楊琳　毛志遠(yuǎn)

摘? ?要：指向“學(xué)習(xí)進(jìn)階”進(jìn)行初中物理項目學(xué)習(xí)設(shè)計，是落實新課標(biāo)的有效途徑，有利于學(xué)生在學(xué)科實踐中逐階提升理解和推理、分析綜合和合作創(chuàng)新、實驗探究等關(guān)鍵能力。但實際教學(xué)中，項目學(xué)習(xí)常有時間久、跨度大、評價難、參與度不高等問題。設(shè)計課時項目學(xué)習(xí)既保留了“項目學(xué)習(xí)”的原有優(yōu)勢，又能夠在常態(tài)教學(xué)中實施，立足于解決課堂教學(xué)的重難點問題，推動以學(xué)習(xí)為中心的課堂變革。以“綜合實踐活動——設(shè)計和制作模擬調(diào)光燈”教學(xué)為例，基于課標(biāo)和項目學(xué)習(xí)的要求，緊扣教材內(nèi)容和單元核心概念設(shè)計課時項目任務(wù)，并圍繞項目任務(wù)和核心概念設(shè)計進(jìn)階“階點”，驅(qū)動學(xué)生從思維的起點逐階經(jīng)歷關(guān)聯(lián)“階點”，從而達(dá)到理解學(xué)科核心概念，形成物理觀念，提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：課時項目；學(xué)習(xí)進(jìn)階；高階認(rèn)知

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2024）5-0042-5

蘇科版初中物理教材設(shè)置的綜合實踐活動具有很強的綜合性、實踐性和應(yīng)用性，是基于“學(xué)習(xí)進(jìn)階”項目學(xué)習(xí)設(shè)計的有效載體，但實際教學(xué)中項目學(xué)習(xí)常有時間久、跨度大、評價難、參與度不高等問題。教師基于學(xué)習(xí)需求，設(shè)計課時項目學(xué)習(xí)既保留了“項目學(xué)習(xí)”的原有優(yōu)勢，又能夠在常態(tài)教學(xué)中實施，立足于解決課堂教學(xué)的重難點問題，推動以學(xué)習(xí)為中心的課堂變革。筆者在設(shè)計“綜合實踐活動——設(shè)計和制作模擬調(diào)光燈”時，精心設(shè)計課時項目任務(wù)，并圍繞項目任務(wù)和核心概念，設(shè)計進(jìn)階“階點”，驅(qū)動學(xué)生通過小組合作從思維的起點逐階經(jīng)歷關(guān)聯(lián)“階點”最終到達(dá)進(jìn)階終點。引導(dǎo)學(xué)生在解決真實問題的學(xué)科實踐中，進(jìn)階科學(xué)思維，提升關(guān)鍵能力，理解學(xué)科核心概念，形成物理觀念。

1? ? 基于先驗知識，設(shè)計適切的課時項目進(jìn)階目標(biāo)

先驗知識是指在進(jìn)行學(xué)習(xí)或推理之前已經(jīng)具備的關(guān)于問題領(lǐng)域的先前知識或經(jīng)驗。“設(shè)計和制作模擬調(diào)光燈”是九年級上冊第十四章的綜合實踐活動，學(xué)生需要綜合應(yīng)用電阻、變阻器和歐姆定律的知識與技能解決生活中的真實問題。這既是對本章內(nèi)容的回顧總結(jié)，又是對本章知識的遷移應(yīng)用，更是對學(xué)生實驗探究能力和高階思維的進(jìn)階訓(xùn)練。學(xué)生的先驗知識包括：已經(jīng)親歷過綜合實踐活動，具備相對完整的探究經(jīng)驗；已學(xué)習(xí)簡單電路的相關(guān)知識，基本掌握改變電路中電流和運用歐姆定律簡單計算電阻值的方法。但學(xué)生對電路元器件的選擇、使用以及保護(hù)電路安全的意識比較淡薄。

