基于項目式學習的高中物理概念教學實踐研究

常旭恒

（蘭州民族中學，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

項目式學習是一種符合時代特征和教育規律的教學模式，它是一種以真實或仿真的問題或任務為核心，讓學生通過自主或協作地進行調查研究，解決問題或完成任務，并展示自己的成果或解決方案的教學過程。它可以讓學生在有意義和有挑戰性的情境中，主動地構建自己的知識體系，發展自己的思維能力和創新能力，培養自己的合作精神和社會責任感。在高中物理教學中，項目式學習可以讓學生從抽象和難懂的物理概念中解脫出來，從生活實際出發，探索物理現象背后的規律和原理，體驗物理學習的樂趣和價值。本文旨在探討項目式學習在高中物理概念教學中的實踐策略和效果，為高中物理教師提供一些有益的參考和借鑒。

1 項目式學習的理論基礎和特點

1.1 理論基礎

項目式學習的理論基礎主要包括建構主義和情境認知兩個方面。建構主義認為，學習是一個主動的、創造性的、社會性的過程，學生不是知識的被動接受者，而是知識的主動建構者。情境認知則強調，知識是與特定情境相聯系的，學習應該發生在真實或模擬的情境中，以便于學生將所學知識應用于實際問題的解決。項目式教學正是基于這樣的理論基礎，為學生提供了一個有意義和有價值的學習環境，激發了他們的興趣和動機，同時也豐富了他們的語境和資源，幫助他們將抽象的知識具體化和實踐化。

1.2 教學模式

項目式學習的教學模式通常包括以下幾個步驟：確定項目主題和問題、設計項目計劃和任務、實施項目活動和指導、評價項目過程和成果、展示和分享項目成果。在這些步驟中，教師的角色是設計者、支持者和引導者，而學生的角色是探究者、合作者和創造者。項目式教學要求教師根據課程目標和學生需求，設計合適的項目主題和問題，并在項目實施過程中提供必要的支持和反饋。同時，也要求學生根據自己的興趣和水平來選擇合適的項目任務，并通過探究、協作、創造等方式完成項目任務，并在最后展示和分享他們的項目成果。

1.3 教學特點

項目式學習的教學特點主要體現在以下幾個方面：以問題為導向、以學生為中心、以協作為基礎、以真實為背景、以產品為目標。這些特點使得項目式學習能夠激發學生的興趣和動機，培養學生的核心素養和綜合能力，促進知識與實踐的融合，激發學生的創新精神。項目式教學通過以問題為導向，讓學生感受到問題解決的挑戰和樂趣，并促使他們運用多種知識和技能來尋求答案。通過以學生為中心，讓學生體現出自主性和責任感，并根據自己的進度和反饋來調整自己的學習策略。通過以協作為基礎，讓學生在團隊中相互交流、協商、合作、評價，并培養他們的溝通能力和團隊精神。通過以真實為背景，讓學生接觸到真實或模擬的情境，并將所學知識應用于實際問題的解決。通過以產品為目標，讓學生以創造性的方式呈現他們的項目成果，并展示他們的學習成果和創新能力。

2 項目式學習在高中物理教學中存在的問題

2.1 課程標準與評價體系的不匹配

由于高考的制約和影響，部分教師和學生對項目式學習缺乏認識和信心，認為項目式學習會占用課時，影響知識掌握和考試成績。同時，目前的評價體系還沒有完全適應項目式學習的特點和要求，缺乏對學生核心素養和綜合能力的有效評價方法和指標。例如，高考題目還主要考查學生對物理知識點的記憶和運用，而不考查學生對物理現象的分析和解釋，對物理問題的探究和創新。

2.2 教師專業素養與指導能力的不足

由于項目式學習對教師的專業素養、設計能力、指導能力、評價能力等都提出了較高的要求，而目前這些方面還存在不足和差距。一些教師對項目式學習的理論基礎、設計原則、實施策略等還不夠熟悉和掌握，難以有效地組織和指導項目活動。一些教師還沒有形成以學生為中心、以問題為導向、以探究為過程、以產品為目標的教學理念和方式，難以放手讓學生自主探究和合作創新。例如，一些教師在設計項目主題時過于抽象或復雜，不符合高中物理課程標準或學生實際水平；一些教師在實施項目活動時過于干預或放任，不能給予適當的支持或反饋。

