式揚(yáng)聲器、發(fā)電機(jī)等在我們的生活中有著廣泛的應(yīng)用,學(xué)生對(duì)這些設(shè)備有所了解,對(duì)其結(jié)構(gòu)和原理感興趣卻又知之不深,充滿了好奇心和探究欲。本節(jié)課是在“電磁轉(zhuǎn)換”新授內(nèi)容完成后的一節(jié)復(fù)習(xí)拓展課,采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式,讓學(xué)生在手腦并用的學(xué)習(xí)過程中理解這些設(shè)備的物理原理,更體會(huì)到物理知識(shí)無處不在,科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。同時(shí),也加深了學(xué)生對(duì)教材中的物理知識(shí)的理解,體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向世界”的學(xué)科理念。
(二)項(xiàng)目的趣味性
在本項(xiàng)目的開發(fā)與設(shè)計(jì)中,還有一點(diǎn)非常重要,就是這些項(xiàng)目對(duì)學(xué)生而言都非常有趣,符合學(xué)生的興趣需求,容易激發(fā)起強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),使學(xué)生感受到物理世界的奇妙。正所謂“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”,興趣永遠(yuǎn)是最好的老師。物理課堂應(yīng)該始于歡樂,更應(yīng)該在歡樂中走向智慧。
(三)實(shí)踐的可行性
本項(xiàng)目中用到的直流電動(dòng)機(jī)、紙盆式揚(yáng)聲器、自發(fā)電小手電筒等器材價(jià)格低廉,可以提供相當(dāng)數(shù)量的器材供學(xué)生學(xué)習(xí)研究,這都為我們豐富物理學(xué)習(xí)方式提供了有利條件。本節(jié)課要在45分鐘內(nèi)完成三個(gè)小項(xiàng)目,時(shí)間上并不充裕,設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到時(shí)間因素,所以前兩個(gè)項(xiàng)目相對(duì)比較簡(jiǎn)單。第一個(gè)項(xiàng)目——觀察研究自發(fā)電小手電筒,用時(shí)約8分鐘;第二個(gè)制作最簡(jiǎn)單的直流電動(dòng)機(jī)的項(xiàng)目,教師預(yù)先將制作過程拍成照片,提供制作指導(dǎo),適當(dāng)降低了學(xué)生的制作難度,使學(xué)生有較多的時(shí)間用于研究“如何改變簡(jiǎn)單直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向”,這個(gè)項(xiàng)目用時(shí)約12分鐘;第三個(gè)項(xiàng)目——制作簡(jiǎn)易紙盆式揚(yáng)聲器相對(duì)來說麻煩一些,學(xué)生需要合作在礦泉水瓶頸上繞線,用砂紙除去接頭處的絕緣漆并連接音頻連接線,同樣由于教師預(yù)先作了充分的準(zhǔn)備,學(xué)生制作的難度得到了有效控制,制作成功率相對(duì)還是較高的,用時(shí)較少,可以節(jié)省出寶貴的時(shí)間用于項(xiàng)目交流和評(píng)價(jià),這個(gè)項(xiàng)目用時(shí)約20分鐘;第四個(gè)“電磁炮”的拓展項(xiàng)目則主要放在課后進(jìn)行,由教師進(jìn)行玩具電磁炮演示,結(jié)合PPT作介紹,指導(dǎo)學(xué)生課后查閱資料,自主研究。經(jīng)過課堂實(shí)踐,在教師前期的精心設(shè)計(jì)和充分準(zhǔn)備下,學(xué)生完全有能力在課堂上完成前三個(gè)項(xiàng)目,制作成功率較高。對(duì)學(xué)生而言,這些項(xiàng)目既充滿樂趣,又有一定的挑戰(zhàn)性,能讓他們?cè)诓恢挥X中愉快度過一節(jié)課的時(shí)間,收獲到物理課堂的“奇趣體驗(yàn)”。
三、凸顯優(yōu)勢(shì),精心設(shè)計(jì),項(xiàng)目開發(fā)堅(jiān)持“寧缺毋濫”
實(shí)踐表明,經(jīng)過認(rèn)真挑選、精心設(shè)計(jì)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)可以彰顯其教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。物理教學(xué)中合理引入項(xiàng)目學(xué)習(xí)后,對(duì)課堂教學(xué)組織形式的優(yōu)化、學(xué)生物理學(xué)習(xí)品質(zhì)的提升、教師專業(yè)素養(yǎng)的提高和物理課程內(nèi)涵的挖掘都產(chǎn)生了積極的影響,使物理學(xué)習(xí)和真實(shí)情境更加緊密聯(lián)系,提升了學(xué)習(xí)的實(shí)踐性、生成性、互動(dòng)性和協(xié)作性。這種基于項(xiàng)目的物理學(xué)習(xí)雖然看似比常規(guī)教學(xué)更耗時(shí)費(fèi)力,有些舍近求遠(yuǎn)的味道,但正是這種注重學(xué)生親歷實(shí)踐,體驗(yàn)感悟中交流合作,自主建構(gòu)的“慢教學(xué)”,對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升,物理學(xué)習(xí)興趣的激發(fā),見物思理、格物致知的良好習(xí)慣和科學(xué)方法的培養(yǎng),無疑有著極為重要的作用。
同時(shí),我們也應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到,項(xiàng)目開發(fā)是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)間、高難度的創(chuàng)造性勞動(dòng),不可能一蹴而就,需要我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中不斷進(jìn)行研究、總結(jié)和提煉。