初中物理项目式学习跨学科实践教学设计探究

摘 要：从最新的课程标准内容来看，在初中物理教学中，教师需要强化实践性教学，重视跨学科教学、项目式教学等方法在课堂上的落实和应用，以实现立德树人、促进学生全面发展的最终目标。基于此，文章以初中物理“浮力”单元为例，结合教学内容和教学目标展开高质量、高效率的教学设计，以此确保学生能够从全方位、多角度展开学习，从新视角认识物理知识，让多元化的教学方法得到落实，提高项目式学习跨学科实践教学效果。

关键词：初中物理；项目式学习；跨学科；教学设计

中图分类号：G633.7

文献标识码：A

文章编号：1673-8918（2024）37-0109-06

物理对初中阶段的学生而言相对复杂，在理解和记忆上难度较大，想要让学生更好地构建形成完善的物理知识体系，具备科学分析能力、操作能力，为高中阶段的物理知识学习奠定基础，还需要教师对教学模式、教学策略进行优化。项目式学习在近几年来得到了广泛关注，将其应用在初中物理教学中，并且结合跨学科教学理念落实教学活动，能在一定程度上提高教学效果和教学质量，使学生充分发挥出创新精神和实践能力。

一、初中物理项目式教学概述

随着教育改革的深入，项目式教学、跨学科教学等新型教学理念逐渐走入初中物理课堂。这些理念旨在强调学生的主体性，提倡通过实际操作、问题解决等方式来提升学生的学习兴趣和实践能力。但想要确保项目式教学真正地落实，能够真正帮助学生，还需要对具体的项目教学活动进行设计，以此确保教学策略之间得到有效结合。简言之，教师需要根据具体的教学目标，设计项目并进行规划，细化其中的子任务，以此确保学生能够在项目中学习物理知识。

第一，项目主题确定。项目式学习的核心是选择一个具有实际意义和探究价值的项目主题。在初中物理教学中，教师可以从生活中的物理现象、科技前沿、社会热点等方面入手，选取与学生生活密切相关、能够激发学生兴趣的主题。在确定了项目主题后，教师需要整合相关学科知识点，形成跨学科知识网络。此外，教师还需要结合物理课程标准，以及具体的教学目标和内容，充分考虑到班级内学生的学习基础和兴趣点，确定项目主题。在活动设计过程中，教师需要充分考虑学生的年龄特点和认知水平，确保活动既有趣味性又有教育性。此外，教师还需要为学生提供必要的资源和支持，如实验器材、参考资料等，以促进学生的有效学习。需要注意的是，选择的主题需要体现出物理教学内容的核心知识，并且具备探究性和实际意义。另外，项目式学习应适当融入其他相关学科的内容，形成跨学科的学习情境。

第二，项目任务确定。项目任务的设计是项目式教学成功的关键，在设计项目任务时，教师需要明确具体的目标和要求，确保任务既具有挑战性又符合学生的实际水平。同时，教师还需要设计多样化、层次性的项目活动，以满足不同学生的需求。对项目式学习而言，子任务的设计格外关键，任务不仅需要循序渐进，也要在铺垫基础知识、激活学生物理思维的同时，设计一部分挑战性问题进行引导。根据不同的知识内容展开设计，也需要激发学生的学习兴趣和探究欲望。不仅如此，所有的任务都需要具有一定的实践性，从而为后续的实际教学活动开展奠定良好基础。

第三，项目方案制订。在明确具体的子任务后，还需要对项目教学方案进行进一步设计，将所有的任务串联起来，方案计划需要涵盖项目的时间安排、分工合作、资源准备等各个方面，同时也需要考虑学生的实际情况和学校的教学条件。需要注意的是，教师在方案制订上只需要给学生提供思路，具体的细节调整，需要让学生以小组为单位进行进一步的细化，小组划分应注重科学性，根据学生的兴趣和能力进行，以此为项目的顺利实施提供保障。

