黃躍濤，廣東省汕頭市實(shí)驗(yàn)學(xué)校高級(jí)教師、物理教研組長(zhǎng)，汕頭市中學(xué)科學(xué)素養(yǎng)黃躍濤工作室主持人，被認(rèn)定為汕頭市高端人才。先后被評(píng)為汕頭市優(yōu)秀教師、汕頭市教學(xué)改革先進(jìn)個(gè)人、汕頭市青年崗位能手;曾獲全國(guó)首屆教學(xué)比賽一等獎(jiǎng)，主持省級(jí)課題一項(xiàng)、市級(jí)課題一項(xiàng)，已發(fā)表論文四篇。

[摘? ?要]在生活中，人們觀察到的運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的。文章借助物理實(shí)驗(yàn)案例，從學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)角度出發(fā)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生掌握探究、描述簡(jiǎn)單直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)方法;通過(guò)記錄多組數(shù)據(jù)，描述物體運(yùn)動(dòng)情況，啟發(fā)學(xué)生尋找、認(rèn)識(shí)、使用儀器。學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)有助于學(xué)生個(gè)體核心素養(yǎng)的生成。

[關(guān)鍵詞]項(xiàng)目化學(xué)習(xí);物理實(shí)驗(yàn);高階認(rèn)知

2017版的高中新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，教育過(guò)程應(yīng)該以逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力為目標(biāo)。作為教育公正和高質(zhì)量標(biāo)桿的芬蘭，在其2014年發(fā)布的《基礎(chǔ)教育國(guó)家核心課程大綱》中提出了類(lèi)似的學(xué)習(xí)觀：學(xué)生是積極的學(xué)習(xí)者，唯有幫助他們成為自我學(xué)習(xí)者（自己設(shè)定目標(biāo)、掌握學(xué)習(xí)策略、反思學(xué)習(xí)）并體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，才能讓他們成為終身學(xué)習(xí)者。以下，將借助物理實(shí)驗(yàn)深度設(shè)計(jì)研究中的一個(gè)案例探討學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的流程。

一、學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)研究的方式

學(xué)習(xí)素養(yǎng)的本質(zhì)是心智的靈活轉(zhuǎn)換，表現(xiàn)為學(xué)習(xí)者在新情景中運(yùn)用所學(xué)解決問(wèn)題，創(chuàng)造出新意義與新知識(shí)。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者知識(shí)、能力與態(tài)度的整合，奠定學(xué)習(xí)者心智自由的基礎(chǔ)。從課程改革的發(fā)展來(lái)看，出現(xiàn)了基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)形式，但是這些學(xué)習(xí)方式在高強(qiáng)度評(píng)價(jià)盛行的教育生態(tài)下，只能用獨(dú)立的研究型形態(tài)的課程進(jìn)行[1]。為此，夏雪梅研究團(tuán)隊(duì)首次提出了學(xué)科項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的概念，并指出在學(xué)科課堂上應(yīng)用項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

一是避免“花瓶”現(xiàn)象。所謂“花瓶”現(xiàn)象，即過(guò)分注重活動(dòng)，制作內(nèi)容拼盤(pán)卻不指向關(guān)鍵能力和概念，甚至將項(xiàng)目化學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單地理解為綜合實(shí)踐活動(dòng)，造成教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)過(guò)程脫節(jié)。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的課堂模式是在不增加總體課時(shí)情況下的學(xué)習(xí)，如果活動(dòng)過(guò)多，會(huì)使學(xué)生不能靜心思考解決問(wèn)題的方法。美國(guó)學(xué)者托馬斯認(rèn)為，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的首要特征是其向心性，即項(xiàng)目是課程的中心而非課程的外圍和邊緣，學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目接觸、學(xué)習(xí)學(xué)科的核心概念[2]。

二是避免“擱淺”現(xiàn)象。例如，在“測(cè)量做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度”的物理實(shí)驗(yàn)中，如果學(xué)生一直在教師的設(shè)問(wèn)和指導(dǎo)下按部就班地用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器完成實(shí)驗(yàn)，缺乏對(duì)速度測(cè)量方法多樣性的分析，缺乏自主選擇器材、組裝器材的科學(xué)思考，只在“正確道路”上行走，那么這一過(guò)程雖然有動(dòng)手實(shí)踐卻缺乏高階認(rèn)知策略的參與。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)應(yīng)該是“求學(xué)”式、培養(yǎng)高階思維能力的學(xué)習(xí)，不應(yīng)只是解答教師的提問(wèn)，而是要以解決學(xué)生的問(wèn)題為中心，引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

