摘? ?要：以“自制吸塵器”項目實踐為例，討論了項目學(xué)習(xí)的目標(biāo)設(shè)置、教學(xué)流程、教學(xué)評價，以及如何在項目式學(xué)習(xí)中落實物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要求。

關(guān)鍵詞：項目式學(xué)習(xí);核心素養(yǎng);流體壓強與流速;運動與力

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2021）10-0076-5

1? ? 問題提出

1.1? ? 背景

項目式學(xué)習(xí)作為一種教學(xué)方式，注重引領(lǐng)學(xué)生深入研究真實的具有一定挑戰(zhàn)性的問題并完成作品與任務(wù)，在解決問題的過程中，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)[1]。項目式學(xué)習(xí)融教與學(xué)為一體，重視在真實情境和復(fù)雜有挑戰(zhàn)的問題中，努力培養(yǎng)創(chuàng)新人格，保護學(xué)生的好奇心，激發(fā)其求知欲和想象力，鼓勵學(xué)生個性化發(fā)展。項目式學(xué)習(xí)強調(diào)團隊協(xié)作，培育學(xué)生終身發(fā)展所需的關(guān)鍵品格與能力。

1.2? ? 項目式學(xué)習(xí)的意義

項目式學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生在真實生活環(huán)境、真實問題情境中探究學(xué)習(xí)，以提升學(xué)生的多元能力。學(xué)生完成一個項目、一個作品，高階的設(shè)計思維包裹低階的基本知識與基本技能，在做中學(xué)、用中學(xué)。項目式學(xué)習(xí)可以利用低成本的實驗，創(chuàng)設(shè)有助于科學(xué)能力發(fā)展的學(xué)習(xí)和研究情境，提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)[2]。在此理念指導(dǎo)下，筆者以“滬科版”八年級《物理》第八章第四節(jié)《流體壓強與流速的關(guān)系》為例，組織學(xué)生開展“自制吸塵器”綜合實踐活動，展開項目式教學(xué)。

2? ? “自制吸塵器”項目設(shè)計

2.1? ? 項目源起

吸塵器、掃地機器人已經(jīng)進入千家萬戶，那么它們是怎么工作的？它們到底蘊含著什么科學(xué)原理？

筆者以“自制吸塵器”為學(xué)習(xí)項目帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)《流體壓強與流速的關(guān)系》的教學(xué)流程如圖1所示。

2.2? ? 項目與目標(biāo)

“運動與力”這一抽象的大概念只有融入學(xué)生真實的生活體驗中，方可喚醒學(xué)生的需要，激起他們的興趣。項目式學(xué)習(xí)中，學(xué)生的主要任務(wù)是結(jié)合運動與力的關(guān)系，搜索有關(guān)資料并整理。這樣的教學(xué)方式，使學(xué)生獲得的遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過物理書本上提供的有限的知識，它讓學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)平臺以及書籍文獻(xiàn)中獲取了無限的前沿信息，并通過生與生交流合作、互相取長補短，共同設(shè)計產(chǎn)品[3]?；谝陨险J(rèn)識，在《流體壓強與流速的關(guān)系》一節(jié)中，筆者將“自制吸塵器”作為實踐項目，將“如何設(shè)置與改進固定給風(fēng)裝置才能滿足不同的生活需要”作為項目驅(qū)動問題，最后形成作品。而后再設(shè)計、制作與交流，最終完成產(chǎn)品，完善其使用說明書。

本節(jié)課所學(xué)習(xí)的《流體壓強與流速的關(guān)系》是運動與力的關(guān)系的一個內(nèi)容，吸塵器制作的目標(biāo)如下：

（1）通過驅(qū)動問題“一口氣吹鼓長為2 m的塑料袋，是真的嗎？”分析運動與力的關(guān)系，進而了解流體、流體壓強與流速的關(guān)系;

（2）通過觀察吸塵車、掃地機等，設(shè)計并制作吸塵器，從工程設(shè)計及美學(xué)角度層層推進設(shè)計方案，嘗試制作大吸力、個性化的產(chǎn)品;

