黃碧玉　陳汝冬

【摘要】為提高課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)小組通過(guò)合作探究，運(yùn)用變換或增刪實(shí)驗(yàn)器材、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)形式、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置等途徑對(duì)初中物理部分非理想實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，讓學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)施過(guò)程、成果展示、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)中學(xué)會(huì)思辨、創(chuàng)新、交流、總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】項(xiàng)目式學(xué)習(xí);初中物理學(xué)科;應(yīng)用;實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

一、物理“實(shí)驗(yàn)優(yōu)化”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵和意義

（一）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)內(nèi)涵

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（project based learning，簡(jiǎn)稱PBL）是一種動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)方法，PBL讓學(xué)生們主動(dòng)地探索現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題和挑戰(zhàn)， 并在探索過(guò)程中領(lǐng)會(huì)到更深刻的知識(shí)和技能。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在真實(shí)的情境中，通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)組織開展探究活動(dòng)，學(xué)生通過(guò)交流合作的學(xué)習(xí)方式解決問(wèn)題、展示并分享研究成果。

（二）物理“實(shí)驗(yàn)優(yōu)化”內(nèi)涵

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。初中物理教材中有著豐富有趣的實(shí)驗(yàn)，它們既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更有助于學(xué)生對(duì)抽象疑難知識(shí)的領(lǐng)悟。但是，教材中的部分實(shí)驗(yàn)也存在一些不足：有的理論上易成功實(shí)操中多失敗;有的與現(xiàn)代學(xué)生感觸不密切難以激發(fā)學(xué)生積極性;有的耗時(shí)長(zhǎng)、操作不便、現(xiàn)象不明顯等等。本項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，以物理實(shí)驗(yàn)優(yōu)化為主題，讓學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的實(shí)施過(guò)程、成果展示、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)中學(xué)會(huì)思辨、創(chuàng)新、交流、總結(jié)，以提高課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

（三）開展物理“實(shí)驗(yàn)優(yōu)化”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的意義

1.通過(guò)在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中團(tuán)結(jié)合作地進(jìn)行科學(xué)探究，每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展都得到平等機(jī)會(huì)，每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的潛能都能得到發(fā)展。

2.根據(jù)項(xiàng)目學(xué)習(xí)生活中的實(shí)際操作，學(xué)生對(duì)教材中的非理想實(shí)驗(yàn)進(jìn)行提出疑問(wèn)，在學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)思辨、在思辨問(wèn)題中學(xué)會(huì)優(yōu)化、在優(yōu)化過(guò)程中學(xué)會(huì)創(chuàng)新，并將創(chuàng)新結(jié)果運(yùn)用于新的教學(xué)內(nèi)容，服務(wù)于更廣泛的教學(xué)，體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”。

3.學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)研究方法、采用工程和設(shè)計(jì)思維、創(chuàng)新思維解決問(wèn)題，因此培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)。

4.本項(xiàng)目式學(xué)習(xí)采取多元化、發(fā)展性的評(píng)價(jià)體系，注重過(guò)程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)教師不斷進(jìn)步，完善物理課程內(nèi)容。

二、物理“實(shí)驗(yàn)優(yōu)化”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的案例應(yīng)用

（一）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)施過(guò)程

1.疑問(wèn)探討，明確主題

問(wèn)題常常來(lái)源于課堂。在課堂學(xué)習(xí)中，難免會(huì)有一些物理實(shí)驗(yàn)效果不理想。教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這類物理實(shí)驗(yàn)關(guān)注、反思，讓學(xué)生學(xué)會(huì)在學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并萌發(fā)對(duì)非理想實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化的探究精神，在不斷提煉后，確定項(xiàng)目主題為對(duì)初中物理非理想實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。小組成員在第二課堂等課余時(shí)間，通過(guò)細(xì)化驅(qū)動(dòng)問(wèn)題、階梯式推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)程，以順利完成主題研究。圖1為問(wèn)題驅(qū)動(dòng)進(jìn)程：

圖1? 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)

2.規(guī)劃探究，分組重做

小組成員根據(jù)學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的非理想實(shí)驗(yàn)先后順序，對(duì)所選實(shí)驗(yàn)按照歸屬板塊、優(yōu)化難度等進(jìn)行分工研究，過(guò)程中實(shí)行組長(zhǎng)輪流制，難度較大的實(shí)驗(yàn)可適當(dāng)多分配時(shí)間，從而制作成實(shí)驗(yàn)優(yōu)化順序表（如圖2）：

