项目式学习在初中物理复习课中的应用

［摘 要］项目式学习有利于学生实现深度学习，培养学生的核心素养。在初中物理复习中适当引入项目式学习，不会影响正常的复习进度，且对培养学生核心素养和提高复习效率都有裨益。复习阶段的项目式学习要完成三个关键任务：一是精心挑选，科学合理地确定项目任务；二是通过课前充分准备、课中科学把控、课后合理利用时间等方法来突破时间困扰；三是通过小组合作学习、充分发挥交流评价的作用、精选习题等方法让学生实现深度学习，达到高效复习的目的。

［关键词］项目式学习；深度学习；初中物理；复习课

［中图分类号］    G633.7        ［文献标识码］    A        ［文章编号］    1674-6058（2024）20-0045-04

《义务教育物理课程标准（2022年版）》强调，物理课程旨在促进学生核心素养的养成和发展，引导学生学会学习、学会合作、学会生活，为学生的终身发展奠定基础[1]。

项目式学习是一种建构性的教与学方式，教师将学生的学习任务项目化，指导学生基于真实情境提出问题，并利用相关知识与信息资料开展研究、设计和实践操作，最终解决问题并展示和分享项目成果。项目式学习有助于实现从知识讲授到知识建构的转变，通过解决问题、完成真实任务和动手实践等为学生的深度学习奠定基础[2]。

虽然广大教师都知道项目式学习的优点，以及它在培养学生核心素养方面的作用，但在具体实施时却存在诸多顾虑。比如怕开展项目式学习后学生学科知识学得不够全面、怕学生无法完成学习任务、耽误时间影响学习进度等。到中考复习阶段，更是怕耽误复习，不敢实施项目式学习，仍停留在刷题层面。那么，在中考复习阶段进行项目式学习真的会耽误复习吗？项目式学习对于中考复习是低效的吗？复习阶段的项目式学习是不是难度太大无法开展？针对这些问题，本文以“杠杆、滑轮”为例进行说明。

一、项目式学习在初中物理复习课中的应用实践——以“杠杆、滑轮”为例

（一）确定项目学习任务

按照教学进度要求，本节课应完成杠杆和滑轮两部分内容的复习，所以本次项目式学习既要能很自然地把这两部分知识涵盖进来，又要有利于学生核心素养的培养，还要有足够的吸引力激起学生的学习兴趣。经过综合分析，我们最终确立了“曹冲称象新篇”作为项目学习任务，并以下面的材料来引入。

……生五六岁……时孙权曾致巨象，太祖欲知其斤重，访之群下，咸莫能出其理。冲曰：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”太祖悦，即施行焉。

——出自陈寿所撰的《三国志·魏书·曹冲传》

师：聪明的曹冲利用浮力，用等效替代的方法解决了问题。在学习了杠杆和滑轮后，若你穿越到三国时代，你还能想到什么办法替曹操解惑？

本项目学习任务的引入，让学生透过灿烂深远的中华文明体会古人的伟大智慧。相关情境真切，代入感强，引得学生个个跃跃欲试。

（二）项目学习准备

知识准备：在课前布置学生预习任务，让学生进行相关基础知识的梳理，并以小组为单位过关落实，为项目学习的完成做好知识储备。

题材准备：学生完成本项目学习的主要途径有杠杆法与滑轮组法，因此为学生准备了如下器材。

（三）完成项目学习任务

由于弹簧测力计的量程限制，无法直接测出大象模型的重力，因此学生需要首先明确解决方法。学生以小组为单位进行讨论，确定了各自的解决方法，归纳起来有三类：一是自制杆秤，用杆秤来测大象模型的质量；二是绕制滑轮组，用来测大象模型的重力再计算质量；三是将杆秤和滑轮组合来测量大象模型的质量。接下来，各小组制订实施方案，选取必要的器材，开始进行实际操作。操作过程中，各小组成员间既有集体讨论，也有分头操作：有进行制作的、操作的、读数记录的、计算的、分析结果的，等等，各司其职。在分工的同时又相互协作和监督，大家共同为完成一个项目学习任务而努力，面对一个个挑战，经受一次次挫折，克服一个个困难，解决一个个难题，体验一次次成功。在这个过程中，教师给予适当的帮助和提示点拨。

