張敏紅 江蘇省蘇州市景范中學(xué)校

一、問題的提出

2019年6月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》，指出要強(qiáng)化課堂主陣地作用，優(yōu)化教學(xué)方式，切實(shí)提高課堂教學(xué)質(zhì)量，包括重視情境教學(xué)，探索基于學(xué)科的課程綜合化教學(xué)，開展研究型、項(xiàng)目化、合作式學(xué)習(xí)。其中，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是基于新課程理念下的一種教學(xué)模式，在促進(jìn)學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展上有極大優(yōu)勢(shì)。學(xué)生通過一段時(shí)間對(duì)真實(shí)、復(fù)雜問題的探究，不斷自我評(píng)價(jià)、反思、修正，實(shí)現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)，逐步習(xí)得知識(shí)并將其內(nèi)化，培養(yǎng)了綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)造性解決實(shí)際問題的能力，全面提升了核心素養(yǎng)。

在教學(xué)實(shí)踐中，由于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)每次經(jīng)歷的周期相對(duì)比較長(zhǎng)，而初中物理教學(xué)課時(shí)緊、教學(xué)內(nèi)容多，為不影響正常的教學(xué)進(jìn)度，每學(xué)期開展的次數(shù)屈指可數(shù)，很難通過它有效促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。在常態(tài)課堂中開展微項(xiàng)目化研究解決了這一問題，教師可以將課本知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成相對(duì)較小的微項(xiàng)目融入物理教學(xué)課堂中進(jìn)行探究，或者在實(shí)際教學(xué)中展開項(xiàng)目中的部分環(huán)節(jié)，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，以問題驅(qū)動(dòng)的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目化研究。本文以蘇科版物理“變阻器”一課為例，具體闡述如何通過優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、搭建“思維階梯”等途經(jīng)，讓微項(xiàng)目化研究在常態(tài)課堂中落地生根。

二、教學(xué)實(shí)施

（一）分析學(xué)情，選擇合適的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成微型項(xiàng)目

在常態(tài)課堂中開展微項(xiàng)目化研究，首先要將合適的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成一個(gè)具有真實(shí)情境化的微型任務(wù)，而后需要教師綜合考慮學(xué)情，在課堂上順利展開微項(xiàng)目化研究。

在學(xué)習(xí)“變阻器”一課前，學(xué)生在知識(shí)儲(chǔ)備上已經(jīng)掌握了電流、電壓、電阻及其影響因素等內(nèi)容，具備了電學(xué)學(xué)習(xí)的一般思路和方法，具有一定的物理觀念和理論基礎(chǔ)。在能力儲(chǔ)備上，通過課堂探究式教學(xué)以及問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的開展，學(xué)生已具備一定的科學(xué)探究能力以及動(dòng)手實(shí)踐的能力，對(duì)電路的連接也掌握了一定的技能。但是，有不少學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解存在一知半解的情況，究其原因是沒有經(jīng)歷知識(shí)的生成過程，而且絕大多數(shù)學(xué)生缺少對(duì)問題的深入思考以及將所學(xué)知識(shí)用來解決實(shí)際問題的能力?；谝陨纤伎?，我們認(rèn)為可以將“變阻器”一課改成微項(xiàng)目化研究課，引導(dǎo)學(xué)生利用已掌握的知識(shí)來解決“如何調(diào)節(jié)小燈亮度”這一現(xiàn)實(shí)問題。在知識(shí)遷移的過程中，層層深入，最終制作成“滑動(dòng)變阻器”，經(jīng)歷變阻器的制作過程，能更好地掌握變阻器的使用方法，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，提升核心素養(yǎng)。

（二）優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，將課程內(nèi)容融入微項(xiàng)目化研究

將常態(tài)課改成微項(xiàng)目化研究課，需要教師提前優(yōu)化設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，將原有的教學(xué)安排揉碎重組并融入項(xiàng)目中。微項(xiàng)目化研究不是孤立的一個(gè)環(huán)節(jié)，而是要將低階認(rèn)知包裹入高階思維中，學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的過程中，完成了課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，同時(shí)還解決了知識(shí)的生成、建構(gòu)、應(yīng)用等系列問題，化知識(shí)為素養(yǎng)。