三是重視學(xué)生成果的展現(xiàn)。缺乏學(xué)生成果展現(xiàn)的課堂，本質(zhì)上是教師自以為是的教學(xué)效果達(dá)成，沒(méi)有擺脫傳授性課堂的特征。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的重要特征之一就是讓學(xué)生產(chǎn)生成果并進(jìn)行展示，這將使學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)更加客觀，有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解和關(guān)鍵能力的提升。

二、物理實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)流程

1.確定項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

以“測(cè)量做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度”的物理實(shí)驗(yàn)為例，其目的是研究物體的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)包含以下內(nèi)容。

一是對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行項(xiàng)目化描述。物體運(yùn)動(dòng)是力學(xué)板塊的重要分支，是力和能量相聯(lián)系的橋梁。生活中能觀察到的運(yùn)動(dòng)往往是復(fù)雜的，可以從項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的角度，促進(jìn)學(xué)生掌握探究、描述簡(jiǎn)單直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的科學(xué)方法。其過(guò)程是：測(cè)量做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在某時(shí)刻或某位置瞬時(shí)速度的大小，并記錄多組數(shù)據(jù)，描述物體運(yùn)動(dòng)情況，啟發(fā)學(xué)生自主尋找、認(rèn)識(shí)并使用實(shí)驗(yàn)儀器。

二是明確基于核心素養(yǎng)的項(xiàng)目化核心知識(shí)和技能。如本項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)的核心知識(shí)與技能包括：根據(jù)研究項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程并熟練操作，完成運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究;會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶，包括用近似方法計(jì)算紙帶上各點(diǎn)的瞬時(shí)速度;會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想;認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)化繁為簡(jiǎn)的工具作用，運(yùn)用物理圖象直觀地展現(xiàn)規(guī)律、驗(yàn)證規(guī)律，掌握畫(huà)物理圖的一般方法，并能用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言進(jìn)行闡述。

三是確定關(guān)鍵概念和能力。在本項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)中，具體包括如下概念和能力：探討理解“瞬時(shí)速度、平均速度”等關(guān)鍵概念的生成;通過(guò)對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的項(xiàng)目化設(shè)計(jì)，積極主動(dòng)思考問(wèn)題，鍛煉思考的全面性、準(zhǔn)確性與邏輯性;通過(guò)對(duì)紙帶的處理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖像展現(xiàn)，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，能靈活地運(yùn)用科學(xué)方法研究問(wèn)題、解決問(wèn)題、提高創(chuàng)新意識(shí);在猜測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，提高合作探究能力;在闡述現(xiàn)象和規(guī)律的過(guò)程中，提高語(yǔ)言表達(dá)能力，體現(xiàn)各學(xué)科之間的聯(lián)系，并引申到各事物間的關(guān)聯(lián)性，體會(huì)速度計(jì)、雷達(dá)測(cè)速儀的工作方式;通過(guò)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程，體驗(yàn)探索運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方法。

2.通過(guò)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題經(jīng)歷高階認(rèn)知過(guò)程

教師要明確項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題。如本實(shí)驗(yàn)的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題是：如何描述物體的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)情況？驅(qū)動(dòng)學(xué)生科學(xué)思維的問(wèn)題是：如何在實(shí)驗(yàn)室記錄一輛小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況？如何測(cè)量小車(chē)的運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度？這些問(wèn)題，是為了使學(xué)生在開(kāi)展項(xiàng)目化研究的過(guò)程中經(jīng)歷高階認(rèn)知過(guò)程（見(jiàn)圖1）。

3.以項(xiàng)目化問(wèn)題驅(qū)動(dòng)素養(yǎng)提升

教師應(yīng)思考并搭建適宜的教學(xué)支架。教師應(yīng)提供分析與建議，即通過(guò)分析獲得情景問(wèn)題的解決方案，這是全程教學(xué)支架的關(guān)鍵。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)抽象與構(gòu)建，要求從情景回到實(shí)驗(yàn)室，即從抽象的問(wèn)題中構(gòu)建出模型;可進(jìn)行比較與選擇，這是關(guān)于模型試驗(yàn)組裝方式的研究;要有反思與改進(jìn)，即在項(xiàng)目過(guò)程中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并改進(jìn)解決問(wèn)題的方法（見(jiàn)圖2）。

在具體的項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生將充分經(jīng)歷求學(xué)與認(rèn)知的過(guò)程，如表1[3]所示。