（3）在給電動機安裝扇葉、接通電源過程中激發(fā)學(xué)生探索未知的興趣，引導(dǎo)學(xué)生體驗電源的極性不同對扇葉轉(zhuǎn)動帶來氣流方向不同，進一步明確扇葉前后兩側(cè)在流速大的地方流體壓強較小，不斷改進，最終形成“成品”。

2.3? ? 情境與問題

項目式學(xué)習(xí)專注于學(xué)生的主體性和自主性。新課標(biāo)強調(diào)教育不僅關(guān)注學(xué)科邏輯，也要注重學(xué)生的生活邏輯，關(guān)注學(xué)生成長的真實情境及身邊亟待解決的真實問題。

本節(jié)從央視科學(xué)求證類節(jié)目《是真的嗎？》的求證題“一口氣吹鼓一個長2米的塑料袋”開題。教師請來兩個學(xué)生上臺展示2米長的塑料袋，讓所有學(xué)生綜合生物、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識估算命題的真?zhèn)巍?/p>

學(xué)生查閱資料可知：成年人肺活量的平均值，男性大概是3500～4000 mL，女性大概是2500～3500 mL，經(jīng)常參加體育運動的人肺活量可以達(dá)到5000 mL。接著，學(xué)生估算出長200 cm的塑料袋容積比5000 mL大得多。緊接著請出班級同學(xué)上臺吹氣，其他同學(xué)數(shù)吹氣的次數(shù)，該同學(xué)吹氣13次后，氣袋尚未被吹鼓。正當(dāng)孩子們認(rèn)為命題是假的時，筆者深吸一口氣吹鼓了這個塑料袋，全班給以雷鳴般的掌聲。一口氣吹鼓它，真不是老師的肺活量大。筆者讓學(xué)生分組體驗這個命題，通過觀察、交流、合作，分享成功的喜悅，最后，共同得出成功的深層次原因：與流體壓強與流速的關(guān)系有關(guān)。

項目式學(xué)習(xí)注重探究問題并提出解決方案。在初嘗成功體驗后，筆者提出驅(qū)動項目：自制吸塵器。吸塵器的情境來源于現(xiàn)實生活，自制符合自己需求的個性化吸塵器，可以改善生活中的一些具體問題。

2.4? ? 設(shè)計制作

與傳統(tǒng)課堂相比，項目式學(xué)習(xí)課堂可以通過研究過程和成果讓思維可視化，從需求出發(fā)，為學(xué)科核心素養(yǎng)落地提供載體。課堂上，學(xué)生面臨驅(qū)動項目：用自制吸塵器吸引紙屑。用驅(qū)動項目可以讓學(xué)生的設(shè)計思維得以落地，而教師則更多扮演學(xué)習(xí)共同體中的傾聽者、指導(dǎo)者和適度參與者的角色。

2.4.1? ? 設(shè)計與說明

驅(qū)動項目“自制吸塵器”旨在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)流體壓強與流速的關(guān)系，激活核心概念運動與力的關(guān)系。設(shè)計項目應(yīng)具有真實性、挑戰(zhàn)性和開放性。筆者先是給出驅(qū)動問題“一口氣吹鼓長塑料袋”激起思維沖突，活躍課堂氛圍，引出課題。然后選擇電吹風(fēng)側(cè)吹亞克力管，觀察乒乓球的運動情況，由學(xué)生分析乒乓球運動與力的關(guān)系，通過板書板畫，讓設(shè)計思維可視化。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生設(shè)計的吸塵器結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

如圖2，因為流體在流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大，故而紙屑被壓進容器里。

2.4.2? ? 條件與材料

在項目式學(xué)習(xí)活動中，我們所用到的很多材料不是實驗室的標(biāo)配，故而需要在盡可能的情況下，做個生活的有心人，收集身邊的瓶瓶罐罐等低成本實驗材料，低成本物理實驗體現(xiàn)出了低成本與高智慧的優(yōu)點[1]。本項目中，筆者事先布置驅(qū)動項目課題，由教師與學(xué)生共同準(zhǔn)備材料，相關(guān)材料如圖3所示。

準(zhǔn)備好相關(guān)材料之后，教師引導(dǎo)學(xué)生討論設(shè)計與安裝事項，并由小組推舉代表介紹自己設(shè)計與安裝要素，說明其原理，以及可能還需要的材料。