基于學(xué)生先驗知識分析，設(shè)計適切的課時項目進(jìn)階目標(biāo)，應(yīng)基于課標(biāo)要求、教材內(nèi)容和學(xué)科核心概念，必須可觀察、可評價、可測量。課時項目進(jìn)階目標(biāo)任務(wù)應(yīng)包括建構(gòu)概念或規(guī)律，掌握知識、技能和遷移應(yīng)用解決實際問題三個方面。本課時項目進(jìn)階目標(biāo)基于學(xué)生先驗知識，意在驅(qū)動學(xué)生認(rèn)識事實。具體表述如下：

（1）通過觀察和實驗探究，知道燈泡的額定電壓和額定電流；

（2）會利用歐姆定律計算保護(hù)電阻的阻值；

（3）會根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點，合理選擇器材，根據(jù)要求設(shè)計多種調(diào)光燈電路；

（4）通過整合物理學(xué)、工程學(xué)和美術(shù)等學(xué)科知識和技能，根據(jù)現(xiàn)實生活的需要，制作、美化調(diào)光燈成品并展示；

（5）反思學(xué)習(xí)成果，評價作品，并在課后繼續(xù)優(yōu)化作品。

其中，設(shè)計、制作模擬調(diào)光燈是教學(xué)重點，采取多種措施保護(hù)調(diào)光燈電路安全是教學(xué)難點，需要設(shè)計合適的支架幫助學(xué)生展開學(xué)習(xí)。

2? ? 指向高階認(rèn)知，設(shè)計清晰的課時項目學(xué)習(xí)框架

項目學(xué)習(xí)設(shè)計要依據(jù)任務(wù)目標(biāo)，緊扣核心概念，設(shè)計驅(qū)動問題，調(diào)動高階認(rèn)知，讓學(xué)生經(jīng)歷有意義的學(xué)習(xí)實踐并公開學(xué)習(xí)成果，同時要進(jìn)行過程性評價?；谏鲜鲆?，本課時項目設(shè)計流程如表1所示。

其中，任務(wù)情境具體設(shè)計是：教師出示照片（圖1），最近班委發(fā)現(xiàn)午休時辦公室的一位老師在較暗的環(huán)境中批改作業(yè)，需要一盞臺燈，既不能太亮影響其他同事休息，也不能太暗使自己無法辦公?？紤]到白天不確定的環(huán)境光影響，不具備調(diào)光功能的臺燈很難滿足這種需求。師生共同討論并經(jīng)學(xué)校同意，決定利用學(xué)校創(chuàng)客中心已有的材料，為有需求的老師設(shè)計和制作調(diào)光燈。

這一情境設(shè)計賦予項目任務(wù)以意義，激發(fā)學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)進(jìn)階興趣和動機，同時凸顯項目學(xué)習(xí)不是教師“教”學(xué)生“學(xué)”知識與技能，而是學(xué)生在完成項目任務(wù)的實踐中自主習(xí)得相關(guān)知識與技能，并遷移應(yīng)用，解決實際問題。

3? ? 驅(qū)動學(xué)習(xí)實踐，設(shè)計細(xì)化的項目任務(wù)“階點”

根據(jù)教學(xué)需求，把課時項目大任務(wù)細(xì)化為三個子任務(wù)：一是選擇器材設(shè)計安全的調(diào)光燈電路；二是按照設(shè)計好的電路，制作、展示調(diào)光燈；三是美化、升級調(diào)光燈作品。圍繞項目子任務(wù)，基于學(xué)生思維起點設(shè)計多個進(jìn)階“階點”，驅(qū)動學(xué)生在實踐中進(jìn)階學(xué)習(xí)，提升關(guān)鍵能力。

3.1? ? 設(shè)計認(rèn)知沖突階點，培養(yǎng)批判性思維

任務(wù)一：選擇器材，設(shè)計安全的調(diào)光燈電路。教師基于教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)習(xí)需求，在這一子任務(wù)統(tǒng)攝下設(shè)計了3個關(guān)聯(lián)的進(jìn)階點。