圖2? 實(shí)驗(yàn)優(yōu)化順序表

3.記錄不足，尋找共性

在重做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，記錄員及時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)存在的缺點(diǎn)和不足，并用圖表表示出不同實(shí)驗(yàn)缺點(diǎn)的共性，如圖3所示：

圖3? 實(shí)驗(yàn)不足總結(jié)圖

4.合作探究，思悟?qū)ひ?/p>

項(xiàng)目組成員通過(guò)思悟討論、查找資料、請(qǐng)教老師等方式了解缺點(diǎn)和不足產(chǎn)生的原因，并總結(jié)出規(guī)律：（1）器材選擇不佳;（2）缺乏輔助器材;（3）形式缺乏新意;（4）裝置難達(dá)效果。

5.設(shè)計(jì)方案，解決問(wèn)題

經(jīng)過(guò)“頭腦風(fēng)暴”，對(duì)不同實(shí)驗(yàn)采取不同方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，如，變換實(shí)驗(yàn)器材、增刪實(shí)驗(yàn)器材、改變實(shí)驗(yàn)形式、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置，并用思維導(dǎo)圖羅列方案設(shè)計(jì)，如圖4所示：

圖4? 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)導(dǎo)圖

6.動(dòng)手動(dòng)腦，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

根據(jù)設(shè)計(jì)方案，項(xiàng)目組成員分組對(duì)所選定的非理想實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)2“探究聲波和波形圖的關(guān)系”為例，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)優(yōu)化具體操作。

項(xiàng)目小組成員在做教材中采用示波器和電腦相結(jié)合的方式輸出波形的實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)如何產(chǎn)生這樣的波形圖仍然難以理解，在請(qǐng)教教師了解原理后，自制聲波演示儀，其流程圖如圖5所示：

圖5? 實(shí)驗(yàn)2“探究聲波和波形圖的關(guān)系”優(yōu)化過(guò)程流程圖

7.前后對(duì)比，驗(yàn)證效果

通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)前后實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)效果。如，實(shí)驗(yàn)5“探究光的傳播條件”，在探究光在液體、氣體中的傳播時(shí)，通過(guò)將清水換成加有黑墨水的光路，對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)效果就更加清晰明顯。

8.交流分享，展示推廣

在項(xiàng)目小組成果展通過(guò)PPT等詳細(xì)演示各小組的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化過(guò)程，并互相交流收獲、互提改進(jìn)意見。成果較為突出的項(xiàng)目可申請(qǐng)參加科技創(chuàng)新比賽，其它成果可在暑假線下、線上物理知識(shí)科普營(yíng)等推廣普及。

（二）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)采取過(guò)程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合、師評(píng)、自評(píng)與互評(píng)相結(jié)合的方式，最終形成項(xiàng)目過(guò)程中學(xué)生成長(zhǎng)的客觀評(píng)價(jià)。

1.評(píng)價(jià)方式

（1）填寫自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)評(píng)價(jià)量表

評(píng)價(jià)量表有十個(gè)維度，分別是小組合作表現(xiàn)、過(guò)程性數(shù)據(jù)記錄、問(wèn)題意識(shí)、信息搜集能力、討論過(guò)程表現(xiàn)、優(yōu)化方案設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手操作能力、成果作品、作品展示表現(xiàn)、自我反思和改進(jìn)，每個(gè)維度賦值為10分，總分為100分。

（2）計(jì)算總評(píng)結(jié)果

通過(guò)對(duì)每個(gè)小組成員自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)表格進(jìn)行匯總，總評(píng)按照“總評(píng)=自評(píng)×30%+互評(píng)×30%+師評(píng)×40%”（互評(píng)取其他六名學(xué)生的平均值，師評(píng)取每名指導(dǎo)老師的平均值）的計(jì)算方法，利用統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算出每個(gè)成員的總評(píng)結(jié)果，再繪制成條形圖，最終評(píng)選出兩名“優(yōu)秀項(xiàng)目小組成員”。

（3）形成“一人一檔”評(píng)價(jià)分析報(bào)告

每人形成一份“一人一檔”評(píng)價(jià)分析報(bào)告，評(píng)價(jià)分析報(bào)告由三部分組成：各維度得分表、各維度雷達(dá)圖以及總結(jié)性評(píng)價(jià)分析。