（四）展示交流

充分利用展示交流环节是本节课能取得显著复习效果的关键。

以下是展示交流环节的教学实录（节选）：

生甲：我们组制作了一个简易杆秤来测量大象模型的质量，结果发现大象模型的质量太大，杆秤称不起来。后来我们想了一个办法，把秤砣取下来，用弹簧测力计代替秤砣，这样就可以测量大象模型的质量了。（进行操作演示）

师：那请问你们是怎么计算得出大象模型的质量的，能否介绍一下？（强调杠杆的平衡条件及应用）

生甲：我们用弹簧测力计测出拉力大小为0.9 N，拉力的力臂为18.2 cm，阻力的力臂为6.3 cm，这样，根据杠杆的平衡条件[F1l1=F2l2] 就可以计算出大象模型的重力为2.6 N，所以其质量为0.26 kg。

师：请问你们是怎么测量力臂的？（强调力臂的测量方法及易错点）

生甲：我们直接测量支点到弹簧测力计的作用点和挂钩的作用点的距离。

（教师沉默3秒）

生甲（顿悟）：对了，刚才忘记说明了，我们在测量时让秤杆保持水平平衡，让弹簧测力计竖直向下拉，这样力的作用线刚好与秤杆垂直，力臂刚好落在秤杆上，就能保证我们测量的力臂是准确的。

师：很好，谢谢甲同学的分享。老师还有一个问题，据我所知，这个小组的测量结果偏小了，同学们觉得可能是什么原因呢？（典型中考题型）

生乙：甲同学在用弹簧测力计向下拉时不方便调零，拉钩的自重有影响，导致测量结果偏小。

师：请你具体分析一下测量结果偏小的原因。（中考题型解析）

生乙：由于弹簧测力计在向下拉时，拉钩的自重方向向下，需要的弹力就小于拉钩对秤杆的拉力，导致示数比实际拉力[F1 ]偏小。

生丙：为什么偏小？（有反应慢的学生一下子跟不上，即时发问）

生乙（演示）：你看，弹簧测力计这样倒放，没有拉力的时候，指针会偏下方。再看（演示用手轻拉挂钩），现在有力拉挂钩，但是示数为零，所以说示数偏小。

生丙：哦！我明白了。

生乙：因为示数偏小，根据[F1 l1=F2 l2]，在其他量不变的情况下，计算出来的[F2]也偏小，所以最终大象模型的质量也偏小。

师：分析得非常好！那你有没有想到解决这个问题的方法？（寻找最佳方案）

生乙：我们小组比他们小组多加了一个定滑轮，让弹簧测力计绕过定滑轮再拉秤杆，由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以我们只要用弹簧测力计竖直向上拉就可以了，这样很方便调零，测量结果更准确。

师：那你们的测量结果是多少？（引导下一步的误差分析）

生乙：我们的测量结果是0.29 kg。

师：你们这一组的方法挺好的。那其他小组的结果又是多少，你们觉得他们的结果准确吗？（继续误差分析）

生丁：我觉得这个方案还不是最好的，弹簧测力计绕过定滑轮去拉秤杆时还是很难保证竖直向下，导致力臂有误差，而且用定滑轮后增加了摩擦力，对结果也有影响。

师：丁同学说得很有道理，那你们有没有更好的方案？（继续寻找更好的方案）

生丁：我们没有用弹簧测力计，也没有用定滑轮。既然是秤砣不够大，那么换一个大一点的秤砣不就可以了？所以我们在秤砣的绳子上加了一个钩码，这样也能测出大象模型的质量。这样做的好处是动力和阻力都能保证在竖直方向上，使力臂的测量更加准确，而且即使秤杆没有水平平衡，力臂的比例关系也保持不变，对测量结果没什么影响。