第四，项目活动落实。在这个过程中，学生需要按照方案计划进行实际操作，而教师则应扮演引导者和支持者的角色，鼓励学生自主探究和解决问题，以使学生的动手能力、团队协作精神和问题解决能力都能得到锻炼。同时，教师还可以组织学生进行阶段性的成果展示和交流，以促进知识的共享和思维的碰撞。这既是对学生项目成果的检验，也是提升学生表达能力和批判性思维的重要途径。学生可以分享在项目制作过程中的经验和教训，教师和其他同学则可以通过提问和评价来进一步深化对项目的理解和认识。需要注意的是，在跨学科项目学习中，设计具有驱动性的问题是关键。这些问题不仅能激发学生的学习兴趣，还能引导他们进行深入探究，从而跨越学科界限，形成全面的知识体系。考虑到学生的个体差异，教师还需要分层设计问题，对基础较差的学生，可以设计一些较为简单、直观的问题，对基础较好的学生，则可以设计一些更加深入、复杂的问题。

第五，项目评价反思。项目评价反思是项目式教学的最后环节，也是提升教学质量的关键环节。教师需要对学生的项目成果进行客观评价，同时引导学生进行反思，分析项目成功或失败的原因，总结经验教训，为后续的项目学习提供借鉴。学生可以通过撰写学习心得、交流学习经验等方式回顾自己的学习过程并总结经验教训。在评价阶段，教师可以采用多元化的评价方式，如作品评分、口头答辩、同伴评价等，以全面反映学生的项目完成情况。此外，教师还可以邀请其他学科教师或专家参与评价过程，以便从更多角度全面了解学生的学习成果和跨学科能力的发展情况。这样的展示与评价活动，不仅可以激发学生的学习积极性和自信心，还可以促进师生之间的交流和互动。

最为关键的是，在初中物理项目式教学落实过程中，教师需要结合学生的实际情况和教学内容的具体要求灵活运用这些策略和方法，提高项目式教学的效果和质量。同时，教师还需要不断学习和探索新的教学理念和方法，以适应教育改革和发展的新要求。

二、初中物理项目式教学开展实例

通过将项目式教学与跨学科教学理念相结合，初中物理教学可以更加生动有趣且富有实效。这种教学模式不仅有助于提升学生的物理学科素养，还能培养他们的创新能力、团队协作能力和问题解决能力。然而，项目式教学和跨学科教学的实施也对教师提出了更高的要求，教师需要不断更新教育观念，提升专业素养，以适应新时代教育发展的需要。

（一）项目目标

在初中物理教学中，“浮力”单元不仅涉及物理学的基本原理，还与数学、化学等其他学科有着紧密的联系。因此，在开展项目式教学时，浮力单元的核心目标是通过实践操作的方式，使学生能够全面、深入地掌握浮力知识，并在此基础上培养学生的跨学科思维能力和解决问题的能力。为了让项目式教学得到落实，还需要明确相应的项目目标，具体如下：

第一，确保学生能够准确理解和掌握浮力的基本概念、原理及相关公式，并且对浮力产生的条件、浮力的方向和大小及其影响因素等有一个清晰的认识。第二，通过实践操作和问题解决活动，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，使他们在实际的计算分析中，能够运用数学知识进行浮力计算、运用化学知识分析不同液体对浮力的影响等。第三，鼓励学生将不同学科的知识进行有机融合，形成跨学科的思维方式，分析和讨论浮力在不同领域的应用案例，帮助学生建立起一个更加完整和系统的知识体系。第四，在实验和活动中，注重培养学生的观察力、实验技能、合作与沟通能力等综合素质。通过小组合作、成果展示等方式，提升学生的团队协作能力和表达能力。

（二）项目内容

为了实现上述目标，教师需要设计出一个全新的物理项目，结合物理、数学、化学等学科知识，精心设计实验活动，以求通过让学生观察不同物体在水中的浮沉情况，探究浮力与物体质量、体积的关系。教师可以以大单元教学设计为核心，根据具体的教材内容设计实践活动，让项目嵌入课堂中，让学生完成相应的任务。教师可以为学生准备不同质量、体积的物体（如木块、塑料球、金属块等）和一个大水槽，让学生将物体依次放入水中，观察并记录物体的浮沉情况。在此基础上，引导学生分析实验数据，得出“物体的浮沉取决于其受到的浮力和重力的大小关系”这一结论。当浮力大于重力时，物体上浮；当浮力小于重力时，物体下沉；当浮力等于重力时，物体悬浮或漂浮。进一步引导学生思考为什么不同物体在水中会有不同的浮沉情况，这与物体的质量和体积有什么关系，通过讨论和交流，帮助学生深化对浮力原理的理解。