2.4.3? ? 項目實施與驅(qū)動問題

根據(jù)圖4 吸塵器的制作與升級流程，在學(xué)生完成可行性分析后，嘗試安裝電路時發(fā)現(xiàn)吸塵器和吹風(fēng)機就差個干電池的安裝，這個問題留給學(xué)生課后探究。學(xué)生通過分組討論，組裝固定吸塵器，閉合電源，觀察吸塵器的清潔效果，并思考驅(qū)動問題：如何換擋、隔離收集的紙屑及增大容量。學(xué)生針對新問題，交流合作尋求解決方案。通過小組分工合作，完善并展示“吸塵器”。指向核心素養(yǎng)的項目式學(xué)習(xí)應(yīng)該隨課堂教學(xué)實際調(diào)整項目目標(biāo)，并努力為目標(biāo)建構(gòu)支架。

項目式學(xué)習(xí)強調(diào)形成作品并強調(diào)解決后續(xù)延展問題。課堂中，筆者逆向教學(xué)設(shè)計，以終為始，用高階的項目制作包裹低階的物理知識。學(xué)生在小組制作過程中不斷改進、反思、評判，最終完成作品（圖5）。作品制作完成后，引導(dǎo)學(xué)生進行分組展示，發(fā)表自己的見解并進一步改進吸塵器，如加個長手柄、改造吸頭、利用vex 遙控吸塵器等。

3? ? 項目教學(xué)流程

本項目教學(xué)流程如表1所示。

4? ? 項目評價

根據(jù)各組成員的表現(xiàn)，為了發(fā)動所有成員參與，筆者設(shè)計了多元評價方案，旨在完善項目作品，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，并且完成工程、數(shù)學(xué)、美學(xué)及語言表達(dá)能力等維度的項目目標(biāo)，具體評價內(nèi)容如表2所示。

5? ? 項目制作的“獲”與“惑”

項目式學(xué)習(xí)包含了學(xué)生對知識的建構(gòu)與轉(zhuǎn)化，項目應(yīng)該具有挑戰(zhàn)性，而不是知識的簡單應(yīng)用。它應(yīng)是對核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的大概念知識的深度理解，應(yīng)該聚焦關(guān)鍵的學(xué)科知識和能力，從某一學(xué)科切入，在關(guān)注學(xué)科邏輯的同時，也要關(guān)注生活邏輯。應(yīng)該在解決驅(qū)動問題中，尋找學(xué)科、生活與人際的聯(lián)系與拓展，在學(xué)科領(lǐng)域提出挑戰(zhàn)性問題，培育跨學(xué)科素養(yǎng)[4]。

5.1? ? 收? 獲

在本項目學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過吸塵器項目制作，經(jīng)歷了項目啟動、大概念的激活、產(chǎn)品的完善、作品發(fā)布與競爭評價等過程。相關(guān)物理概念的得出源于真實的情境、真實問題的解決過程和完整作品的開發(fā)過程。通過作品分享與為產(chǎn)品書寫使用說明書，讓學(xué)生多學(xué)科能力得到了質(zhì)的飛躍。

5.2? ? 困? 惑

項目式學(xué)習(xí)給教師帶來了巨大的挑戰(zhàn)。要給學(xué)生一碗水，教師應(yīng)該有一桶水。如何具備引導(dǎo)學(xué)生獲得“一碗水”的能力，如何在此過程中促進學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展，尚需進一步深入探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡佳怡.從“問題”到“產(chǎn)品”：項目式學(xué)習(xí)的再認(rèn)識[J].基礎(chǔ)教育課程，2019（09）：29-34.

[2]林仲江. 基于核心素養(yǎng)的初中物理低成本實驗探索——以“神奇的‘眼睛’”一課為例[J].中學(xué)物理，2017，35（09）：48-50.

[3]胡紅杏.項目式學(xué)習(xí)：培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)活動[J].蘭州大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2017，45（06）：165-172.

[4]夏雪梅.素養(yǎng)導(dǎo)向的項目化學(xué)習(xí)[N].中國教師報，2019-07-03（006）.

（欄目編輯? ? 李富強）

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