项目式教学法在物理课堂中的应用研究

作者: 张玉艺

摘 要:在新时代的发展背景下,物理课程教学正从“知识立意”转向“核心素养”培养。项目式教学法作为一种创新教学模式,通过强调学生的实际操作和综合能力的培养,得到了广泛关注与应用。文章通过分析项目式教学法的特点和优势,及其在促进学生核心素养发展方面的积极作用,并结合物理学科的特点与要求,探讨其在物理课堂中的具体应用策略。

关键词:项目式教学;初中物理;核心素养;课堂教学

中图分类号:G633.7   文献标识码:A   文章编号:1673-8918(2025)04-0104-04

2019年6月,中共中央、国务院发布的《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》明确提出了项目化学习的概念,强调了教育应注重培养学生的学以致用能力。《义务教育课程方案(2022年版)》指出要“探索大单元教学,积极开展主题化、项目式学习等综合性教学活动”。在此背景下,深入探讨项目式教学法在初中物理课堂中的应用策略具有重要的现实意义。

一、 项目教学法概述

项目式教学法(Project-Based Learning,PBL)起源于欧洲劳动教育思想,并经过长期的发展和完善,逐渐成为一种广泛应用的教学方法。项目教学法不仅强调学生的主动学习、合作学习和探究学习,也强调理论与实践的紧密结合,通过模拟真实的项目情境,或通过项目的完成,促进学生知识的整合、技能的提高和素养的提升。

(一)项目式教学法的特点

项目教学法具有以下几个显著的特点:第一,实践性。项目通常来源于真实的生活情境或实际的工作场景,学生在解决项目问题的过程中,需要运用所学的知识和技能进行实际操作。第二,自主性。学生在项目中拥有较大的自主决策空间。他们可以自主确定项目的目标、制订实施计划、选择解决问题的方法和途径。第三,综合性。一个项目往往需要综合运用多学科的知识和技能。第四,合作性。大多数项目需要学生以小组的形式共同完成。在小组合作中,学生需要分工协作、交流沟通、互相学习。第五,开放性。项目的结果通常不是唯一的,而是具有多种可能性和解决方案,鼓励学生从不同的角度思考问题,发挥创造力和想象力。

(二)项目式教学法的优势

项目教学法相较于传统教学方法具有以下几个明显优势:第一,激发学生的学习兴趣和主动性。在传统教学中,学生往往被动接受知识,容易感到枯燥。而项目教学法基于真实情境和问题,能让学生切身感受到知识的实用性和趣味性,从而主动投入学习,积极探索解决方案。第二,培养学生的综合素养。项目式教学法不仅注重知识的传授,更强调学生综合运用知识、技能解决实际问题,以及团队协作、沟通表达、创新思维等能力的培养。第三,促进知识的深度理解和长期记忆。项目式教学法可以让学生在实践中运用知识,而非死记硬背,能够使学生更深入地理解知识的本质和内在联系,从而更好地掌握和记忆知识。第四,提升学生的问题解决能力和应变能力。项目中会遇到各种意想不到的问题和挑战,学生在解决这些问题的过程中,锻炼了应对复杂情况和灵活调整策略的能力。第五,增强学生的自信心和成就感。当成功完成一个具有一定难度的项目时,学生会极大地增强他们的自信心和成就感,激发进一步学习和探索的欲望。

二、 项目式教学法的实施流程

项目式教学法是基于真实情境中的问题或任务,围绕项目的设计、实施、改进,进而解决问题和完成任务的一种教学方法。以下是项目式教学的具体实施流程,主要包括以下步骤:

(一)项目准备:理论支撑,资源保障

项目准备是所有项目活动的前提,需为后续活动提供必要的理论基础、项目材料和环境。教师需扎实的理论基础,根据课程标准整合教材内容,选择适合学生的项目主题;学生需具备一定的理论知识或有查询资料的能力。

(二)项目提出:发现问题,制订计划

项目提出需有明确的依据,可以由学生自主发现问题并制作计划提出项目;或由教师提出项目,学生自主选择并探索。项目形式依托不同的内容而定,项目准备与项目提出相辅相成,有了充足准备才能提出合适的项目。

(三)项目实施:探究过程,自主学习

项目实施是承上启下的关键阶段,涉及前期准备的落实和实际操作中的探索。学生在探究活动中占据主体地位,制订探究计划,进行项目活动,教师则适时提供引导,确保学生在探索中习得知识和技能。