階點1，設(shè)計一個可以調(diào)光的電路。教學(xué)流程如表2所示。

小組展示交流詳情如下：

生1：我們設(shè)計的電路如圖2所示，通過更換連入電路的電阻來改變經(jīng)過小燈泡的電流大小，實現(xiàn)調(diào)光功能。

生2：我們的電路如圖3所示，用鉛筆芯來改變阻值，通過改變鉛筆芯連入電路的長度（充當(dāng)變阻器）來改變經(jīng)過燈泡的電流，從而調(diào)節(jié)燈的亮度。

師：老師這里有滑動變阻器，有需要的小組來領(lǐng)取。

生3：我們的電路（圖4）和圖3類似，但是串聯(lián)了定值電阻來保護(hù)電路安全。

師：請思考，有必要增加保護(hù)電阻嗎？

教師基于學(xué)生已學(xué)習(xí)的簡單電路的相關(guān)知識和利用滑動變阻器改變電路中電流的思維起點，設(shè)計第一個進(jìn)階“階點”。意在促進(jìn)學(xué)生知識整合和遷移應(yīng)用，形成概念性理解；設(shè)計認(rèn)知沖突，啟迪學(xué)生思考“有沒有必要增加保護(hù)電阻”，滲透電路安全意識，驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階。

階點2，設(shè)計一個安全的調(diào)光燈電路。教學(xué)流程如表3所示。

學(xué)生已能利用歐姆定律和串聯(lián)電路的相關(guān)知識進(jìn)行簡單計算，已親歷一些完整的綜合實踐活動過程，初步具備基本的操作技能，且已完成階點1的任務(wù)。教師基于學(xué)生的這些思維起點設(shè)計進(jìn)階點，讓小組代表合作完成實物電路的連接和調(diào)試，并親身體驗發(fā)現(xiàn)保護(hù)電阻的阻值偏小，電路存在安全問題，培養(yǎng)學(xué)生的電路安全意識，并驅(qū)動學(xué)生應(yīng)用已學(xué)的電學(xué)知識計算得出電路所需的安全電阻值，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和遷移應(yīng)用數(shù)理模型的能力。

階點3，多種方案保護(hù)調(diào)光燈電路安全。

師生交流如下：

師：將圖4中的保護(hù)電阻去掉，還有其他方案保護(hù)電路安全嗎？

生1：可以用鉛筆芯來保護(hù)電路安全。先查閱資料了解桌上鉛筆芯電阻值的規(guī)格以及鉛筆芯電阻值與長度之間的關(guān)系，再計算得出圖4電路所需鉛筆芯的安全長度，最后用刻度尺量出所需長度的鉛筆芯接入電路。

生2：將電流表接入圖5電路，閉合開關(guān)，將滑片向最小阻值處慢慢移動至電流表示數(shù)為0.3 A時，在滑片處做限位標(biāo)記。

生3：將電壓表接入圖6電路，閉合開關(guān)，將滑片向最小阻值處慢慢移動至電壓表示數(shù)為2.5 V時，在滑片處做限位標(biāo)記。

師：各小組設(shè)計的方案都能保護(hù)調(diào)光燈電路安全，哪種方案更好？

本階點教師進(jìn)一步設(shè)置認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生思考利用鉛筆芯、電流表和電壓表等創(chuàng)新設(shè)計多種方案保護(hù)調(diào)光燈電路安全，并及時進(jìn)行方案評價，旨在進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的電路安全意識和通過查閱、收集、整理資料進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的意識；進(jìn)階發(fā)展學(xué)生分析歸納、模型建構(gòu)和質(zhì)疑創(chuàng)新等高階思維能力；積極驅(qū)動學(xué)生在完成任務(wù)的過程中進(jìn)階理解電學(xué)單元的核心概念。