“變阻器”這節(jié)課的教學(xué)任務(wù)主要是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)并學(xué)會(huì)使用滑動(dòng)變阻器。根據(jù)教材安排，常規(guī)教學(xué)設(shè)計(jì)為三個(gè)環(huán)節(jié)：（1）通過“用鉛筆芯改變電路中的電流”活動(dòng)，讓學(xué)生知道，改變接入電路的鉛筆芯的長(zhǎng)度可以改變接入電路中的電阻，從而達(dá)到改變電路中電流的目的，進(jìn)而直接引入滑動(dòng)變阻器；（2）學(xué)生觀察滑動(dòng)變阻器，了解其結(jié)構(gòu)、各部分名稱等；（3）學(xué)生通過探究活動(dòng)，掌握滑動(dòng)變阻器的使用方法。其中，第三個(gè)環(huán)節(jié)是本節(jié)課的重點(diǎn)，也是課堂耗時(shí)最長(zhǎng)的部分，教師通常采用任務(wù)單的方式讓學(xué)生分組合作進(jìn)行探究，最終根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論總結(jié)得出滑動(dòng)變阻器的連接方式以及連接不同接線柱時(shí)接入電路的對(duì)應(yīng)電阻值。這部分探究屬于驗(yàn)證性探究，學(xué)生沒有經(jīng)歷對(duì)知識(shí)的構(gòu)建過程，更沒有思維能力的培養(yǎng)過程。這種忽視學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的學(xué)習(xí)，很難讓學(xué)生理解核心概念并學(xué)會(huì)在新情境中遷移與應(yīng)用。

以微項(xiàng)目化研究思路設(shè)計(jì)“變阻器”這節(jié)課，將變阻器的結(jié)構(gòu)認(rèn)知及使用方法融入項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)流程（如圖1 所示）。首先，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境導(dǎo)入項(xiàng)目：“改變小燈亮度，有哪些方法？”根據(jù)驅(qū)動(dòng)性任務(wù)，學(xué)生設(shè)計(jì)項(xiàng)目，然后利用提供的器材進(jìn)行項(xiàng)目論證，在論證過程中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而進(jìn)行反思，重新調(diào)整項(xiàng)目設(shè)計(jì)。其次，在不斷地設(shè)計(jì)、實(shí)施、反思、修正過程中，學(xué)生逐步完成任務(wù)，最終制作出一個(gè)簡(jiǎn)易的變阻器。在此過程中，學(xué)生經(jīng)歷了知識(shí)產(chǎn)生的全過程，對(duì)核心概念的理解更加深刻。經(jīng)歷變阻器的制作、使用說明書的撰寫等過程，學(xué)生已經(jīng)掌握了它的構(gòu)造和使用方法，因此課堂上無須再額外安排環(huán)節(jié)來探究滑動(dòng)變阻器的使用。將教學(xué)任務(wù)有效地融入微項(xiàng)目研究中，在完成教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了在常態(tài)課堂中微項(xiàng)目化研究的有效踐行。

圖1 微項(xiàng)目化研究流程圖

（三）搭建“思維階梯”，在自我反思性評(píng)價(jià)中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)

在常態(tài)課堂中開展微項(xiàng)目化研究，除了將課堂教學(xué)內(nèi)容融入微項(xiàng)目化任務(wù)中，還要根據(jù)學(xué)情幫學(xué)生搭建“思維階梯”，突出問題導(dǎo)向，在學(xué)生自我反思助評(píng)價(jià)中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，有效推進(jìn)微項(xiàng)目化研究的進(jìn)程。