2.評(píng)價(jià)的促進(jìn)作用

本項(xiàng)目采用評(píng)價(jià)體系更多元化、發(fā)展性的評(píng)價(jià)體系，將過(guò)程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的提升起到促進(jìn)作用。

過(guò)程性評(píng)價(jià)形成及時(shí)反饋，讓學(xué)生了解自己在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和不足，學(xué)會(huì)及時(shí)控制和調(diào)節(jié)，指導(dǎo)他們以后在學(xué)習(xí)中進(jìn)行改進(jìn)和提升?？偨Y(jié)性評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生進(jìn)行縱向和橫向的分析，讓學(xué)生確定學(xué)生接下來(lái)的學(xué)習(xí)起點(diǎn)，證明學(xué)生掌握知識(shí)、技能的程度和能力水平，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)提供反饋和促進(jìn)作用。

（三）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成果與價(jià)值

1.形成豐富視頻成果，為教學(xué)提供參考。活動(dòng)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，可拍攝成視頻，例如，本項(xiàng)目順利形成的十三個(gè)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，可以制作成實(shí)驗(yàn)優(yōu)化視頻集，為教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)提供教學(xué)參考。

2.編撰作品集成果，為校本培訓(xùn)提供范本。研究成果可以做成紙質(zhì)版的成果材料，如，本項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可編撰《物理實(shí)驗(yàn)優(yōu)化集》，按章節(jié)順序、圖文并茂地介紹十三個(gè)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及其不足、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)及其優(yōu)點(diǎn)，既突破課堂實(shí)驗(yàn)效果不佳的弊端，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的能力，也為物理課堂教學(xué)提供了良好的教學(xué)資源。

3.促進(jìn)創(chuàng)新制作，提升科創(chuàng)比賽水平。物理學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的實(shí)物作品，例如，本項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中制作的“聲波演示儀”，可參加青少年科技創(chuàng)新比賽、教具制作比賽、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)比賽，既提升科創(chuàng)比賽水平，又在更廣闊的舞臺(tái)中獲得更多錘煉。

4.產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)資源，助力課堂教學(xué)。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)作品的基礎(chǔ)上，科組形成規(guī)范統(tǒng)一的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課授課模式，并將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中的優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)優(yōu)化作品在公開課、比賽課中展示和推廣，助力課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

三、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的反思

物理實(shí)驗(yàn)探究類項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，以學(xué)生為主體進(jìn)行合作探究，注重理論和實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)提問(wèn)反思、明確主題、設(shè)計(jì)方案、解決問(wèn)題，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作能力。探究過(guò)程中產(chǎn)生的作品成果，讓學(xué)生在展示、推廣中學(xué)會(huì)主動(dòng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，實(shí)現(xiàn)正確的價(jià)值體現(xiàn)和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。不過(guò)，有價(jià)值的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)不應(yīng)只做一次就結(jié)束，例如，以實(shí)驗(yàn)優(yōu)化為主題的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，讓未優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)得以優(yōu)化、讓優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)有多種優(yōu)化方式，后期可以持續(xù)開展學(xué)習(xí)探究，繼續(xù)做持續(xù)的生態(tài)式探究，以此提高課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]申燕，陳尚寶，鄒志譜，等.基于STEM理念下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課例設(shè)計(jì)——以“探秘人體的呼吸”為例[J].化學(xué)教學(xué)，2019（9）：50-55.

[2]侯肖，胡久華.在常規(guī)課堂教學(xué)中實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)——以化學(xué)教學(xué)為例[J].教育學(xué)報(bào)，2016，12（4）：39-44.

[3]秦肖肖.基于遙感技術(shù)的地理鄉(xiāng)土活動(dòng)課程設(shè)計(jì)——以“認(rèn)識(shí)家鄉(xiāng)的土地利用類型”項(xiàng)目式學(xué)習(xí)為例[J].地理教學(xué)，2020（3）：46-48.

[4]張夢(mèng)針，李海燕，柏？.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在中學(xué)化學(xué)課堂中的應(yīng)用——以“如何解決生活中的白色污染”為例[J].教育現(xiàn)代化，2019，6（97）：241-243，251.

責(zé)任編輯? 李? 源