賁可敬

(江陰市夏港中學(xué),江蘇 無(wú)錫 214442)

新頒布的《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》明確要深化教學(xué)改革，強(qiáng)化學(xué)科實(shí)踐，基于真實(shí)情境，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力.并提出要推進(jìn)開(kāi)展主題化、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等綜合性教學(xué)活動(dòng)，加強(qiáng)課程與生產(chǎn)勞動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐的結(jié)合，突出學(xué)科思想方法和探究方式的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)知行合一、學(xué)思結(jié)合.[1]將物理學(xué)習(xí)內(nèi)容以項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，能最大程度上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，能更大程度上摒棄知識(shí)學(xué)習(xí)的乏味，能有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改進(jìn)，通過(guò)模型建構(gòu)促進(jìn)科學(xué)思維，促成知識(shí)的結(jié)構(gòu)化，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，二者協(xié)調(diào)統(tǒng)一，最終達(dá)成知行合一.

1 目標(biāo)任務(wù)的確立

指向物理課程核心素養(yǎng)目標(biāo)，依據(jù)物理課程標(biāo)準(zhǔn)，解讀教材知識(shí)結(jié)構(gòu)和邏輯體系，制訂單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計(jì)指向概念建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)探究和模型建構(gòu)的學(xué)習(xí)項(xiàng)目.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是學(xué)科實(shí)踐的抓手，單元設(shè)計(jì)解決了目標(biāo)的定位和活動(dòng)的序列化，活動(dòng)具體怎么實(shí)施，項(xiàng)目學(xué)習(xí)界定了目標(biāo)和項(xiàng)目遞進(jìn)模式，項(xiàng)目不是單一的，而是連續(xù)性的項(xiàng)目.單元設(shè)計(jì)界定了課時(shí)目標(biāo)，其中滑輪，尤其是動(dòng)滑輪在教材中的地位不言而喻，滑輪作為社會(huì)生活生產(chǎn)中常見(jiàn)的器械，在本單元中，既是簡(jiǎn)單機(jī)械的代表，更是研究功、功率和機(jī)械效率的有效載體.滑輪在本單元中的目標(biāo)定位是通過(guò)觀察，能夠識(shí)別生活和生產(chǎn)中常見(jiàn)的定滑輪和動(dòng)滑輪；了解定滑輪和動(dòng)滑輪的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，了解定滑輪，動(dòng)滑輪以及滑輪組的特點(diǎn)；會(huì)根據(jù)要求組裝和使用簡(jiǎn)單的滑輪組；能夠根據(jù)滑輪及滑輪組的特點(diǎn)解決簡(jiǎn)單問(wèn)題.

1.1 概念進(jìn)階分析

概念進(jìn)階是學(xué)習(xí)進(jìn)階的重要內(nèi)容之一，是修復(fù)概念盲區(qū)，梳理知識(shí)脈絡(luò)的邏輯路線，有利于學(xué)生理解概念內(nèi)涵并深究知識(shí)關(guān)聯(lián).滑輪的本質(zhì)是杠桿，杠桿屬于簡(jiǎn)單機(jī)械，簡(jiǎn)單機(jī)械和功是一個(gè)學(xué)習(xí)單元，要開(kāi)展好“滑輪”一節(jié)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)，必須從單元的視角整體把握基礎(chǔ)概念，形成核心概念，達(dá)成概念進(jìn)階.本單元的概念進(jìn)階如圖1所示.

圖1 “簡(jiǎn)單機(jī)械和功”單元概念進(jìn)階圖

1.2 項(xiàng)目目標(biāo)定位

對(duì)于單元學(xué)習(xí)項(xiàng)目，“知”是素養(yǎng)目標(biāo)，“行”是序列化實(shí)驗(yàn).知行合一即為通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的序列化實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)與關(guān)聯(lián)，促進(jìn)課程核心素養(yǎng)的培養(yǎng).本單元隸屬于課程內(nèi)容一級(jí)主題“運(yùn)動(dòng)和相互作用”“能量”及“實(shí)驗(yàn)探究”，相應(yīng)地隸屬于二級(jí)主題“機(jī)械運(yùn)動(dòng)和力”以及“機(jī)械能”.從簡(jiǎn)單機(jī)械中的杠桿—滑輪—滑輪組—輪軸—斜面，再上升到功、功率以及機(jī)械效率.本單元學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)表如表1，教材上的活動(dòng)均指向形成什么觀念，經(jīng)過(guò)什么探究，培養(yǎng)什么思維，達(dá)到什么態(tài)度與責(zé)任，這些在表1所示的單元學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)表中均有相應(yīng)的描述.