(四)项目展示:成果汇报,交流分享

项目展示是学生探究过程的展示及成果交流。学生以小组为单位,分享项目活动中的设计思想、过程及成果。展示形式多样,如报告会、辩论赛、作品展示等,师生互相聆听并表达看法。

(五)项目评价:多元评价,促进提升

项目评价是项目学习的重要环节,采用多元评价方式。具体评价方案应在项目实施初期展示给学生,使其能通过评价内容自我评估和提升。评价不仅限于教师评估,还包括学生自我评价和小组互评,全面了解学生的学习发展情况,促进教学模式转型。

(六)项目总结:反思改进,持续发展

项目总结是对所有环节的总结与反思,包括反馈总结、目标达成情况、项目反思与修改,以及展望未来。教师主要负责项目总结,综合反思项目的实施效果,提炼经验和教训,为未来的项目教学提供改进方向。

三、 项目式教学法在初中物理课堂中的应用策略

(一)精准定位项目选题,紧密贴合教学目标

在初中物理课堂中,精准定位项目选题是实现项目式教学法成功的关键一步。这个过程需要教师深入理解课程标准和教学大纲,确保所选项目主题不仅能够覆盖必要的物理概念和原理,而且要与学生的认知发展水平相匹配。同时,教师需要密切关注学生的兴趣点,选择那些能够激发学生好奇心和探索欲的物理现象或问题,以此作为项目的出发点。项目选题的确定还应该紧密结合学生的日常生活,让学生能够直观地看到物理知识在现实生活中的应用,从而增强学习的实用性和现实感。此外,选题应具备一定的科学性和探究性,鼓励学生通过实验、观察和数据分析等科学方法来探索物理规律,培养他们的科学探究能力。在确保项目具有适度挑战性的同时,教师还需要考虑项目的可操作性,评估学校现有的教学资源和学生的实际操作能力,以确保项目能够在现实条件下顺利进行。同时,项目选题的设计应鼓励跨学科的整合,促进学生在物理学习中融入数学、技术、环境科学等其他学科的知识,以培养他们的综合思维能力。最后,项目选题应该便于设计有效的评估和反馈机制,使教师能够及时跟踪学生的学习进展,并在必要时提供指导和帮助。通过这样的精准定位,项目选题不仅能够紧密贴合教学目标,还能够有效地促进学生核心素养的全面发展,包括科学探究能力、批判性思维、创新能力和实践能力等。

以沪科版八年级物理第四章《多彩的光》为例,确立项目选题需要从学生实际出发,并与教学大纲和课程标准紧密结合。首先,通过调查问卷和教师访谈,可以了解到大部分学生对光现象的学习兴趣较浓,但存在对光传播定律死记硬背和光学现象分辨不清的问题。这些问题提示教师在项目设计时,需要注重引导学生从理论到实践的过渡,加强他们对物理概念的深入理解和应用。结合《课标》要求,教学目标可以设定为“理解光的传播规律和常见光学现象”,同时考虑到学生的兴趣点,可以设计一个以“探索生活中的光现象之谜”为主题的项目。这个项目旨在引导学生将所学的光的反射、折射、平面镜成像等知识应用到实际生活中。学生可以通过观察和分析日常生活中的光现象,如镜子中的成像、雨后彩虹的形成、湖水倒映岸边景色等,来深入理解光的传播规律和成像原理。比如,对光的反射,学生可以研究汽车后视镜是如何扩大视野的,或者为什么晚上在路灯下能看到自己的影子;在光的折射方面,学生可以探究插入水中的筷子为什么看起来“折断”了,或者了解潜水员在水中看物体与在空气中看物体的区别;对平面镜成像,学生可以观察商场中的平面镜布置是如何营造空间感的,或者自己制作一个简单的潜望镜理解平面镜的成像特点。

(二)巧妙设置项目任务,适度激发学生潜能

在项目式教学法中,设置项目的任务及挑战应当适度,既不能过于简单,以至于学生感到无聊;也不能过于困难,以至于学生感到沮丧。适度的项目任务应当恰到好处地位于学生的“最近发展区”,即略高于他们当前的知识和能力水平,需要他们通过一定的努力、思考和尝试才能完成。教师在设置项目任务时,需要充分考虑学生已有的知识储备、技能水平以及思维能力。通过对学生的全面了解,预估他们在面对挑战时可能遇到的困难和需要突破的关键点。这样设置出的任务既能激发学生的潜能,促使他们积极调动已有的知识和经验,尝试新的方法和思路,又能引导他们在解决问题的过程中不断深化对物理知识的理解,提升综合运用知识的能力。此外,项目的设计应当包含递进的难度层次,使学生能够在完成初级任务后,逐步过渡到更高级的探究活动。这样的设计可以让学生在成功体验的基础上,逐步建立信心,迎接更高难度的挑战。

