核心素养导向下高中物理项目式学习的有效实施
作者: 宋海平核心素养导向下,项目式学习作为一种以学生为中心的学习模式,能够通过真实的项目体验突出学生的主体地位,培养学生的思维能力、创造能力、合作能力及解决问题的能力,强化学生对课程知识的理解和应用,进而帮助学生建立更加稳固、坚实的知识体系。
要在高中物理教学中引导学生进行项自式学习活动,物理教师仍面临诸多挑战,使得学生依然在被动学习、参与感不强。笔者总结多年高中物理教学经验,认为教师应该深度理解项目式学习的概念,并积极转变以往的教学思路,为学生打造可操作性强、体验丰富的实践项目,以促进学生核心素养的发展。
一、主题引领,明确项目目标
项目目标是项目化学习的核心,对整个项目的策划、落地具有一定的导向作用。在高中物理教学中,教师应该紧扣新课标要求,明晰学生核心素养发展情况,在单元主题引领下,确立明确的项目目标,激发学生的学习动机,促使项目式学习满足学生的发展需求。
例如,在“探索守恒的机械能"项目式学习中,教师可以确立如下项目目标。
物理观念:通过参与实践项目,进一步深化守恒思想。
科学思维:能够针对“机械能守恒”给出合适的验证方案,并借助探究结果推理“机械能守恒”的结论。
科学探究:能控制实验条件,正确进行实验操作,获取、处理实验数据,并减小误差。
科学态度与责任:树立实事求是的科学态度,培养认真严谨的科学精神。
基于上述实验目标可以看出,在“探索守恒的机械能"项目式学习中,教师应该重点引导学生进一步明晰物理世界中的守恒思想,并通过匹配的实验去探究、验证机械能守恒原理,从而强化学生在物理方面的思维能力、实验探究能力,进一步促进学生提升物理核心素养。
二、任务驱动,推进项目落实
在项目式学习中,围绕项目目标,教师应该结合实际的学习情况以及发展需求,设计多样化的项目任务,并以任务为驱动,激发学生的学习兴趣和主动性,引导学生学知识、长技能,推进项目的落实。
例如,在"探索守恒的机械能"项目式学习中,教师可以引导学生完成以下项目任务。
任务一:设计“机械能守恒定律”验证实验方案
在此任务中,教师引导学生回顾以往所学“小球的摆动”“自由落体运动”“物体沿着光滑斜面下滑"等物体运动知识,论证这些物体运动知识中的“机械能变化”“机械能守恒"等原理,并提出初步猜想。随后,教师指导学生创设自由落体运动情境。基于自由落体运动情境,教师可指导学生进行小组讨论,让学生弄清实验原理并设计实验,进一步验证机械能守恒定律。
任务二:认识实验材料,展开项目探究
在此任务中,教师可先引导学生根据实验目的,准备打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)电源等实验器材,然后指导学生分小组展开实验探究。第一步,安装实验器材,注意打点计时器与电源的连接;第二步,将挂有重物的纸带用夹子固定好,并穿过打点计时器的限位孔,手提纸带,让重物停靠在计时器下方;第三步,接通电源,松手让重物带着纸带自由落下;第四步,更换纸带,重复上述操作,找到打点较好的纸带采集关于重物下落的高度变化等实验数据。
任务三:整合实验数据,推理实验结论
在此任务中,基于实验操作,教师启发学生思考“物体自由落体过程中的动能变化,需要知道哪个量呢?怎样求这个量的大小呢?”等问题,并引出这一物理公式,计算出各个点的瞬时速度。之后,教师可引导学生根据实验原理,计算各点对应的势能减少量mghn和动能增加量1 / 2 m v n2 ,然后进行比较,并重复上述计算过程,得出多个比较节点和结果,推理出机械能守恒定律。
任务四:反思实验过程,做好误差分析
基于学生的实验过程及实验探究结果,教师可以引导学生思考“实验数据存在一定量的误差属于正常反应。那么,本实验中哪些实验情况会产生误差呢?怎样降低误差呢?”等问题,让学生边回顾实验过程边探讨,从而找出误差的根源。
根源一:摩擦力的存在
降低误差的方式:打点计时器的两个限位孔中线要严格竖直,以减小摩擦阻力。
根源二:空气阻力的存在降低误差的方式:要选用质量较大的重物,降低自由落体过程中空气阻力带来的影响。
根源三:实验者的操作失误,如手的抖动、纸带放得过早等
降低误差的方式:提纸带的手要保持不动,纸带保持垂直;接通电源后,应该等打点计时器工作稳定后再松开纸带,避免过早松开纸带。
在上述任务项自中,引导学生通过实验的方式对机械能守恒定律进行验证,既为学生提供了合作学习、探究学习的机会,又增强了学生的学习体验,凸显了学生的主体地位,进而提升了学生对问题的分析能力、解决能力,从而促进项目式学习的有效实施。
三、多元考查,做好项目评价
在项目式学习中,教师应该结合学生在项目中的表现展开多元化的考查和评价,反馈真实的教学问题,从而促进项目式学习的有效实施。例如,在“探索守恒的机械能"项目式学习中,教师可以借助学生自评、小组互评、教师评价等方式,对学生在项目各个环节中的表现进行评价,在考查学生的合作能力、创新能力、动手能力、解决问题的能力等的同时,明晰学生的核心素养发展情况,摸清学生的优势和不足,引导学生形成正确的自我认知,从而培养其自主反思的意识和能力,为后续项目式学习的优化提供参考意见。
综上所述,项目式学习在高中物理教学中的实施具有重要实践意义。教师要坚持主题引领,围绕学生核心素养的发展情况,明确项目目标;要设计多样化的项自任务,锻炼学生的关键能力,丰富学生的学习体验。同时,教师也要对学生在项目中的表现进行多元考查,做好评价,催发项目式学习发挥更大的育人价值。
(责编 于安)
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