跨学科视角下初中物理项目式学习实践研究

一、项目式学习实践背景

2022版《义务教育物理课程标准》坚持核心素养导向，注重以评价促进学生发展，构建目标明确、主体多元、方式多样和功能全面的物理课程评价体系。教育主体多元、方式多样和功能全面的物理课程评价体系，要求教师综合运用多个学科的知识和技能来进行教学。为了更好地满足学生对全面知识架构和高级综合技能的需求，现在开始转向采用更具创新性的跨学科视角下的项目式学习方法。通过项目式学习，可以培养学生解决问题的能力，通过解决实际问题来深入理解物理观念；培养协作能力与沟通技能，通过合作完成项目任务，促进团队合作和有效沟通；培养创新意识，激发学生创新思维，以此提高学生的科学态度与社会责任；培养实践能力，将理论知识运用于实际情境中，既能培养学生的科学思维又能培养学生的科学探究能力；本文旨在通过剖析一个初中物理项目的实施案例，来探讨项目式学习如何在跨学科视角下展现出其实际价值和影响力。

二、项目式学习项目开发流程

1.确定项目目标与主题。目标：通过制作简易照相机，帮助学生理解光学原理、物理光学等物理概念。主题：探索光学与影像制作的关系。

2.确立团队成员与分工。团队成员：学生、物理老师。分工：学生负责简易照相机的制作和装配，物理老师负责解释光学原理。

3.制定项目计划。设定时间表：确定项目开始时间、完成时间等重要时间节点。任务分配：明确学生、老师的任务分工，确保每个人参与其中。

4.调研和需求分析。调研物理知识：学生和老师一起了解光学原理，为制作简易照相机做足准备。需求分析：明确简易照相机构造，清楚制作时需要的材料、零件等。

5.设计阶段。设计照相机外观：指导学生设计照相机外观。确定光学原理：物理老师帮助学生理解照相机的光学原理。

6.开发与实施。制作照相机：学生根据设计制作照相机，装配透镜、快门等部件。演示原理：物理老师指导学生演示照相机的工作原理。

7.评估与反馈。学生反馈：学生评估自己学习的收获和体会。教师评估：老师评估项目的效果，总结经验和反思不足之处。

三、项目式学习案例设计

1.项目提出。在实际的教学实践中，本文选择了自制简易照相机作为教学案例的项目。选择这项活动是因为相机构建过程涉及了物理、数学、工艺等多个学科领域的知识，提供了一个理想的跨学科教育场景。学生们在动手实践中不仅能够深刻理解凸透镜的成像规律，还能展现自己在工艺上的造诣，学生们在掌握物理知识的同时，也能触及并融入其他学科，从而增强他们的综合能力和创新思维。

2.项目分析。通过跨学科视角下的初中物理项目式学习实践——以制作简易照相机为例，学生将在项目中结合光学、数学和工程知识，探索照相机的制作和凸透镜的成像规律。在项目的设计和制作过程中，学生将学习如何选择材料、设计构思、动手操作，从而培养科学探究能力和科学思维。此项目将不仅提升学生对物理学科相关知识的理解和应用能力，还将促进跨学科学习的整合和应用，培养学生的物理观念。

3.项目实施。制作简易照相机的第二步：分组合作。教师将学生分成若干小组，并详细介绍简易照相机的制作过程。先向学生介绍所需的材料和工具：“首先是裁剪纸板，我们需要用到三张尺寸为15*20的长方形纸板，两张尺寸为15*15的正方形纸板，两张外圈直径为15*15的圆形纸板，以及一张尺寸为30*15的长方形纸板。”“然后，我们要在正方形纸板上裁剪出直径分别为5厘米和10厘米的圆孔，还有在两张圆形纸板内裁剪出里圈直径为14*14的圆。”“接下来是组装纸板。我们要把30*15的长方形纸板卷成圆筒状，然后将准备好的凸透镜安装圆筒内。在这个过程中，你们有什么问题或者在组装过程中的困难都可以跟我讨论。”“好，接下来我们要在凸透镜的镜头处覆盖一层薄薄的保鲜膜，这样能够保护镜头不受损坏。”

4.项目展示与项目的评价。制作完成之后，学生们对照相机进行了认真的检查和功能测验，验收与测验过程是整体实操活动中的关键环节，在检验流程中，学生们须细致检查照相机全部关键构件，如：透镜、快门和取景器等，以确保组件无缺少和完好无损。检验阶段，学生面临一连串困难与挑战，如对焦失准、图像模糊、快门失灵等问题。面对这些难题，学生需找出问题所在，并采用合适对策进行解决和优化。学生们需重新配置部分机件或更替材料，以此排除故障、提高相机性能。他们得以向师生展现自主创作的相机，同时分享制作中的所见所学和心得体会。同伴间的相互沟通和点评能让学生们受到启迪并得到启发，借此提升他们的作业品质。在最后的审核与试验阶段，学生们有机会全方位审视自我制作与技巧的水平。这个环节不仅检验了学生们的作品，更全面地评估了他们的综合素质，对学生未来的成长轨迹提供了关键的参考与支撑。

四、项目式学习实践的启示

1.通过跨学科实践，促进深度学习。项目式学习实践为学生提供了一个跨学科的平台，通过动手打造一个简易照相机的项目，促进了学生对光学知识的深度学习。通过研究照相机的运作机理、构造及各个组件的功能与作用，学生在动手操作中体验到了光线折射、成像原理和机械构造的实际运作，从而更加深刻地理解了光学原理在实践中的应用。通过对比不同参数的影响，观察结果图像的变化，学生能够直观地感受到光学原理与成像效果的关联，促进了他们对光学知识的深度理解。

2.团队合作与沟通能力的提升。在整个项目执行阶段，学生们必须相互合作，共同完成照相机的设计、制作与优化。在协同工作的过程中，他们学会了倾听同伴的意见，学会如何分配任务，在讨论中化解分歧，共同面对挑战。这种合作不仅仅是简单的任务分配，更是一个真实的团队合作体验，他们学会了相互支持、团结协作，共同进步，并在解决问题的过程中，学生学会了尊重他人观点，学会了妥协和沟通，提高了解决问题的能力。

3.实践能力与创新意识的提升。在制作相机的过程中，并非一帆风顺，学生们在项目执行中不断面临挑战和难题，例如：在相机构建阶段，他们不断尝试创新思维和方法，探索多种设计方案，努力实现更佳效果。一些学生甚至尝试用不同材料制作透镜，调整光圈结构，或尝试改变快门机制的基本原则。遇到焦点模糊、照明不均等问题时，通过一系列的试验和实践，他们学会了如何调整设置、优化结构，并最终制作出了照相机。通过参与自制简易照相机项目实践，这种动手操作式学习方式超越了单纯的知识传授，学生通过亲身体验显著提高了实际操作的能力和创新意识。

责任编辑 邱 丽