表1 “簡(jiǎn)單機(jī)械和功”單元學(xué)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)表

2 項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)施

2.1 創(chuàng)設(shè)情境 激發(fā)興趣

在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中一定會(huì)有一個(gè)真實(shí)的情境，也會(huì)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，它來(lái)自于學(xué)科或者跨學(xué)科的大概念，驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題在這個(gè)真實(shí)情境中會(huì)變得更有意義.情境性意味著要從一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題出發(fā)開(kāi)始相關(guān)的學(xué)習(xí)，這個(gè)問(wèn)題不是虛構(gòu)的，其本身就客觀存在或在現(xiàn)實(shí)中可以提出，必須具備現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ).[2]本項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，我們創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境是學(xué)校購(gòu)買(mǎi)了一批物理實(shí)驗(yàn)器材，器材室在實(shí)驗(yàn)樓二樓，需要將器材運(yùn)送到二樓，由此設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題是如何用帶卡扣的輪子把器材拉到二樓，提供的工具還有支架、繩索等，如圖2所示.學(xué)生聽(tīng)到教師拋出的問(wèn)題后，立即展開(kāi)了熱烈的討論，表現(xiàn)出對(duì)該項(xiàng)目的高度關(guān)注.學(xué)生你一言，我一語(yǔ)，課堂氣氛日漸濃厚.當(dāng)學(xué)生迫不及待地準(zhǔn)備發(fā)表自己觀點(diǎn)的時(shí)候，教師的一句話讓課堂瞬間鴉雀無(wú)聲——想去親身體驗(yàn)一下你們的想法嗎？學(xué)生簡(jiǎn)直不敢相信，紛紛發(fā)出“是真的嗎？”的疑問(wèn).直到教師分組說(shuō)明體驗(yàn)注意事項(xiàng)，組織學(xué)生走出教室，走向現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，學(xué)生才明白這真不是“演習(xí)”(演戲)，而是“實(shí)戰(zhàn)”(實(shí)踐).走出教室的學(xué)生興奮不已，都想感受一下“室外”物理課的學(xué)習(xí)氛圍，如圖3所示，并積極參與到項(xiàng)目學(xué)習(xí)的活動(dòng)中，如圖4所示.沒(méi)有愛(ài)就沒(méi)有教育，沒(méi)有興趣就沒(méi)有學(xué)習(xí).學(xué)習(xí)成效主要來(lái)源于內(nèi)生動(dòng)力，而非外部壓力.借助物理學(xué)中磁場(chǎng)、電場(chǎng)的模型，為學(xué)生構(gòu)架真實(shí)的學(xué)習(xí)或?qū)嵺`場(chǎng)景是物理教師的學(xué)科優(yōu)勢(shì)所在.從室內(nèi)走向室外，從實(shí)驗(yàn)走向?qū)嵺`，從物理走向生活，讓學(xué)生感受到了物理學(xué)科的魅力，也感受到了“室外課”別樣的精彩.在教學(xué)情境中，注重把真實(shí)世界的畫(huà)面場(chǎng)景與課堂學(xué)習(xí)連接起來(lái)，鮮明地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，引起學(xué)生認(rèn)識(shí)世界的興趣.情境把物理課堂與生活實(shí)際緊密結(jié)合起來(lái)，給物理課堂帶來(lái)無(wú)限生機(jī).[3]本項(xiàng)目學(xué)習(xí)的具體應(yīng)用深深地將學(xué)生帶入學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣充分激發(fā)，學(xué)習(xí)動(dòng)力明顯增強(qiáng).

