江蘇蘇州市吳江區(qū)實驗初級中學教育集團(215299)楊勇誠
江蘇蘇州市吳江區(qū)盛澤第二中學(215228)顧曉芳
中共中央、國務院印發(fā)的《關于深化教育教學改革全面提高義務教育質量的意見》明確指出“探索基于學科的課程綜合化教學,開展研究型、項目化、合作式學習”。項目學習已成為中小學教育的“熱詞”。項目學習是指通過學生制作某個特定的“產品”或完成某項特定的“任務”,充分選擇和利用最優(yōu)化的學習資源,在實踐體驗、內化吸收、探索創(chuàng)新中獲得較為完整而具體的知識,同時發(fā)展技能、培養(yǎng)習慣、陶冶情操、學會合作的學習。本文所研究的“研究影響電水壺電熱轉換效率的因素”項目學習,實質上就是將綜合實踐活動作為一種學習方式引入物理教學中,把知識傳授和技能訓練融入完成一項具體的“任務”或制作一個“產品”的過程中,打破教材文本呈現(xiàn)方式,重新整合學習內容,通過“出其不意,攻其不備”的具體“任務”,引發(fā)深度學習。
“研究影響電水壺電熱轉換效率的因素”項目學習就是把熱量和電能的測量、計算整合在一起,使學生在任務的驅動下,經歷項目導入、設計、實施、展示、評價和拓展等環(huán)節(jié),體驗新的學習流程和學習方式(如圖1所示)。
圖1 項目學習組織流程圖
1.項目導入。項目導入就是引出主題,布置任務。項目學習的關鍵是設計適合學生學習的項目,即學習任務。任務不但要具有挑戰(zhàn)性,而且要具有趣味性,盡可能聚焦社會、生活中的問題。讓學生“跳一跳能碰到果子”,并在教師的幫助下、同伴的協(xié)作下摘得下“果子”。任務太艱巨,學生望而生畏,起不到驅動學習的作用;任務太簡單,學生缺乏興趣,也不能激發(fā)學習動機。在實際操作中,面對“哪些因素會影響電水壺電熱轉換效率?”這個開放式任務,學生根據(jù)自己的經驗,不難猜到“可能跟電水壺的功率和燒水的量有關”。但是,對于一些學習基礎比較差、學習能力比較弱的學生,我們將任務調整為“測定電水壺電熱轉換效率”,適當降低難度,以便于他們參與項目學習。
2.項目設計。項目設計不是物理實驗設計,而是讓學生制訂學習目標、厘清學習內容、規(guī)劃學習路徑、分解學習任務等。物理實驗設計只是項目設計的一個組成部分,“研究影響電水壺電熱轉換效率的因素”的實驗要注意用好控制變量法,并讓學生明確要做哪些知識和技能的準備,比如熱量計算、溫度計測水溫和電能表測電能的方法等。其中,“比熱容”概念是教學重點,也是學生學習的難點,對于這個知識點,教師應給學生提供充分的幫助。
3.項目實施。項目學習是項目實施的核心環(huán)節(jié)。項目學習以學生自主、合作學習為基本形態(tài),采用“師傅帶徒”方式展開,讓學習基礎好的、經驗豐富的學生帶領學習基礎相對較差的、經驗相對缺乏的同伴一起學習。這時,學生在知識、技能上的差異成為最重要的學習資源,形成“兵教兵、兵練兵”的氛圍,教師成為學生學習的組織者和協(xié)助者,在學生力所不及的時候提供幫助。因此,教師在組織項目學習時要做到“三不講”,即“學生已經會的,不講;學生自己可以學得會的,不講;學生通過同伴幫助能學會的,不講”。階段性主題引領的項目實施過程一般可以分為以下三個環(huán)節(jié):
