宋四華

摘?要：在流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的教學(xué)中，如果只停留在利用知識解釋生活中的現(xiàn)象，無法讓學(xué)生深刻體會到知識的真正價值.本文基于項目式學(xué)習(xí)，以一個原始物理問題為主線，在引導(dǎo)學(xué)生成功設(shè)計出解決方案的過程中，不僅使學(xué)生對所學(xué)規(guī)律有了更深層次的理解，同時培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維和能力，發(fā)展了學(xué)生的物理核心素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：項目式學(xué)習(xí);核心素養(yǎng);創(chuàng)新思維

文章編號：1008-4134（2019）18-0026中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

現(xiàn)在很多中學(xué)物理教師反映：對物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和外延等都能理解，但是如何在課堂中有效實施，卻不得要領(lǐng).近年來受到基礎(chǔ)教育工作者廣泛關(guān)注的“項目式學(xué)習(xí)”，為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)提供了新的視野.

項目式學(xué)習(xí)是指學(xué)生圍繞某一特定的目標(biāo)或問題，以學(xué)科概念和原理的應(yīng)用為中心，借助多種資源進(jìn)行調(diào)查、研究、合作、設(shè)計等自主探究活動，自主地進(jìn)行知識建構(gòu)，最終形成成果或解決問題.項目式學(xué)習(xí)不是單純學(xué)習(xí)物理概念以及孤立地練習(xí)刻板的技能，而是在引導(dǎo)學(xué)生解決復(fù)雜問題的過程中，有效促進(jìn)學(xué)生“物理觀念”的建立，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，指向?qū)W生的終生發(fā)展.

在課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上和有限的課時內(nèi)，如何通過項目式學(xué)習(xí)讓學(xué)生對概念和原理有深層次的理解，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，是有效實施培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和能力的關(guān)鍵.本文以人教版八年級下冊“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”中的部分教學(xué)片段為例，進(jìn)行具體說明.

1?在項目的選擇上引導(dǎo)培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

教學(xué)片斷1：創(chuàng)設(shè)情境，確定項目

師：同學(xué)們是否有印象，當(dāng)你乘坐火車到外地旅游時，從淮北市火車站的候車室到站臺要經(jīng)過一個老式的地下通道？（播放教師走過地下通道的視頻，圖1是走入向下的引道，圖2是展示中間的過道，圖3是老式地下通道的俯視圖.）

提出問題：在通過引道和過道時感覺有何不同？

生：引道感覺有風(fēng)，但是經(jīng)過過道時總感覺氣悶空氣不流通，夏天甚至有難聞的氣味.

師：光憑感覺是不可靠的，讓我們通過模型來看看是不是過道空氣不流通.圖4是用玻璃制作的地下通道模型，兩個電吹風(fēng)對準(zhǔn)引道口吹風(fēng)模擬自然風(fēng)，模型過道中央有一根點燃的蠟燭，通過觀察燭焰是否擺動判斷空氣是否流通.

實驗現(xiàn)象：電吹風(fēng)同時開啟或關(guān)閉時燭焰幾乎紋絲不動（如圖5所示）.

師：引道中即使有風(fēng)通過，中間過道空氣也不流通.污濁的空氣會對人的身體造成危害，也影響著出行人的心情.同學(xué)們能否想想辦法讓過道的空氣流通呢？

生1：可以在過道中安裝通風(fēng)系統(tǒng).

生2：可以向上鑿?fù)ǖ孛姘惭b排氣扇.

師：大家的設(shè)計方案，都要利用到消耗電能的設(shè)備，而我們現(xiàn)在倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保，用以節(jié)約現(xiàn)有能源的消耗.我們能否利用引道中的自然風(fēng)實現(xiàn)過道的通風(fēng)呢？

由此引出本節(jié)課的項目：利用自然風(fēng)實現(xiàn)老式地下通道通風(fēng)的可行性設(shè)計方案.

這種“老式地下通道”學(xué)生都很熟悉，教師通過播放視頻和展示玻璃模型等多種手段喚起學(xué)生對地下通道的回憶，但是對于不通風(fēng)的問題很少有學(xué)生產(chǎn)生解決這一問題的意識.而學(xué)生的初步解決方案，都停留在打洞、裝換氣扇等傳統(tǒng)的想法上，教師引導(dǎo)學(xué)生從保護(hù)環(huán)境節(jié)約資源這一新的角度考慮解決問題的方法，同時也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感的絕佳途徑.

2?在項目實施中推進(jìn)科學(xué)探究和思維

教學(xué)片斷2：師法自然，探究規(guī)律

師：我發(fā)現(xiàn)大家遇到的困難是沒有處理這類問題的經(jīng)驗.同學(xué)們，我們許多的科技創(chuàng)新的靈感都來自于生活和自然界.自然界中很多動物都是住在地下，它們也需要考慮地下通風(fēng)問題，讓我們看看能否從中得到啟發(fā).

播放視頻：中央十套探索發(fā)現(xiàn)節(jié)目（如圖6所示）.視頻中是土撥鼠洞穴的切面圖.洞穴上方有兩個洞口，其中一個洞口上方有一個很大的土堆，另一個幾乎沒有土堆.白色的點模擬流動的空氣.

師：視頻中當(dāng)洞穴上方有空氣從左向右流動時，洞穴內(nèi)外的空氣發(fā)生了什么樣的變化？

生：大土堆上方的空氣流動相比平的地方快，而且開始不斷有空氣從右洞口進(jìn)入洞穴再從左洞口出去形成循環(huán).