【項(xiàng)目導(dǎo)入】創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境：“改變小燈亮度，有哪些方法？”根據(jù)之前的學(xué)習(xí)，學(xué)生很快能想到調(diào)節(jié)亮度的四種方法：改變電壓、改變導(dǎo)體材料、改變導(dǎo)體長(zhǎng)度、改變導(dǎo)體橫截面積?；诶碚摲治龅贸龅姆椒ǎ唧w哪些可行，哪些操作簡(jiǎn)便，很多學(xué)生對(duì)此是一知半解的。此時(shí)，學(xué)生用老師提供的器材進(jìn)行試驗(yàn)，來驗(yàn)證自己的想法。器材如下：電源、開關(guān)、小燈、50cm 長(zhǎng)銅棒、20cm 長(zhǎng)鉛筆芯、長(zhǎng)度為1m 的直徑0.7mm、1mm、1.5m 鎳鉻合金絲各一根。

【設(shè)計(jì)意圖】當(dāng)有疑惑時(shí)，學(xué)生能馬上在課堂上找到合適的器材，通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的想法。這種便捷性能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，讓學(xué)生保持學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，有的小組選擇改變電源電壓，有的小組選擇改變電阻絲的材料，有的小組選擇改變電阻絲的粗細(xì)來改變電路中的電流。

【展示評(píng)價(jià)】小組展示采用不同方法改變電路中電流大小的效果，學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)：采用改變電源電壓、電阻絲的材料、粗細(xì)等方法來改變小燈的亮度，在操作上都比較麻煩，而且亮度不能連續(xù)改變。有的小組將銅棒接入電路中，當(dāng)改變銅棒的長(zhǎng)度時(shí)，小燈亮度幾乎沒有變化，學(xué)生分析，因?yàn)橐桓~棒的電阻幾乎為零。有的小組將鉛筆芯接入電路來實(shí)現(xiàn)小燈亮度的改變。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生評(píng)價(jià)：該方法有兩個(gè)不足之處：一方面是鉛筆芯容易斷；另一方面由于鉛筆芯不夠長(zhǎng)，所以小燈亮度改變范圍不夠大。其中，有幾組學(xué)生選擇在電路中接入鎳鉻合金絲，發(fā)現(xiàn)小燈亮度的改變范圍很大，但合金絲太長(zhǎng)，操作不方便。學(xué)生嘗試后，討論決定還是使用鎳鉻合金絲來調(diào)節(jié)小燈的亮度，但必須進(jìn)行優(yōu)化，縮短操作長(zhǎng)度。

【設(shè)計(jì)實(shí)施】學(xué)生將鎳鉻合金絲繞在絕緣體紙筒上，縮短了操作長(zhǎng)度，同時(shí)用衣架作為支架，方便操作，圖2是學(xué)生制成的第一個(gè)成品。

圖2

【反思修正】學(xué)生將成品接入電路，具體實(shí)施操作后，對(duì)成品進(jìn)行自我評(píng)價(jià)：操作長(zhǎng)度確實(shí)變短了，而且也可以改變小燈的亮度，但存在不足：每次改變接入電路的電阻絲長(zhǎng)度時(shí)都要重新連接接線柱，操作不方便。學(xué)生討論后提出解決方案：可以加一根橫桿（一次性筷子），將一把銅鑰匙懸掛在上面，并與導(dǎo)線相連。當(dāng)移動(dòng)銅鑰匙時(shí)，便可以改變接入電路的電阻絲長(zhǎng)度了。于是，學(xué)生修正項(xiàng)目，制成了第二個(gè)成品（如圖3所示）。

圖3

【展示評(píng)價(jià)】學(xué)生將第二個(gè)成品接入電路進(jìn)行展示測(cè)試，其他學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)：第二個(gè)成品在操作上優(yōu)于第一個(gè)成品，只要移動(dòng)鑰匙，便可以改變接入電路的電阻絲長(zhǎng)度，從而改變小燈亮度，操作上確實(shí)便捷了很多。但是移動(dòng)鑰匙時(shí)會(huì)帶動(dòng)導(dǎo)線一起移動(dòng)，容易導(dǎo)致連接處接觸不良。

