王俊凱
摘? ?要:項目式學(xué)習(xí)是一種基于任務(wù)、問題驅(qū)動學(xué)生解決實際問題,從而讓學(xué)生主動汲取知識的教學(xué)方式。這一學(xué)習(xí)方式有助于促進學(xué)生的核心素養(yǎng),因此在教育改革的當(dāng)下被越來越多的初中物理教師關(guān)注。文章詳細(xì)介紹了初中物理教師設(shè)計一堂項目式學(xué)習(xí)的課程應(yīng)有的流程及其要點,并通過課例“速制水杯保溫袋”分享了在各個環(huán)節(jié)的實施過程中的經(jīng)驗與總結(jié)。
關(guān)鍵詞:項目式學(xué)習(xí);初中物理;課程設(shè)計
1? 契合初中物理核心素養(yǎng)的項目式學(xué)習(xí)
隨著最新的《義務(wù)教育課程方案(2022年版)》落地,初中物理課堂的教學(xué)從原來的三維目標(biāo)走向了培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)要求授課者在教學(xué)過程中不能僅強調(diào)知識與技能,而是更加注重讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究,培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的能力,注重培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)思維,擁有科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。這便要求初中物理教師尋求更創(chuàng)新的與初中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)更契合的教學(xué)方式,項目式學(xué)習(xí)也因為具有這一優(yōu)勢而被越來越多的初中物理教師所青睞。
“項目式學(xué)習(xí)(project based learning簡稱 PBL)”是從美國教育家杜威“做中學(xué)”發(fā)展出的,旨在讓學(xué)生運用各種方法嘗試解決一個基于真實情境的復(fù)雜問題,并且在這一過程中因為高階需求積極主動探索,學(xué)習(xí)掌握所需知識的一種學(xué)習(xí)方式。通過這一學(xué)習(xí)方式能夠讓各種類型的學(xué)生發(fā)揮各自不同的長處,積極主動投入學(xué)習(xí),讓學(xué)生的核心素養(yǎng)真正落地。
2? 初中物理小項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計流程
因為項目式學(xué)習(xí)是基于真實情境的問題,許多問題背景往往較為復(fù)雜,作為項目需要的完成時間長,解決問題需要較多的知識儲備、學(xué)習(xí)的知識也常常是跨單元、跨學(xué)科融合交叉,因此可以嘗試與“大單元”教學(xué)理念相結(jié)合,設(shè)計一個將學(xué)段、科目整體貫通包容的,讓知識系統(tǒng)和教學(xué)實際更符合生活實際的長期項目。但是這樣的項目設(shè)計和實施難度較大,對初中物理教師的要求極高,新手教師或者是初嘗試項目式學(xué)習(xí)的初中物理教師更適合從需要調(diào)用的核心知識較少的、用時不超過一周(一般1到4課時)的小項目入手, 以防止在還較無經(jīng)驗的情況下項目脫離把控,本文討論的也是這樣的“初中物理小項目式課堂”。
即使是短時間的小項目也需要遵循一定的流程進行設(shè)計,而項目式學(xué)習(xí)剛剛開始風(fēng)靡,網(wǎng)絡(luò)上的案例各式各樣,較無統(tǒng)一的設(shè)計流程標(biāo)準(zhǔn),夏雪梅博士在“項目化學(xué)習(xí)的實施:學(xué)習(xí)素養(yǎng)視角下的中國建構(gòu)”對項目式學(xué)習(xí)的實施階段進行了建議:項目化學(xué)習(xí)實施應(yīng)該由“入項探索、知識與能力構(gòu)建、合作探究、形成與修訂成果、出項、反思”六個步驟依次循環(huán)進行[ 1 ]。筆者依據(jù)夏雪梅教師的建議,結(jié)合初中物理學(xué)科的特點和課題組多位教師實踐經(jīng)驗的總結(jié),將初中物理課堂的項目式學(xué)習(xí)流程及每個流程對應(yīng)要點總結(jié)如圖1。
3? 課例:速制水杯保溫袋
這里以課題組開發(fā)的課例“速制水杯保溫袋”為例,依據(jù)上面介紹的流程詳細(xì)講解其中開發(fā)的思考總結(jié)。
3.1? 具有挑戰(zhàn)性的真實問題