(1)知識準備環(huán)節(jié)。根據(jù)學生的規(guī)劃,學習相關物理知識。在本例中,首先,學習“比熱容”概念和熱量計算,掌握公式Q=cm(t-t0)。其次,學習電能計算方法。學生憑借自己的學習經驗,首先想到利用W=Pt計算電能,通過測定加熱時間來解決問題。這時,教師一定要提醒學生對電水壺銘牌上“額定功率”中的“額定”加以關注。學生通過自主學習發(fā)現(xiàn),利用W=Pt測量電水壺消耗電能的路走不通,于是引入電能表測電能的方法。通過學習,學生對電功率、額定功率和實際功率等相關知識有了一定的了解,為后續(xù)電學知識的學習積累經驗。
(2)技能訓練環(huán)節(jié)。因為學生有生活經驗,所以他們在實踐中用溫度計測水溫沒有大障礙,教師只需對操作要領稍作強調就可以放手讓學生操作。對于電能表的使用,教師可采用讓學生自主閱讀、學習產品說明書的方法,不僅要求學生讀懂銘牌上的參數(shù),而且要求學生掌握兩種測量用電器消耗電能的方法。操作步驟:一是在較長時間間隔里,采用先后兩次示數(shù)相減的方法測出電路上用電器累計消耗的電能;二是在較短時間間隔里,通過記錄指示燈閃爍次數(shù)來推算用電器實時消耗的電能。假如我們使用的電能表的參數(shù)為“5(20)A 220 V 50 Hz 3200 imp/kW·h”,記錄電能表指示燈閃爍次數(shù)為n,那么用電器消耗的電能為W=3.6 × 106n/3200 J。
(3)實驗探究環(huán)節(jié)。一是觀察用同一個電水壺燒不同質量的水,二是觀察用額定功率不同的電水壺燒相同質量的水,收集數(shù)據(jù),進行比較,得出結論。如表1 為某學習小組的實驗數(shù)據(jù),根據(jù)①②、③④實驗可知,燒開相同質量的水,使用功率大的電水壺其電熱轉換效率高;根據(jù)①③、②④實驗可知,使用同一個電水壺燒開水,水的質量越大,其電熱轉換效率越高。
表1 某小組研究電水壺電熱轉換效率的實驗數(shù)據(jù)
4.項目展示。如果項目實施是學習小組內部成員相互交流、彼此影響的過程,那么項目展示環(huán)節(jié)則是組間學生相互交流、學習的過程,也是教師查漏補缺的主要途徑。同時,教師引導學生將碎片化知識結構化、系統(tǒng)化。參與項目學習的學生都能根據(jù)自己的智力強項和經驗優(yōu)勢選擇、承擔適合自己的任務,從而都學有所獲。在項目展示過程中,學生不僅要展示小組集體的研究結果,還要向同伴表達小組或自己的想法、做法,陳述自己的體驗和感受,由此培養(yǎng)學生的表達能力和團隊意識。
5.項目評價。項目評價是隨著項目展示一并進行的,是對學生學習過程的綜合評價。項目評價指向項目設計時的學習目標是否達成,學習內容有無遺漏,實驗設計有無改進。項目評價采用學生自評、同伴互評和教師點評相結合的方式。因為學生的智力強項是多元的,在項目學習中承擔的任務是各異的,為小組學習做出的貢獻是多樣的,所以教師要抓住學生表現(xiàn)出來的亮點,加以表揚。評價絕對不是給學生評優(yōu)良中差,而是讓學生發(fā)現(xiàn)自己的亮點、看到自己的進步,從而增強自信。評價不能只盯著學生的不足和缺點。
6.項目拓展和深化。為了讓物理學習走進生活,走向社會,項目還可以向社會調查拓展,讓學生了解人們節(jié)電節(jié)能的行為方式,比如選擇適合用水需求的電水壺;在容積相同時,盡量選擇功率大一些的電器;燒水時,盡量多注水,以接近但不超過安全水位為宜,等等。學生將探究實驗和社會調查的結果綜合,形成研究報告。這份研究報告就是項目學習的最終“產品”。有了這個“產品”不等于學習結束,項目深化就是基于學生對相關知識、技能的掌握情況,為學生后續(xù)相關知識的學習做鋪墊,抓住學生“意猶未盡”的興奮點,鼓勵學生自主學習其他熱學和電學知識。