3.2? ? 設(shè)計綜合實踐階點，培養(yǎng)解決實際問題的能力

任務(wù)二：制作、展示模擬調(diào)光燈。在該子任務(wù)統(tǒng)攝下，教師設(shè)計了2個關(guān)聯(lián)的進(jìn)階點。

階點4，按照電路圖，制作模擬調(diào)光燈。學(xué)生小組合作，按照設(shè)計好的安全調(diào)光燈電路圖，選擇桌上的器材，連接模擬調(diào)光燈的實物電路，完成模擬調(diào)光燈實物電路的制作，并相互提醒連接實物電路的注意點和保護(hù)安全的方式。

這樣的進(jìn)階點設(shè)計能驅(qū)動學(xué)生整合簡單電路的相關(guān)知識、技能和方法，小組合作按照設(shè)計好的安全調(diào)光燈電路圖，選擇桌上合適的器材連接調(diào)光燈實物電路，并在連接實物電路的學(xué)科實踐活動中進(jìn)一步強化安全意識，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

階點5，小組交流，展示模擬調(diào)光燈作品。

師：請小組派兩名代表上臺展示模擬調(diào)光燈成品，其中一位同學(xué)負(fù)責(zé)演示，另一位同學(xué)負(fù)責(zé)成品說明。

生1：我們將一定長度的鉛筆芯接入電路來保護(hù)電路安全。閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器處于最大值時，燈泡很暗；將滑動變阻器滑片向最小阻值處移動，燈泡逐漸變亮；當(dāng)滑片處于最小阻值處時，燈泡亮度正常。

生2：我們將電流表接入電路保護(hù)電路安全。閉合開關(guān)，滑動變阻器處于最大值時，燈泡很暗；將滑片向最小阻值處慢慢移動，燈泡逐漸變亮；電流表示數(shù)為0.3 A時，燈泡亮度正常。此時在滑片處做限位標(biāo)記。

生3：我們將電壓表接入電路保護(hù)電路安全。閉合開關(guān)，滑動變阻器處于最大值時，燈泡很暗；將滑片向最小阻值處慢慢移動，燈泡逐漸變亮；電壓表示數(shù)為2.5 V時，燈泡亮度正常。此時在滑片處做限位標(biāo)記。

師：幾組同學(xué)的作品展示很成功！學(xué)校科技社的同學(xué)也做了成品（圖7），請大家欣賞、評價該作品。

生1：調(diào)光效果很好，有外部框架支撐便于展示。

生2：將調(diào)光電路隱藏在外部支架內(nèi)，不僅便于攜帶、展示，而且實用性很強，更接近生活實際。

生3：選用生活中隨手可得的材料來制作外部支架，制作精美。

用邏輯清晰的語言表述調(diào)光燈的設(shè)計思想和工作過程，是初中生必備的能力。教師指向?qū)W生高階思維的發(fā)展設(shè)計進(jìn)階點，驅(qū)動學(xué)生在展示、交流的實踐中培養(yǎng)表達(dá)能力和解決問題的能力，同時用科技社的作品引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察、合理評價，體悟?qū)W科整合應(yīng)用。啟迪學(xué)生反思、評價制作好的成品，思考如何進(jìn)行改進(jìn)與美化？讓學(xué)生在觀察、改進(jìn)和美化調(diào)光燈的實踐活動中發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)。

3.3? ? 設(shè)計跨學(xué)科階點，培養(yǎng)質(zhì)疑創(chuàng)新素養(yǎng)

任務(wù)三：美化、升級模擬調(diào)光燈。素養(yǎng)導(dǎo)向下的課時項目學(xué)習(xí)設(shè)計落腳點是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，跨學(xué)科階點的設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新素養(yǎng)的有效策略。