师：你们真会动脑筋，这个方法不错！（学生鼓掌）

师（追问）：不过，老师还有一个问题，大家再仔细观察一下这个简易杆秤，果真如丁同学所说的那样，即使秤杆没有水平平衡，也对测量结果没什么影响吗？

（学生观察、思考。教师在黑板上画示意图）

生戊：老师，我觉得不对，因为秤盘和提钮都是通过一个螺丝固定在秤杆上的，一旦秤杆不水平，就会导致力臂发生明显改变。刚才我们试了一下，当秤杆很翘时，即使不要秤砣也能把大象模型提起来。（现场展示）

师：戊同学真善于思考。不过可能还有些同学没有理解你的意思，你能上讲台来在这个图上画出来吗？（照顾反应慢的学生）

生戊：能！（上台边作图边解说）

师：谢谢戊同学的详细讲解。看来这个简易杆秤在使用的时候还真得让秤杆水平平衡才准确。如果有奸商用这个杆秤来称量商品，出售商品时是会高杆，还是低杆呢？（结合德育）

生全（略加思考后纷纷回答）：低杆。

师：我们绝不能给奸商这个机会！所以我们需要对这个杆秤进行完善，大家今天把这个杆秤带回家，利用课余时间再好好研究、完善。（培养科学素养）

（五）精选习题，启迪思维

作为复习课，适当的练习必不可少，本节课精选了几道开放性中考题让学生练习。其中，还特别设计了这样一道思考题：

蓝兔和兔八哥发现一根大胡萝卜，兔八哥提议用悬挂平衡的方法使大胡萝卜平衡并分割，分割后兔八哥抢走了更长的A块。问：兔八哥占到便宜了吗？

本题以卡通人物设置情境，涉及的问题也很具戏剧性，学生的讨论很是热烈。

（六）扩展作业，让项目式学习向课外延伸

本节课教师设置了一个课后实践性作业：请在今天的动手实践和相关讨论的基础上，认真思考和讨论：如何让你的杆秤更完美？

师：“完美”的三层含义是：①尽可能减小误差，让测量的结果更加精确（求真）；②完善设计，标注刻度，让杆秤使用起来更加方便（求实）；③做工精益求精，让杆秤的外形更加美观大方（臻美）。形成一致意见后，大家动手将它付诸实践，必要时可借助外界帮助，期待你们的完美作品！

二、初中物理复习课中实施项目式学习的策略

为保证项目式学习在初中物理复习课中顺利实施，可采取以下策略。

（一）深入分析，确定项目学习任务

学习任务的确定，事关项目式学习的成败。因此必须多维度、系统地考虑该项目是否涵盖核心知识，是否承载学科思想方法和有助于学生发展核心素养，是否贴近社会和生活，是否真实且有意义，学生是否感兴趣，是否具有可操作性[3]。换一种说法就是，我们确立的项目，于内要科学合理，便于实现教学目标，能有效培养学生的核心素养；于外要富有吸引力，能让学生爱上这一项目学习。内外统一，完美结合，才能让项目式学习焕发出强大的生命力。

（二）统筹安排，突破时间困扰

在复习阶段进行项目式学习，部分教师觉得时间太紧张，耗不起。因此，针对复习阶段的项目式学习需要从多方面想办法，突破时间困扰。

1.课前准备

分解项目学习任务，精选复习内容。在确定好总体项目学习任务的基础上，进行任务拆解，精心设计，突出重点，让学生在完成学习任务的过程中恰好需要用到重点、难点、易错的知识。对于学生要用到的那些最基础、最简单甚至与物理学科无关的知识和技能，教师可以采取布置学生提前准备、课中直接提示、留给学生课后去完善等方法。这样就能利用有限的课堂时间解决复习中的主要问题，从而提升复习效率。

充分研究学生的能力水平。一方面，要充分评估学生在完成任务时可能遇到的状况，帮助学生扫清障碍。另一方面，要充分评估学生在完成学习任务时可能提出的超出教师预设范围的新思路、新方法、新问题，提前做好推演， 制订好应对各种情况的预案，避免在课堂上出现无法应对的局面。