塑料水杯廉價、美觀又方便,學(xué)生幾乎是人手一個,但是塑料水杯因為沒有保溫功能,夏天不能帶冷飲,冬天不方便裝熱水就成了學(xué)生的一大痛點。課堂伊始,教師便隨機取來學(xué)生桌上的塑料水杯,談?wù)搹B門的九月依舊是炎熱逼人,大家都想要在艷陽高照的時候來一杯冰飲,但是為什么很少有同學(xué)想過用普通塑料水杯帶一杯冰水過來呢?借由學(xué)生的討論回答繼續(xù)提出驅(qū)動性問題:普通塑料杯裝冷、熱水為什么溫度容易變化?如何避免或者減緩塑料水杯中的冷、熱水溫度的變化?又如何確定杯中的溫度發(fā)生了什么樣的變化?通過一系列的問題,使得學(xué)生的注意力關(guān)注到溫度、溫度變化、保溫等關(guān)鍵詞上,從而引出課題“速制水杯保溫袋”。讓學(xué)生在20分鐘內(nèi)以小組為單位,用提供材料制作一個水杯保溫袋,并在最后比較各組保溫袋的保溫效果。
問題要具有驅(qū)動性。第一是要能引起學(xué)生的興趣,所以挑選的情境本身應(yīng)該有意思,最好與學(xué)生聯(lián)系較為緊密,讓學(xué)生能夠第一時間關(guān)注問題本質(zhì),引起思考,而不是僅僅被新穎的情境本身吸引。第二是問題要具有一定的挑戰(zhàn)性,需要的知識處于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),不能是學(xué)生一眼便能較為完整地回答出來或者經(jīng)過努力思考也對問題的答案毫無頭緒,使得學(xué)生的興趣只是一閃而逝,沒有了探究的欲望。當(dāng)然有些問題是表面看起來簡單,但是實際動手解決或者深入探究會發(fā)現(xiàn)其中有諸多難點,如果要設(shè)計這樣的項目,則需要教師提前設(shè)計好連續(xù)的驅(qū)動性問題,適時地拋出引導(dǎo),使得學(xué)生的積極性一直被調(diào)動,能夠逐步按著教師的期望深入學(xué)習(xí)。
3.2? 優(yōu)化項目,提煉模型
本項目的靈感來源于一個網(wǎng)絡(luò)新聞:某動物園空調(diào)系統(tǒng)故障,動物園工作人員緊急自制低溫保溫箱轉(zhuǎn)移企鵝。本來將這一新聞直接作為項目背景,將項目定為“自制企鵝保溫箱”也是可行的。但是筆者最后將項目優(yōu)化改為了“速制水杯保溫袋”,基于的考慮是項目要在課堂內(nèi)完成,又要穿插講解知識,并且項目小組之間還要形成較為公平的競爭,那便要求所用器材簡單易得,且成品評價能有一定標(biāo)準(zhǔn)。所以最后提供的器材是統(tǒng)一的一次性水杯,里面裝有300毫升0℃的冰水,評價標(biāo)準(zhǔn)是用提供的材料為水杯制作保溫袋,20分鐘內(nèi)杯中冰水溫度升高最少的獲勝,因為限定了制作時間,所以稱為“速制”,要求“速制”一是刺激學(xué)生積極思考探究,二是留夠項目展示時間,完善知識學(xué)習(xí)。
項目的概念來源于管理學(xué),但是與企業(yè)、工程等的項目管理還是有很大的不同的?,F(xiàn)實中的項目可能是連提出者、管理者也毫無頭緒,需要與所有項目成員一起逐步摸索前進。但是課堂上的項目,教師作為引導(dǎo)著,卻必須保持對項目有足夠的掌控能力,才能讓項目服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí),所以優(yōu)化項目既是為了讓學(xué)生能夠入項,也是為了配合教師自己的掌控能力。
3.3? 合理分配,組建團隊
正如表1中所提,優(yōu)化的項目加上合理的隊伍分配可以讓所有類型學(xué)生都有事可做,面向全體學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。所以筆者在上課之前微調(diào)了座位,以四人為一個小組,并且在學(xué)生開始項目之前要求學(xué)生在小組內(nèi)選出一位數(shù)據(jù)記錄員和一位項目匯報員。要求數(shù)據(jù)記錄員每2分鐘記錄一次杯中冰水的溫度,繪制溫度變化曲線,匯報員最后匯報的內(nèi)容要展示記錄的數(shù)據(jù),并回答課堂開始提出的驅(qū)動性問題,介紹自己的產(chǎn)品,分享成功或失敗的經(jīng)驗。通過記錄過程,讓學(xué)生能夠?qū)⒆⒁饬Τ掷m(xù)保持在項目之中,同時搭配不同類型的學(xué)生和分工要求,則讓學(xué)生都能揮發(fā)自己的專長,更愿意積極主動地投入項目制作。
3.4? 原理分析與探索
區(qū)別于傳統(tǒng)課堂“學(xué)以致用”的教學(xué)邏輯順序,項目式學(xué)倡導(dǎo)“用以致學(xué)的問題驅(qū)動內(nèi)化為學(xué)生學(xué)習(xí)動力的引領(lǐng),教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)觀念,為學(xué)生提供學(xué)習(xí)相關(guān)知識的條件和時間,讓學(xué)生“用以致學(xué)”。本節(jié)課的核心知識點是溫度、溫度計的使用和熱傳遞,屬于學(xué)生較容易接受的內(nèi)容,學(xué)生通過自學(xué)便可掌握大部分知識并進行應(yīng)用,所以本課在這一環(huán)節(jié)教師只是提示了書本對應(yīng)的章節(jié),如果需要在知識難度或者容量較大的課程上設(shè)計項目式學(xué)習(xí),教師可以通過設(shè)計導(dǎo)學(xué)案或者細(xì)分項目、細(xì)分驅(qū)動性問題等方式引導(dǎo)學(xué)生逐步自主掌握知識,千萬不要因為擔(dān)心學(xué)生學(xué)不會、學(xué)不全而將學(xué)生的學(xué)習(xí)改回傳統(tǒng)的教師講授的方式,使得項目式課堂變?yōu)閷嶒炚n、驗證課甚至手工課。