4.用評(píng)價(jià)促進(jìn)知識(shí)的融合與素養(yǎng)的提升

教師應(yīng)利用評(píng)價(jià)促進(jìn)知識(shí)的融合與素養(yǎng)的提升。評(píng)價(jià)應(yīng)關(guān)注每個(gè)人是否都在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮了作用，如合作記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，合作完成數(shù)據(jù)表格、圖像等，并要展現(xiàn)團(tuán)隊(duì)成果。團(tuán)隊(duì)要能對(duì)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行展示介紹，討論過(guò)程的不足及改進(jìn)方法，并制作出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。展示方式包括描述主要實(shí)驗(yàn)過(guò)程、介紹研究成果等。在匯報(bào)成果時(shí)，要能進(jìn)行恰當(dāng)?shù)淖晕以u(píng)價(jià)，這是一種對(duì)必備品格的反思和關(guān)鍵能力的自省;還可通過(guò)互評(píng)表（見(jiàn)表2），在聽(tīng)取各組匯報(bào)成果后開(kāi)展互評(píng)。

三、對(duì)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過(guò)程優(yōu)勢(shì)的思考

發(fā)展核心素養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)必備品格和關(guān)鍵能力，這需要學(xué)校提高認(rèn)識(shí)，教師放慢腳步。在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，學(xué)生形成概念性知識(shí)意味著不僅知道而且能夠理解這個(gè)概念的特點(diǎn)，能運(yùn)用其作為工具分析新的情景。

1.培養(yǎng)高階思維

高階思維是相對(duì)于低階思維而言的，低階思維包括信息收集、組織、儲(chǔ)存、鞏固等，這是學(xué)生參加選拔性考試的必備技能;而高階思維則包括對(duì)項(xiàng)目或任務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)分析、問(wèn)題解決、決策等。學(xué)生擁有了高階思維能力，才能更好地適應(yīng)終身發(fā)展和未來(lái)社會(huì)發(fā)展的需要。

如本例中生活實(shí)踐向?qū)嶒?yàn)探究過(guò)渡的環(huán)節(jié)，要求學(xué)生描述運(yùn)動(dòng)情況。面對(duì)“氣墊導(dǎo)軌”或“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的選擇，面對(duì)動(dòng)力因素的選擇，有的學(xué)生直接提出了“在氣墊導(dǎo)軌上加裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的想法。

2.促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化

教師經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生想清楚了一個(gè)問(wèn)題，但是換到新情景中又無(wú)從下手了，這說(shuō)明知識(shí)并未得到內(nèi)化。新高考提出的情景彌補(bǔ)問(wèn)題、問(wèn)題解決等，旨在引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地建構(gòu)豐富的情景。如果學(xué)生平時(shí)還只是專(zhuān)注于練熟公式和各類(lèi)題型，將很難想象新的情景，不利于解決問(wèn)題。所以項(xiàng)目化學(xué)習(xí)其實(shí)開(kāi)創(chuàng)了新課標(biāo)有效教學(xué)的新途徑。

如本例中的實(shí)驗(yàn)技術(shù)環(huán)節(jié)，對(duì)于“小車(chē)如何獲得動(dòng)力，是利用斜面還是手拉”這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，是很難憑空腦補(bǔ)其情境的，經(jīng)常有學(xué)生無(wú)法從紙帶獲取運(yùn)動(dòng)情況。而學(xué)生通過(guò)自己做出選擇并親自操作后，就能更好地從紙帶打點(diǎn)的疏密情況體會(huì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。

3.開(kāi)發(fā)學(xué)生頭腦

課程標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了彈性，學(xué)習(xí)的有效程度取決于學(xué)生頭腦的活躍程度。依照課本按部就班的操作容易忘記，而項(xiàng)目問(wèn)題的導(dǎo)向使學(xué)生必須選擇、質(zhì)疑、反思，主動(dòng)思考并運(yùn)用科學(xué)思維方法，這樣才會(huì)培養(yǎng)出聰慧的頭腦。

例如本項(xiàng)目的調(diào)控環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)反思實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合理，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)實(shí)驗(yàn)作出調(diào)整，就是一種不斷活躍思維的表現(xiàn)。學(xué)生通過(guò)主動(dòng)完成任務(wù)，才會(huì)逐漸生成智慧。

4.激發(fā)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感的生成

學(xué)生通過(guò)具體而有目的的研究才能感知存在于自然界的力量，反思自己的責(zé)任，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威，敢于大膽創(chuàng)新質(zhì)疑，并善于與他人合作分享。

項(xiàng)目的關(guān)鍵還有最后的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，要通過(guò)評(píng)價(jià)引導(dǎo)平等與尊重、細(xì)心與信任、挑戰(zhàn)和創(chuàng)造。學(xué)生是欣賞別人的成功，還是為了自己的分?jǐn)?shù)吹毛求疵地指出別人的不足？一個(gè)團(tuán)體是否能夠分工明確、合作無(wú)間？一個(gè)成果的各環(huán)節(jié)展示是否體現(xiàn)了困難的突破和問(wèn)題解決能力？……這樣的評(píng)價(jià)關(guān)注，才能有效激發(fā)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感的生成。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯? ?郭向和）