【摘 要】在初中物理教學(xué)中，融入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、開展項(xiàng)目探究，能激發(fā)學(xué)生的探究熱情，加強(qiáng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、技能和方法的進(jìn)階。在實(shí)踐過程中，教師要依據(jù)物理課程標(biāo)準(zhǔn)，緊扣教材，聯(lián)系生活，設(shè)置循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作，促進(jìn)多學(xué)科融合，幫助學(xué)生提升物理觀念，培育其綜合素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】初中物理;探究教學(xué);實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

【中圖分類號(hào)】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號(hào)】1005-6009（2022）19-0011-03

【作者簡(jiǎn)介】吉臨榮，江蘇省無錫市太湖格致中學(xué)（江蘇無錫，214125）教師，江蘇省無錫市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)兼職教研員，正高級(jí)教師，江蘇省特級(jí)教師，江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”培養(yǎng)對(duì)象。

科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式。蘇科版初中物理課程結(jié)構(gòu)以探究為核心，把探究活動(dòng)作為構(gòu)建物理知識(shí)結(jié)構(gòu)、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、體現(xiàn)課程理念的主線。項(xiàng)目學(xué)習(xí)旨在讓學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，在具體的情境中解決實(shí)際問題。

探究教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材結(jié)構(gòu)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開展項(xiàng)目探究，建構(gòu)物理模型，解決生活中真實(shí)問題的一種學(xué)習(xí)方式;是一種以項(xiàng)目為載體，以“探究行為”為核心學(xué)習(xí)行為，以培養(yǎng)科學(xué)思維為核心的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí);其基本特征是情境、項(xiàng)目、探究、模型。在初中物理教學(xué)中融入實(shí)踐項(xiàng)目，開展探究教學(xué)，可實(shí)現(xiàn)物理概念和學(xué)科素養(yǎng)的同步進(jìn)階。

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求

將物理課程目標(biāo)融入精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，需要教師具備一定的專業(yè)技術(shù)和素養(yǎng)，所以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是一個(gè)難點(diǎn)，也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)的途徑如下。

1.基于標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)必須依據(jù)物理課程標(biāo)準(zhǔn)，其目標(biāo)要與課程目標(biāo)相對(duì)應(yīng)。首先要做好“必做動(dòng)作”，如課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等;其次要開發(fā)“自選動(dòng)作”，創(chuàng)造條件設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將其融入探究教學(xué);還可設(shè)計(jì)以物理內(nèi)容為主體的跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的機(jī)會(huì)。

2.緊扣教材。

在初中物理探究教學(xué)中融入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不是對(duì)現(xiàn)有教材簡(jiǎn)單的補(bǔ)充或拓展，而是對(duì)現(xiàn)有教材進(jìn)行整合，將其嵌入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。首先，要用好教材。教材是教師教、學(xué)生學(xué)最基本、最重要的課程資源，要認(rèn)真研究和解讀教材。其次，要用活教材。初中物理教材中所選用的例子也不是唯一的，教師可以根據(jù)需要用更好的例子代替。最后，要?jiǎng)?chuàng)新教材。初中生的感性思維占主導(dǎo)地位，絕大多數(shù)知識(shí)需要通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來構(gòu)建。

3.聯(lián)系生活。

物理課程的理念之一是“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”，需要學(xué)生開展一些生活化的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，解決生活中的實(shí)際問題。教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)是開發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的源泉，教師要善于將學(xué)生的問題轉(zhuǎn)化為課程資源。

二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施要領(lǐng)

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施主要有項(xiàng)目引入、項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施、項(xiàng)目展示與評(píng)價(jià)三個(gè)環(huán)節(jié)，基本要素有：真實(shí)情境、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、科學(xué)探究、模型建構(gòu)。實(shí)施流程圖如圖1所示。

[圖1 物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施流程圖][科學(xué)探究

與模型建構(gòu)][實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

設(shè)計(jì)與實(shí)施][真實(shí)情境

引入項(xiàng)目][實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

展示與評(píng)價(jià)]

下面，筆者以蘇科版物理教材八年級(jí)上冊(cè)第四章第三節(jié)“凸透鏡成像的規(guī)律”為例，簡(jiǎn)述在初中物理教學(xué)中嵌入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、循證實(shí)踐的實(shí)施策略。

1.以真實(shí)情境引入項(xiàng)目教學(xué)。

教師在課堂上展示老式幻燈機(jī)，在其臺(tái)面放上寫有字跡的膠片，在光屏上呈現(xiàn)放大的像;拆下并觀察幻燈機(jī)的鏡頭，發(fā)現(xiàn)鏡頭的主要部件是凸透鏡。

引入項(xiàng)目：凸透鏡在什么情況下成放大的實(shí)像？你能自制一臺(tái)幻燈機(jī)嗎？

真實(shí)情境能激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的興趣，驅(qū)動(dòng)性問題是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的靈魂，是項(xiàng)目主題和學(xué)習(xí)目標(biāo)凝練后的產(chǎn)物，可以將學(xué)生引向?qū)W(xué)科內(nèi)容的深度學(xué)習(xí)。

2.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施。

學(xué)生要完成自制幻燈機(jī)的項(xiàng)目任務(wù)，首先要探究并掌握凸透鏡成像的規(guī)律。

問題1：凸透鏡還能成哪些像？成像性質(zhì)與什么有關(guān)？

改變光源到凸透鏡的距離，能觀察到正立放大的像，光屏（有刻度）上能得到倒立放大的和縮小的像。引導(dǎo)學(xué)生猜想像的性質(zhì)可能與物距有關(guān)。

問題2：多次改變物距，觀察并記錄光屏上所成最清晰像時(shí)的物距u和像距v，你能得出什么結(jié)論？

由學(xué)生自己動(dòng)手操作，多次試驗(yàn)后總結(jié)：當(dāng)u>v時(shí)，凸透鏡成倒立放大實(shí)像;當(dāng)u

問題3：有放大的像，也有縮小的像，會(huì)成等大的像嗎？如果會(huì)，物距可能是多少？

這一問題較難，在教學(xué)時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生定量試驗(yàn)與分析，最終得出結(jié)論：當(dāng)u=2f時(shí)，凸透鏡成倒立等大實(shí)像。由此完善結(jié)論：當(dāng)u>2f（u>v）時(shí)，凸透鏡成倒立放大實(shí)像;當(dāng)f

問題4：實(shí)驗(yàn)中為什么沒有得到正立放大的像？像可能在哪里？

引導(dǎo)學(xué)生猜想：可能在u

追問1：如何觀察正立放大的像？

追問2：正立放大的像是實(shí)像，還是虛像？

最終建構(gòu)模型：根據(jù)模型分析得出凸透鏡成像的動(dòng)態(tài)規(guī)律，一焦分虛實(shí)，二焦分大小;成實(shí)像時(shí)，物近、像遠(yuǎn)、像變大。

設(shè)計(jì)連續(xù)性探究任務(wù)（或驅(qū)動(dòng)問題），不斷尋找證據(jù)、解釋證據(jù)，進(jìn)而不斷得出結(jié)論、完善結(jié)論，最終建構(gòu)凸透鏡成像規(guī)律的模型，這是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目展示的前提。

3.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目展示與評(píng)價(jià)。

任務(wù)1：如何測(cè)定幻燈機(jī)鏡頭（凸透鏡）的焦距？

展示：學(xué)生根據(jù)凸透鏡成像動(dòng)態(tài)規(guī)律可知，將光源放大至很遠(yuǎn)處，像就會(huì)接近焦點(diǎn)，測(cè)出此時(shí)的像距，約等于焦距（實(shí)際測(cè)出約為30cm）。

任務(wù)2：自制幻燈機(jī)模型時(shí)，光源應(yīng)放在什么區(qū)域？

展示：學(xué)生將光源放在距凸透鏡30～60cm的區(qū)域，調(diào)整光源和凸透鏡到屏幕的距離，在屏幕上呈現(xiàn)倒立放大的像。學(xué)生立即倒立放置光源，屏幕上出現(xiàn)正立放大的像。

拓展項(xiàng)目：自制一部照相機(jī)，并嘗試拍攝遠(yuǎn)近不同物體的照片。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的產(chǎn)品可以是產(chǎn)品，也可以是設(shè)計(jì)方案等，教師可以借此對(duì)探究教學(xué)進(jìn)行表現(xiàn)性評(píng)價(jià)。

三、項(xiàng)目實(shí)施的總結(jié)與思考

1.實(shí)施實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)需要循序漸進(jìn)。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)效果明顯，但全部用項(xiàng)目學(xué)習(xí)代替原有學(xué)習(xí)方法也不現(xiàn)實(shí)。教師可以從設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，優(yōu)化一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)開始;積累經(jīng)驗(yàn)后再把項(xiàng)目做大，同時(shí)設(shè)計(jì)腳手架，進(jìn)行持續(xù)性評(píng)價(jià)，讓學(xué)習(xí)不斷進(jìn)階。

2.將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的任務(wù)。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有大有小。大的項(xiàng)目可作為大單元的評(píng)價(jià)任務(wù)，如蘇科版教材九年級(jí)下冊(cè)第十五章“綜合實(shí)踐活動(dòng)——對(duì)家庭用電的調(diào)查研究”就是對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)主題“電磁能”的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià);小的項(xiàng)目可以是對(duì)一節(jié)課的結(jié)構(gòu)改造，甚至是對(duì)一節(jié)課中某個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，如“綜合實(shí)踐活動(dòng)——設(shè)計(jì)并制作一盞模擬調(diào)光燈”是對(duì)九年級(jí)上冊(cè)第十四章“歐姆定律”的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià);針對(duì)該章第一節(jié)“電阻”可以創(chuàng)新設(shè)計(jì)“制作一盞模擬分檔調(diào)光燈”的項(xiàng)目，對(duì)嘗試改變電路中的電流大小、探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素、物質(zhì)的導(dǎo)電性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。此外，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也可長(zhǎng)可短，完成時(shí)間也不局限于一節(jié)課。

3.實(shí)施實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的一個(gè)重要目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的合作能力。如在蘇科版教材八年級(jí)上冊(cè)第二章第二節(jié)“探究水的沸騰”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，需要計(jì)時(shí)、測(cè)溫度、觀察氣泡多少和大小，還可以增加用分貝儀測(cè)量聲音的響度、記錄數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的環(huán)節(jié)，需要多人分工合作完成，對(duì)任務(wù)或產(chǎn)品也盡可能以團(tuán)隊(duì)為單位進(jìn)行評(píng)價(jià)。在大實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成過程中，還可能需要教師、家長(zhǎng)甚至相關(guān)領(lǐng)域的專家等作為外援。

4.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要物理與多學(xué)科融合。

物理學(xué)中與日常生活、工程實(shí)踐、社會(huì)發(fā)展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目本身具有綜合性，涉及物理與多學(xué)科知識(shí)，需要轉(zhuǎn)向真實(shí)情境中的問題解決，加強(qiáng)物理學(xué)科與其他學(xué)科、與生活和世界的聯(lián)系。如在八年級(jí)上冊(cè)第一章第二節(jié)“自制簡(jiǎn)易樂器并給樂器分類”的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，需要學(xué)生掌握聲音的產(chǎn)生、聲音的特征等知識(shí);在設(shè)計(jì)過程中，需要引入音樂、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí);在制作過程中，需要教師和家長(zhǎng)的幫助。

5.實(shí)施實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要控制資源成本。

開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要考慮成本。如某同學(xué)在購買防曬傘時(shí)遇到困惑：現(xiàn)有內(nèi)黑外淺、內(nèi)淺外黑、內(nèi)外都是黑色、內(nèi)外都是淺色四種防曬傘，哪種防曬效果好呢？有學(xué)生網(wǎng)購了幾元錢一張的紫外線感應(yīng)卡，將四把傘以同一方式放在同一環(huán)境下，用紫外線感應(yīng)卡在傘下同一位置測(cè)出紫外線的強(qiáng)弱，發(fā)現(xiàn)內(nèi)外都是淺色的傘防曬效果最差。而有的學(xué)生準(zhǔn)備購買價(jià)格上千元的紫外線數(shù)字測(cè)量?jī)x用于實(shí)驗(yàn)，最后小組從實(shí)驗(yàn)成本角度決定停止探究，并形成了“防曬傘只要有一面是黑色，就能達(dá)到防曬的效果”的初步結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)是一種新穎的學(xué)習(xí)方式，具有獨(dú)特的學(xué)科優(yōu)勢(shì)和積極的育人功能。然而，經(jīng)由實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)形成的知識(shí)和技能可能缺乏邏輯性和整體性，有些知識(shí)點(diǎn)也難以開發(fā)出合適的項(xiàng)目;設(shè)計(jì)彼此關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要教師具備一定的素養(yǎng)、花費(fèi)較大的精力。所以，項(xiàng)目學(xué)習(xí)只是學(xué)習(xí)方法中的一種，要與其他方法相結(jié)合。

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