3.5? 合作探究,開發(fā)產(chǎn)品
初中物理是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的學(xué)科,所以有實物產(chǎn)出是初中物理項目式課堂常見的方式,本課例最終產(chǎn)品是一個水杯保溫袋,評判的標(biāo)準(zhǔn)在于其保溫功能和是否具有便攜的袋子的功能。但是教師不能因此被限制,初中物理課堂的項目還可以是出具說明書、開辦論證會等等形式。初中物理項目式課堂的重點在于開發(fā)的過程能不能促進學(xué)生的深度學(xué)習(xí),而不在于產(chǎn)出的項目結(jié)果是什么。所以教師在學(xué)生探究過程應(yīng)該巡視引導(dǎo),利用多媒體等手段收集學(xué)生開發(fā)過程的經(jīng)典案例,充實過程性評價,也方便后面交流評價時候展示使用。
3.6? 發(fā)布產(chǎn)品,交流改進
課堂最后,教師通過展示對比各組記錄的數(shù)據(jù),讓保溫效果最佳的前三組和保溫效果較差的兩個小組的匯報員挨個上臺進行匯報,本組成員可以在下面進行補充,其他組可以提出疑問,由展示小組進行回答,最后票選心目中的最佳產(chǎn)品,課堂氣氛也在這一刻達(dá)到高潮。
著名物理學(xué)家、諾貝爾獎得主理查德·費曼提出過一種學(xué)習(xí)方法叫“費曼學(xué)習(xí)法”,其核心就是“通過用簡短的語言,向別人清楚地解說一件事,來檢驗自己是否真的弄懂了這件事。”產(chǎn)品發(fā)布一能讓發(fā)布團隊在向同學(xué)解說自己的產(chǎn)品時梳理自己所學(xué)習(xí)、運用到項目產(chǎn)品的知識,檢驗自己所學(xué)。二是通過各個小組之間提問、評價,相互學(xué)習(xí)、相互啟迪,彌補缺漏的知識點。教師也在此過程中分析判斷學(xué)生所學(xué),是否達(dá)到自己的教學(xué)目標(biāo),進行查缺補漏。
3.7? 反思總結(jié),二次開發(fā)
從來不存在完美的項目產(chǎn)品,讓學(xué)生經(jīng)歷失敗或者展示缺陷是每一堂初中物理項目式課堂必要因素。所以在展示環(huán)節(jié)教師除了邀請產(chǎn)品較為成功的小組進行展示,也要有意識地挑選較為經(jīng)典的失敗的案例進行展示,并通過暗示等方法讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷或失敗的關(guān)鍵之處,糾正部分學(xué)生對知識的錯誤理解或者引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)深入學(xué)習(xí),使得失敗成為有效失敗,讓學(xué)生在科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任獲得直觀的經(jīng)歷與提高。
項目的二次開發(fā)還可以讓學(xué)生對知識進行整合、遷移與創(chuàng)新應(yīng)用,是初中物理項目式課堂的獨特作用。但是初中物理的項目式課堂很容易遇到一個問題便是課堂時間不足。一堂課既要完成項目,又要傳授足夠的知識點,經(jīng)常不能兩全,所以本課例的解決方案是將項目的二次開發(fā)放到課堂之外,讓學(xué)生在課后繼續(xù)完善產(chǎn)品,并鼓勵學(xué)生利用小視頻等方法進行記錄展示,符合當(dāng)前雙減對作業(yè)多樣化的要求,也促進了家校合作。
4? 總結(jié)反思
本文所采取的設(shè)計流程只是課題組中期的開發(fā)結(jié)果,旨在簡化流程,便于還未實踐過項目式學(xué)習(xí)的初中物理教師參考,并在實踐中總結(jié)提升。項目式本身豐富多變,教師靈活運用,加強項目式與初中物理課程的融合,真正落實初中物理課程標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)才是初中物理課堂采取項目式學(xué)習(xí)的真正意義。
參考文獻(xiàn):
[1] 夏雪梅.項目化學(xué)習(xí)的實施:學(xué)習(xí)素養(yǎng)視角下的中國建構(gòu)[M].北京:教育科學(xué)出版社,2020:88.
福建省廈門市同安區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度重點立項課題:基于PBL促進初中生物理深度學(xué)習(xí)的實踐研究(KYZ2103)研究成果