這個教學方案已經在我們的教學中多次實踐,教學思路越來越流暢,教學效果也越來越好,為我們在物理課堂中推進主題式學習、項目化教學增添了信心。
有教師質疑:沒有系統(tǒng)學習電學知識就嵌入電能測量的相關內容是不是有點突兀?項目學習就是要打破這種思維定式,順應人們認識世界的邏輯組織教學,知識的呈現(xiàn)要符合完成任務的需要,即需要什么,我們就學什么。相對傳統(tǒng)教學,項目學習的知識傳授呈碎片化狀態(tài),但是對于人們認識世界的過程而言依然是“整體化”的。項目學習倡導的“做中學”,一能激發(fā)學生學習興趣,增強學生學習動機;二能將抽象的物理概念和物理規(guī)律與具體的事結合起來,便于學生理解和記憶;三能打破學生的心理預設,引發(fā)思維沖突,催生深度學習;四能將碎片化的知識,在后續(xù)學習中結構化,學生在經歷“山重水復”之后會有“豁然開朗”的感覺,復習課、習題課不再是“炒冷飯”。
讓學生置身于真實的情境,在解決實際問題的過程中,反芻已有經驗,通過同伴影響、相互學習,攜手共進。正如約翰·杜威所說:“教育就是經驗的改造或改組?!睕]有經驗就沒有真正意義上的教育。教師在項目設計上應盡量貼近學生的生活經驗,在他們耳熟能詳?shù)姆秶鷥韧诰蛩夭模谒麄兯究找姂T的場景中規(guī)劃項目,這也是物理教育所秉承的“走向社會、走進生活”的理念。同時,教師不能機械地搞“堂堂清、段段清”,不能“只掃門前雪”,而是要為學生后續(xù)的學習埋下“種子”,打好“伏筆”。
項目學習給學生、教師、課堂和課程都帶來積極的變化。一是學生變得更加活潑,掌握了知識和技能,積累了豐富的學習經驗,學會了接納和尊重他人,并贏得了自信與他們的信任等;二是教師變得更加睿智,轉變了教育觀念,提升了創(chuàng)新能力和學科素養(yǎng),提高了教學技能;三是課堂變得更加靈動,學生圍繞完成“真實”任務、制造“真實”產品展開學習活動,在分工合作中形成既緊張又活躍的學習氣氛;四是學習變得更加有趣,項目學習不拘泥于教材的編排,讓“干巴巴”的學習內容回歸學生“豐富多彩”的生活,從而使學習更有趣、更生動。
葉圣陶先生曾說過“課文無非是個例子”,教師應打破“教材囹圄”,充分利用已有的經驗,突出重點、難點,從而更好地設計出符合學生需求和期待的課堂,提高教學效率。一切教學改革的目的都是教師教得輕松、學生學得充實,行之有效、低耗高效。但在教學實踐中,常??吹揭恍┙處煵荒苷驹趯W生立場和從學生視角思考問題,一味地標新立異、孤芳自賞。因此,改變教材邏輯、重整教學資源等,需要教師充分了解學生的訴求,體會學生的心境,充分考慮和了解學生已有的生活常識和物理知識基礎。如果教師忽視學生的既有經驗,重復講解學生已經掌握的知識,就會使學生對物理失去學習興趣和新鮮感,還會降低課堂活力和學生學習動力;但是,如果教師認為學生“應該都會了”,想當然地忽視基礎知識教學,則會使教學難度與學生能力不符,削弱學生信心。一句話,重新編排學習流程,絕非“標新立異、嘩眾取寵”的趕時髦之舉,而是在學生既有經驗上恰如其分地順學而教。
實踐告訴我們,想要用一種教學方式或者方法解決所有教學問題是不切實際的。項目學習也一樣,它有自己獨特的育人優(yōu)勢,同時也存在不足。項目學習只是眾多教學方法中的一種,只有與其他教學方法有機結合,才能更好地發(fā)揮它的育人優(yōu)勢。