階點6，整合應(yīng)用，改進(jìn)、美化模擬調(diào)光燈。

各小組在欣賞、評價科技社同學(xué)作品的基礎(chǔ)上，改進(jìn)、美化本組調(diào)光燈作品，并派代表進(jìn)行成品展示、交流。

生1：我們組用鞋盒制作調(diào)光燈底座，用塑料管制作調(diào)光燈豎桿，紙盒制作燈罩。

生2：我們組用白色泡沫盒制作調(diào)光燈底座，用長筷子制作調(diào)光燈豎桿，紙盒制作燈罩。

教師充分發(fā)揮評價促進(jìn)發(fā)展的功能，基于學(xué)生對科技社同學(xué)作品進(jìn)行合理評價的思維起點設(shè)計跨學(xué)科階點，引導(dǎo)學(xué)生選擇身邊常見的生活物品，整合物理、美術(shù)和工程技術(shù)等相關(guān)學(xué)科知識、技能和方法，制作、美化模擬調(diào)光燈，使其更符合生活實際，提升學(xué)生對“產(chǎn)品”實用性的理解，落實“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑創(chuàng)新素養(yǎng)。

階點7，實踐應(yīng)用，改進(jìn)、升級模擬調(diào)光燈。

教師播放生活中多功能調(diào)光燈視頻，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀看視頻，體會模擬調(diào)光燈在生活中的用處，要求各小組根據(jù)視頻給的啟示，課后升級本組的調(diào)光燈。拓展課時項目學(xué)習(xí)的時間和空間，發(fā)布課后實踐作業(yè)：請根據(jù)今天所學(xué)內(nèi)容同時查閱電子元器件的資料，設(shè)計出不同款式的智能調(diào)光燈，如利用光敏電阻繼電器發(fā)光二極管等元器件制作智能光控聲控調(diào)光臺燈。

課時項目學(xué)習(xí)進(jìn)階設(shè)計的最終目的是讓學(xué)生學(xué)會自學(xué)，而興趣是維持學(xué)習(xí)最好的老師。教師通過播放生活中多功能調(diào)光燈的視頻，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、拓寬眼界，引發(fā)學(xué)生的高階認(rèn)知和強烈的學(xué)習(xí)動機。本階點設(shè)計把課堂的跨學(xué)科實踐活動引向課外，使物理課堂教學(xué)在空間和時間上得以延伸，學(xué)生必將在持續(xù)完成項目任務(wù)的過程中，不斷提升創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)能力，發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)。

總之，設(shè)置綜合實踐活動是蘇科版教材的特色，是設(shè)計課時項目學(xué)習(xí)進(jìn)階的有效資源載體。教師開展綜合實踐活動教學(xué)時，應(yīng)留給學(xué)生足夠的時間和空間親歷關(guān)聯(lián)的進(jìn)階點，在創(chuàng)造性完成項目任務(wù)的學(xué)科實踐過程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，逐層進(jìn)階理解學(xué)科核心概念，形成科學(xué)的物理觀念。本節(jié)課以“設(shè)計和制作模擬調(diào)光燈”為載體進(jìn)行課時項目學(xué)習(xí)進(jìn)階設(shè)計（學(xué)習(xí)進(jìn)階設(shè)計路徑如圖8所示），驅(qū)動學(xué)生在小組合作進(jìn)階完成任務(wù)的過程中，經(jīng)歷相互關(guān)聯(lián)的中間階點，實現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)，進(jìn)階高階思維，落實“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念，實現(xiàn)物理學(xué)科的育人功能。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳素平，繆旭春.基于學(xué)科的項目化學(xué)習(xí)設(shè)計與實施樣態(tài)［J］.上海教育科研， 2019（10）：38-43.

［2］劉翠平.基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的“電功率”教學(xué)設(shè)計［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考， 2022，51（5）：51-53.

（欄目編輯? ? 鄧? ?磊）

收稿日期：2023-10-05

基金項目：江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究第十五期立項課題“指向概念理解的初中物理實驗探究項目化設(shè)計與實施研究”（2023JY15-L61）；江蘇省陶行知研究會重點立項課題“初中物理分組實驗教學(xué)中開展表現(xiàn)性評價的實踐研究”（JSTY14473）。

作者簡介：楊琳（1977-），女，中學(xué)高級教師，主要從事初中物理教學(xué)工作。