【修正實(shí)施】為解決以上問題，學(xué)生再次進(jìn)行嘗試，修改方案設(shè)計(jì)。學(xué)生想到在之前的實(shí)驗(yàn)中，已發(fā)現(xiàn)銅的電阻率很低，銅棒的電阻可以忽略不計(jì)。由此想到，可以將木棒換成銅棒，導(dǎo)線連接處從鑰匙觸片處換到銅棒的兩端，這樣，導(dǎo)線只要連接在銅棒一端，效果與連接在銅鑰匙上是一致的，完美地解決了接觸不良的問題。由此，學(xué)生完成了第三個(gè)成品（如圖4所示）。

圖4

【評(píng)價(jià)反思】學(xué)生展示交流，當(dāng)移動(dòng)銅鑰匙時(shí)，小燈亮度持續(xù)改變，操作簡(jiǎn)單，不會(huì)出現(xiàn)接觸不良的問題，而且整個(gè)裝置非常穩(wěn)固，但有一點(diǎn)不足，就是小燈時(shí)亮?xí)r暗。學(xué)生分析原因：鎳鉻合金絲線圈間有空隙，不導(dǎo)電，導(dǎo)致在移動(dòng)銅鑰匙時(shí)，電路的連接是時(shí)斷時(shí)續(xù)的。為了解決這個(gè)問題，學(xué)生提出解決方案：將合金絲繞得相對(duì)緊密一點(diǎn)（如圖5 所示）。但由于合金絲具有較大的彈性，要想繞得非常緊密、不留空隙，是有一點(diǎn)難度的。同時(shí)，學(xué)生提出，如果線圈繞得非常緊密，線圈與線圈之間是導(dǎo)電的。那這個(gè)問題怎么解決呢？如果給鎳鉻合金絲涂上絕緣漆，那如何解決銅鑰匙與鎳鉻合金絲接通問題呢？由于課堂時(shí)間有限，這些問題沒能在課堂上深入探究，作品也沒能在課堂上繼續(xù)優(yōu)化，留給學(xué)生課后思考、完善。

圖5

一節(jié)課的時(shí)間，學(xué)生以小組合作的方式，在問題驅(qū)動(dòng)下，通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施、展示評(píng)價(jià)、反思修正，不斷調(diào)整項(xiàng)目實(shí)施方案，初步制作成了滑動(dòng)變阻器，完成了改變小燈亮度的項(xiàng)目任務(wù)，獲得了成就感。課堂的學(xué)習(xí)目標(biāo)從了解滑動(dòng)變阻器的構(gòu)造、學(xué)會(huì)使用滑動(dòng)變阻器轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)會(huì)制作滑動(dòng)變阻器。這個(gè)轉(zhuǎn)變，充分激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。學(xué)生在一遍遍的設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)價(jià)、反思、修正中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

三、結(jié)語

在常態(tài)課堂中開展微項(xiàng)目化研究，能夠大大提高學(xué)生的高階思維水平，高效達(dá)成常態(tài)課堂原定的教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新思維能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，是落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途經(jīng)。蘇科版物理課本中有很多知識(shí)點(diǎn)可以設(shè)計(jì)成微項(xiàng)目化任務(wù)，只有在常態(tài)課堂中常態(tài)化開展項(xiàng)目化研究，才能有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量，有效促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力才能得到真正的提升。另外，值得注意的是，微項(xiàng)目化研究在常態(tài)課堂中的開展需要“量體裁衣”，除了要選擇合適的知識(shí)點(diǎn)，將其設(shè)計(jì)成可行的微項(xiàng)目化任務(wù)外，還要綜合考慮學(xué)情、所需的項(xiàng)目資源等，把握和平衡好學(xué)科內(nèi)容與其所在真實(shí)的生活情境之間的關(guān)系等，這樣才能使微項(xiàng)目化研究在常態(tài)課堂中發(fā)揮真正效能。