以沪科版八年级物理第九章《浮力》为例,通过“自制浮力秤”项目设置层层递进的项目挑战任务激发学生的潜能,并促进他们对浮力概念的深入理解和应用。第一个项目任务是让学生通过观察和实验,初步认识浮力的存在。学生可以将不同的物体放入水中,观察它们的浮沉现象,从而得出浮力的基本概念。教师可以引导学生思考:为什么有些物体会浮在水面上,而有些物体会沉下去?这样的项目任务设计既简单又直观,能够迅速引起学生的兴趣和好奇心。第二个项目任务是让学生探究浮力的大小与哪些因素有关。学生可以通过改变物体浸入水中的体积、液体的密度等因素,测量相应的浮力大小,从而得出浮力大小的影响因素。在此过程中,教师可以提问:浮力的大小是不是会随着物体浸入液体的深度而一直改变?这样的问题能够引导学生更深入地思考和探究。第三个项目任务则是要求学生利用所学的浮力知识,设计并制作一个简单的浮力秤。在这个任务中,学生需要考虑如何选择合适的材料、如何确定刻度等问题。教师可以引导学生思考:怎样才能让浮力秤的测量更准确?通过这一系列递进的项目任务,学生不仅能够逐步掌握浮力的相关知识和技能,还能够在解决问题的过程中不断激发自己的潜能,培养创新思维和实践能力。

(三)积极促进小组协作,充分发挥团队优势

在项目式教学法中,积极促进小组协作能够有效地发挥团队的整体优势,提升学习效率和质量。通过小组合作,学生能够在交流与讨论中相互启发,共同解决问题。这样的学习方式不仅能够促进知识的深入理解,还能够培养学生的社交技能和团队协作精神。在小组组建的过程中,教师需要考虑学生的能力、性格和学习风格,尽量确保每个小组的成员在知识和能力上形成互补,以便每个成员都能在小组中找到适合自己的角色。在项目实施过程中,教师应鼓励小组内部开展定期的交流会议,让每个成员都有机会表达自己的观点和想法,同时学会倾听他人的意见。在交流中,学生可以相互质疑、补充和完善,形成更为全面和深入的理解。此外,教师可以设置一些需要团队合作才能完成的活动任务,如共同设计实验方案、分工收集数据、合作撰写实验报告等。这些活动能够让学生在实践中学会协作和沟通。为了充分发挥团队优势,教师还需要引导学生学会如何在小组内分配任务和承担责任。每个成员都应该明确自己的职责,并为小组的整体目标贡献力量。在小组合作中,学生将学会如何协调个人与团队的关系,如何在面对不同意见时进行有效的协商和决策。在项目结束时,教师应组织学生进行小组的自我评价和互评,不仅有助于学生反思自己在团队中的表现,也有助于他们认识到团队合作的重要性。通过评价和反馈,学生可以了解自己在小组协作中的优点和需要改进的地方,为未来的学习和合作奠定基础。

例如,在教学《连接串联电路和并联电路》一课时,教师可通过设计实验项目“节日小彩灯”促进小组协作。首先,教师可以将学生分成若干小组,每个小组负责设计和制作一组节日小彩灯。任务包括设计电路图、选择适当的材料、连接电路并测试小彩灯的效果。在这个过程中,每个小组成员都需要明确自己的分工,比如有人负责设计电路图,有人负责采购材料,有人负责连接电路,有人负责测试和调试,还有人负责记录实验过程和数据。其次,在项目进行过程中,教师应定期检查每个小组的进展情况,及时提供指导和帮助。同时,教师可以组织各小组之间的交流活动,让他们分享自己的设计思路和遇到的问题,并相互提供建议和反馈。这不仅能促进小组内部的合作,还能增强小组之间的竞争和合作意识。最后,当所有小组完成项目后,教师可以组织一个展示和评比活动,让每个小组展示他们的作品,并讲解设计思路和制作过程。在这个过程中,学生不仅能展示自己的成果,还能学习其他小组的优点和创新之处。最后,教师可以引导学生进行小组的自我评价和互评,总结项目中学到的知识和经验,并思考如何在未来的项目中进一步提高自身能力。

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