圖2 設(shè)備及器材圖

圖3 學(xué)生在室外上物理課的場(chǎng)景圖

圖4 室外項(xiàng)目學(xué)習(xí)場(chǎng)景圖

2.2 建構(gòu)模型 培養(yǎng)思維

將生活原型遷移到課堂形成物理模型是學(xué)生物理學(xué)習(xí)過(guò)程中的關(guān)鍵能力，也充分體現(xiàn)了從生活走向物理的課程基本理念.模型建構(gòu)就是在關(guān)注主要因素，忽略次要因素的前提下，通過(guò)類(lèi)比、抽象等思想方法形成像專(zhuān)家研究物理問(wèn)題時(shí)一樣的事實(shí)結(jié)構(gòu)或思維模塊.項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中一定會(huì)遇到挑戰(zhàn)性問(wèn)題，對(duì)滑輪的實(shí)質(zhì)的理解正是學(xué)習(xí)過(guò)程中需要突破的思維障礙.借助模型的建構(gòu)理解滑輪的實(shí)質(zhì)是本項(xiàng)目學(xué)習(xí)的主要策略.例如，在研究定滑輪的實(shí)質(zhì)時(shí)，可以借助自制器材(4根同軸等大的長(zhǎng)木條可繞鐵架臺(tái)上固定圓細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，長(zhǎng)木條兩側(cè)開(kāi)槽)，將4根長(zhǎng)木條展開(kāi)，將細(xì)繩一端固定在其中一根長(zhǎng)木條的一端，轉(zhuǎn)動(dòng)4根長(zhǎng)木條，繩子依次繞在每根長(zhǎng)木條周邊的槽里，轉(zhuǎn)動(dòng)后，可以將掛在細(xì)繩另一端的鉤碼提升起來(lái)，如圖5所示，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的長(zhǎng)木條相當(dāng)于一個(gè)軸的位置固定不動(dòng)的定滑輪.將4根長(zhǎng)木條完全重疊，對(duì)整個(gè)木條的一端施加豎直向下的力，也能使另一端的鉤碼提升起來(lái)，效果與4根長(zhǎng)木條展開(kāi)時(shí)相同，如圖6所示.學(xué)生對(duì)重疊后的木條的使用比較熟悉，是一個(gè)杠桿，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，相應(yīng)的模型建構(gòu)與實(shí)質(zhì)呈現(xiàn)如圖7所示.

圖5 轉(zhuǎn)動(dòng)展開(kāi)的長(zhǎng)木條提升鉤碼示意圖

圖6 長(zhǎng)木條完全重疊后提升鉤碼示意圖

再如，研究動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是什么的時(shí)候，將細(xì)繩的一端固定在支架上，細(xì)繩繞過(guò)周邊帶槽的圓盤(pán)，手拉著細(xì)繩的另一端，圓盤(pán)軸心處用另一根繩子吊著一個(gè)紙盒.手豎直向上拉動(dòng)細(xì)繩，圓盤(pán)和紙盒一起向上移動(dòng)，此時(shí)圓盤(pán)相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)滑輪，如圖8所示.將圓盤(pán)除軸心處的長(zhǎng)木條保留外，其余部分全部摘除，如圖9所示，手豎直向上通過(guò)細(xì)繩拉動(dòng)長(zhǎng)木條，長(zhǎng)木條軸心處吊著的紙盒也隨之向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)杠桿模型，而且是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂兩倍的省力杠桿，相應(yīng)的模型形成與迭代轉(zhuǎn)換示意圖如圖10所示.

圖8 周邊帶槽的圓盤(pán)提升紙盒示意圖

圖9 去除圓盤(pán)部分后提升紙盒示意圖

圖10 動(dòng)滑輪模型建構(gòu)與實(shí)質(zhì)呈現(xiàn)圖

2.3 序列實(shí)驗(yàn)形成載體

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，應(yīng)該以學(xué)生為主體，整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)該從學(xué)生視角出發(fā)，以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心，以科學(xué)探究為主線，形成以序列化實(shí)驗(yàn)為主的資源載體.滑輪是生活中常見(jiàn)的起重類(lèi)機(jī)械重要組成部分，了解、認(rèn)識(shí)滑輪是本節(jié)課的思維起點(diǎn).完成提升物理器材的項(xiàng)目學(xué)習(xí)后，學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)，將實(shí)踐操作轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)探究，用實(shí)驗(yàn)室用滑輪代替工程用滑輪，用鉤碼代替實(shí)驗(yàn)器材，用細(xì)線代替繩索，用鐵架臺(tái)代替支架，模擬用不同的方式在室外拉升物理器材的過(guò)程，結(jié)果呈現(xiàn)如圖11所示.學(xué)生歸納出滑輪的定義，并借助彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺進(jìn)一步探究總結(jié)出滑輪的特點(diǎn)，如圖12所示.再根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，研究如何綜合定滑輪和動(dòng)滑輪的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到提升物體時(shí)既能省力又能改變施力方向的效果，學(xué)生演示及結(jié)果呈現(xiàn)如圖13、14所示.整個(gè)探究過(guò)程形成的序列化實(shí)驗(yàn)進(jìn)階示意圖如圖15所示.