師：這就實現(xiàn)了整個洞穴的通風(fēng).那是什么原因造成洞穴內(nèi)的空氣移動呢？

生：大氣壓.

師：空氣能夠從右洞口被壓入進(jìn)洞穴，說明左右洞口氣壓不同，導(dǎo)致氣壓不同的原因是什么呢？

生：我的猜想是空氣流速，流速越大好像氣壓就越小.

學(xué)生活動：實驗探究氣體壓強(qiáng)與氣體流速的關(guān)系.請利用身邊的器材完成探究問題……

拋出一個問題讓學(xué)生自己去研究這對于初中生來說是存在很大難度的，教師的引導(dǎo)起著關(guān)鍵性的作用.通過土撥鼠的例子，不僅引導(dǎo)學(xué)生找到解決通風(fēng)問題的可能方法，也是在引導(dǎo)學(xué)生掌握研究問題的一種方法，在以后學(xué)習(xí)生活中遇到問題時，知道如何去獲取解決問題所需要的知識和靈感.

3?在項目的應(yīng)用中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和意識

教學(xué)片斷3：交流協(xié)作，完成項目

教師：土撥鼠利用流動的空氣解決洞穴通風(fēng)問題.請同學(xué)們借鑒土撥鼠的經(jīng)驗，以小組為單位研討設(shè)計解決地下通道通風(fēng)問題的設(shè)計方案，10分鐘后進(jìn)行交流評估.

交流展示：

生1：我們對其中一側(cè)引道進(jìn)行改造（如圖7所示），模仿土撥鼠的洞口，右側(cè)引道變窄可以使該側(cè)引道風(fēng)速大于另一側(cè)，導(dǎo)致兩側(cè)引道中氣壓不等，應(yīng)該可以實現(xiàn)過道通風(fēng).

生2：我們的設(shè)計也是對右側(cè)引道進(jìn)行改造（如圖8所示），使右側(cè)引道風(fēng)速變大.

生3：……

師：設(shè)計是否合理，我們需要通過實驗來驗證.以第一組同學(xué)的設(shè)計為例，我們將類似形狀的泡沫塑料放在過道口的位置上（如圖9所），蓋上玻璃密封.兩邊同時開啟電吹風(fēng)，發(fā)現(xiàn)燭焰右偏（如圖10所示）.說明過道中確實通風(fēng)了，第一組同學(xué)設(shè)計很成功，大家掌聲鼓勵.讓我們再來看第二組同學(xué)的設(shè)計……

師：2007年廈門市當(dāng)時正上初三的方興同學(xué)，在學(xué)習(xí)過本節(jié)內(nèi)容后，利用與我們類似的設(shè)計，經(jīng)過反復(fù)實驗，成功地解決了地下通道通風(fēng)問題，申請了國家專利——《可引導(dǎo)自然風(fēng)對流的不對稱型地下通道》，并

在國際上獲得大獎.由此看出，科技創(chuàng)新并不是大家想象的那么難.

學(xué)生設(shè)計方案過程中，既是知識遷移的過程，也是自我思維界限的突破過程.燭焰發(fā)生偏轉(zhuǎn)的那一刻，學(xué)生體驗到成功的喜悅同時，也感受到了知識在生活中的價值.整個過程學(xué)生對知識規(guī)律有了更深層次理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理熱情的同時，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識.

項目式學(xué)習(xí)有諸多要素：問題驅(qū)動、目標(biāo)設(shè)計、團(tuán)隊協(xié)作、收集信息、探究實驗、研討方案、解決問題以及項目評估等.要將這些要素全部融入到教學(xué)設(shè)計中并有效實施，這需要花費很多的時間從而影響正常的課時進(jìn)度，在現(xiàn)實中很難實現(xiàn).其次，在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，信息的查詢和收集非常便利，但是對于一個項目，尤其是本文這種設(shè)計解決問題方案的項目，學(xué)生課下在網(wǎng)上就有可能直接找到答案，這樣就會失去預(yù)期的教學(xué)效果.可以看出項目式學(xué)習(xí)會受到課堂時空的限制，因此教師應(yīng)該借助項目式學(xué)習(xí)的經(jīng)驗，針對不同課程內(nèi)容和課時要求，設(shè)計出符合本校學(xué)生實際情況的教學(xué)方案.

馮·勞厄說過：教育給予人們的無非是當(dāng)一切已學(xué)過的東西都忘記后所剩下來的東西.學(xué)生所學(xué)習(xí)的物理知識隨著時間的推移可能會遺忘，“剩下的”是研究和解決問題的方法和能力，所以教師應(yīng)致力于以下兩點：一是引導(dǎo)學(xué)生知道如何去探索解決問題的知識、方法和靈感;再就是學(xué)生綜合使用這些知識進(jìn)行創(chuàng)造的能力.

參考文獻(xiàn)：

[1]楊勇誠.項目引領(lǐng)下的物理深度學(xué)習(xí)策略[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018，47（11）：1-4.

[2]張惠鈺.高中物理項目式學(xué)習(xí)設(shè)計策略探討[J].物理教師，2017，38（09）：26-28.

[3]邢宏光，麻少妮.基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的初中實驗設(shè)計——以“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”為例[J].中學(xué)物理，2019，37（02）：60-62.

[4]韓祥，姜靜，高若陽，等.飛機(jī)的升力高峰備課[J].中學(xué)物理，2019，37（02）：22-24.