在这个过程中，教师可以结合教材中的实践性作业，对项目式学习内容进行优化，使学生在掌握具体的物理基础后，加深对物理知识的理解。为了设计出综合性、大范围的项目，除了上述子任务，还可以设计出浮力测量实验子任务，让学生测量不同物体在不同液体中的浮力，探究液体密度对浮力的影响，并培养学生运用数学知识进行浮力计算的能力。教师可以准备弹簧测力计、细线、烧杯和水、盐水等不同密度的液体以及不同质量、体积的物体，让学生将物体挂在弹簧测力计下，分别浸入不同液体中，记录测力计的示数变化，从而计算出物体在不同液体中所受的浮力。引导学生分析实验数据，得出物体在液体中所受的浮力与液体的密度有关，密度越大的液体对物体产生的浮力越大的结论。在此基础上，结合数学知识，让学生运用浮力公式进行计算和问题解决，例如已知物体的质量和体积，求物体在某种液体中所受的浮力大小等。通过实际操作和计算，帮助学生巩固所学知识并提高应用能力。

在前面两个主题任务“浮沉实验”“浮力测量实验”落实后，学生进行了浮沉实验，对沉浮的原理有了更加全面的了解。在此基础上，教师需要组织并引导学生观察实验现象和数据记录，分析物体沉浮的原因。在实验过程中，学生不仅可以掌握阿基米德原理等物理知识，还能够提升实验探究能力。基于此，教师进一步设计出一个全新的主题“航海模型制作与比赛”，让学生制作船模并进行比赛，帮助学生了解浮力在航海领域的应用，培养他们的动手能力和创新能力。

（三）项目设计

在这个过程中，教师需要提前为学生准备制作船模型所需的材料，如泡沫板、塑料瓶、气球等不同的材料和剪刀、刻刀、胶带等。教师可以先在课堂上讲解相应的浮力知识，让学生了解设计原理，并展示一些优秀、有创意的船模作品以激发学生的创作灵感。在此基础上，教师让学生分组进行船模的设计与制作，鼓励学生发挥想象力和创新精神，制作出独具特色的船模。利用游泳池或者所在区域的河流为比赛场地，制订比赛规则和评价标准，如航行速度、稳定性、创意性等，让学生在比赛中展示自己的作品并相互学习交流。比赛结束后，对优秀作品进行点评和表彰，激励学生继续努力探索和创新，并让学生分享在制作和比赛过程中遇到了哪些问题，以及如何运用所学知识进行解决。通过反思和总结，提升学生的问题解决能力和实践能力。

在完成上述比赛和现场点评活动的基础上，回归课堂后，结合比赛过程中的场景，选取与浮力相关的典型案例进行课堂讨论和分析，培养学生的跨学科思维能力和问题解决能力。比赛过程中出现的船只沉没、上浮等情况都可以作为教学案例，组织学生进行课堂讨论，让学生分析案例中的物理原理、数学计算以及化学因素等，探究浮力在实际问题中的应用和解决方法，同时鼓励学生提出自己的见解和疑问，并引导他们进行深入的思考和讨论。在讨论过程中，教师需要及时给予指导和点拨，帮助学生理清思路、纠正错误、拓展思维，同时注重培养学生的批判性思维和创新能力。经过上述讨论，对相关知识进行进一步的总结分析，进一步明确浮力在实际问题中的重要性及其应用价值，同时引导学生将所学知识进行有机融合，形成跨学科的思维方式。

（四）项目评价

初中物理浮力单元的项目式教学过程，深入贯彻了跨学科教学理念，并注重学生在过程中的表现与成长。在项目实施过程中，教师应着重观察学生的学习态度、合作能力以及实验技能等方面，以便全面了解学生的学习状况。

1. 学习态度

在项目实施过程中，教师需要密切关注学生的学习动态，及时发现并纠正他们在学习态度、合作能力和实验技能等方面存在的问题。对表现优秀的学生，教师及时给予表扬和鼓励；对存在困难的学生，耐心进行辅导和帮助。同时，教师还应通过课堂互动、小组讨论等方式激发学生的学习兴趣和探究欲望，引导他们更加深入地理解和掌握浮力知识。在项目开始时，一些学生就表现出了浓厚的学习兴趣，循序渐进的实验任务，有效激活了学生的思维，生动有趣的浮沉实验现象，成功激发了学生的好奇心。在随后的理论学习和实验探究中，大部分学生均能够保持专注，积极参与讨论，勇于在小组内提出自己的见解，但也有一部分学生游离在小组学习讨论之外，参与意愿较低。