圖11 模擬室外拉升物理器材示意圖

圖12 學(xué)生探究滑輪特點(diǎn)場(chǎng)景圖

圖13 學(xué)生研究滑輪的組合場(chǎng)景圖

圖14 滑輪組合結(jié)果示意圖

圖15 序列化實(shí)驗(yàn)進(jìn)階示意圖

3 評(píng)價(jià)任務(wù)的設(shè)計(jì)

項(xiàng)目學(xué)習(xí)不只看結(jié)果，評(píng)價(jià)是一種多元化的綜合表現(xiàn)，是對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程的評(píng)估和反思.評(píng)價(jià)要回歸教學(xué)目標(biāo)，是基于課程標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)，而不是為了評(píng)價(jià)而評(píng)價(jià).評(píng)價(jià)的目的在于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和改進(jìn)教師教學(xué).[4]基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)要針對(duì)課時(shí)目標(biāo)，依據(jù)物理學(xué)科能力表現(xiàn)指標(biāo)體系，設(shè)計(jì)表現(xiàn)性評(píng)價(jià)任務(wù)；要針對(duì)單元目標(biāo)，依據(jù)初中物理關(guān)鍵能力表現(xiàn)水平，設(shè)計(jì)實(shí)踐性任務(wù).

3.1 表現(xiàn)性評(píng)價(jià)指向教學(xué)目標(biāo)

表現(xiàn)性評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生完成任務(wù)的能力的展示，而不是知識(shí)的回憶.[5]表現(xiàn)性評(píng)價(jià)指向教學(xué)目標(biāo)，實(shí)質(zhì)是形成性評(píng)價(jià)，其關(guān)鍵在于以行促知，通過(guò)行動(dòng)促進(jìn)知識(shí)的理解，同時(shí)能促進(jìn)思維可視化，讓學(xué)生知道滑輪能用——提升重物，滑輪可用——復(fù)雜機(jī)械的基本單元，滑輪有用——促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和人類(lèi)文明.從使用滑輪提升物理實(shí)驗(yàn)器材到分組繞制滑輪模型，再到滑輪的組合使用，學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生并解決的問(wèn)題，數(shù)據(jù)分析、評(píng)估交流的過(guò)程均是表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的體現(xiàn).基于上述課例，本課的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的基點(diǎn)在于通過(guò)實(shí)踐項(xiàng)目建立滑輪的概念，通過(guò)科學(xué)探究認(rèn)識(shí)滑輪的特點(diǎn)，通過(guò)模型建構(gòu)形成基于滑輪本質(zhì)認(rèn)識(shí)的科學(xué)思維，通過(guò)實(shí)踐性任務(wù)認(rèn)識(shí)到滑輪等機(jī)械的使用對(duì)社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用.

3.2 實(shí)踐性任務(wù)促進(jìn)知行合一

實(shí)踐性任務(wù)的設(shè)計(jì)指向終結(jié)性評(píng)價(jià)，但又可以分別指向知識(shí)的評(píng)價(jià)、應(yīng)用的評(píng)價(jià)和思維拓展的評(píng)價(jià).例如，探究定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組工作時(shí)的特點(diǎn)等屬于指向知識(shí)的評(píng)價(jià)，學(xué)生的概括理解和科學(xué)探究能力得到較大提升；升降國(guó)旗、用繩和木棍體驗(yàn)“滑輪組”的威力等屬于指向應(yīng)用的評(píng)價(jià)，學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力得到較大提升；如何將一個(gè)水桶從斜面底端運(yùn)到斜面頂端，這屬于指向思維拓展的評(píng)價(jià)，此評(píng)價(jià)任務(wù)的設(shè)計(jì)引起了學(xué)生極大的思維躍遷，學(xué)生的遷移與創(chuàng)新能力得到較大提升.

4 結(jié)語(yǔ)

基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求的物理教學(xué)需要整體理解與把握學(xué)習(xí)目標(biāo)，注重知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)融合，注重學(xué)科知識(shí)與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)生活的關(guān)聯(lián)，通過(guò)項(xiàng)目學(xué)習(xí)等綜合性教學(xué)活動(dòng)，加強(qiáng)知識(shí)間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和結(jié)構(gòu)化，以知導(dǎo)行；加強(qiáng)科學(xué)探究和實(shí)踐應(yīng)用，以行促知，將知識(shí)建構(gòu)和實(shí)驗(yàn)探究合二為一，以達(dá)到知行合一.