2.3 學生自主性與協作性的不足

由于傳統教育模式的影響，一些學生還沒有形成良好的自主學習和協作合作的意識和能力。項目活動需要學生有興趣、動機、管理能力、交流能力和反思能力。但是，一些學生在這些方面缺乏能力，導致他們難以積極有效地參與和完成項目，也難以深化自己的知識和經驗。例如，一些學生在項目活動中只是被動地接受教師或組長的安排，沒有主動地提出自己的想法或建議；一些學生在項目活動中只是單純地完成自己的分工，沒有與其他組員進行有效的溝通或協調。

3 基于項目式學習的高中物理概念教學實踐策略

3.1 轉變學習觀念，開發物理學習新式方法

項目式學習是一種以學生為主體，以項目為載體，以問題為導向，以探究為過程，以解決問題為目標的教學模式。它能夠激發學生的主動性、創造性和合作性，培養學生的綜合素養和實踐能力。在高中物理概念教學中，項目式學習可以幫助學生轉變被動接受知識的學習觀念，開發物理學習新式方法。教師在教授物理概念之前，可以提供必要的材料、設備和指導，讓學生動手操作、觀察、記錄、分析和總結實驗數據和結果。并引導學生探究物理概念與實驗現象之間的聯系和規律，幫助學生理解和掌握物理概念。

例如，在教授牛頓第二定律時，教師可以設計一個項目：制作一個能夠測量物體加速度的裝置。教師可以提供一些基本材料，如木板、滑輪、繩子、彈簧秤、計時器等，讓學生自由組合和創造。教師可以引導學生思考如何利用牛頓第二定律來設計實驗方案，如何通過測量物體受力和位移來計算加速度，如何通過改變物體質量或施加力來驗證加速度與力和質量的關系等。

3.2 重視知識應用，培養正確抽象思維能力

項目式學習是一種以解決問題為目標的教學模式，它能夠培養學生將知識應用于實際問題的能力，培養正確抽象思維能力。在高中物理概念教學中，項目式學習可以幫助學生重視知識應用，培養正確抽象思維能力。教師在教授物理概念之后，可以給出一些與生活或科技相關的問題或挑戰，要求學生運用所學知識來解決或優化。然后指導學生分析問題的背景和條件，確定問題的關鍵因素和變量。并幫助學生建立數學模型或物理圖像，將復雜的實際問題簡化為可計算或可推理的形式。此外還可以監督學生運用適當的公式或定律來求解或推導問題的答案或結論，讓學生檢驗自己的解答或推理是否合理，是否符合實際情況，是否有改進的空間。

例如，在教授動量守恒定律時，教師可以設計一個項目：制作一個能夠模擬火箭發射的裝置。教師可以提供一些基本材料，如氣球、塑料瓶、水、氣泵等，讓學生自由組合和創造。教師可以引導學生思考如何利用動量守恒定律來設計實驗方案，如何通過測量氣球或塑料瓶的質量和速度來計算動量和動量變化率，如何通過改變水的量或壓強來調節發射的高度和速度等。

3.3 團隊合作學習，提升項目式學習的效果

項目式學習是一種以團隊為單位，以協作為方式，以共享為目的的教學模式。它能夠培養學生的溝通能力、協調能力、合作能力和領導能力。在高中物理概念教學中，項目式學習可以幫助學生團隊合作學習，提升項目式學習的效果。但實際教學過程中，教師應需要注意以下幾個方面：（1）在分組時，應考慮學生的興趣、特長、性格等因素，使每個小組成員的能力和特點互補。（2）分配任務時，應明確每個小組成員的角色和職責，使每個小組成員都有機會參與和貢獻。（3）指導過程中，應促進每個小組成員之間的溝通和協調，使每個小組成員都能表達自己的想法和意見，也能傾聽和尊重他人的想法和意見。

例如，在教授電磁感應時，教師可以設計一個項目：制作一個能夠發電的發電機。教師可以提供一些基本材料，如磁鐵、線圈、指針電流表、開關、燈泡等，讓學生自由組合和創造。教師可以引導學生思考如何利用法拉第電磁感應定律和楞次定律來設計實驗方案，如何通過改變磁場強度或線圈匝數來調節電流大小，如何通過改變線圈轉動方向或速度來改變電流方向或頻率等。

3.4 構建評價體系，激發學生物理學習興趣

項目式學習是一種以過程為重點，以結果為導向，以反饋為動力的教學模式。它需要建立一個科學合理的評價體系，對學生的項目過程和成果進行有效的監測和評估。在高中物理概念教學中，項目式學習可以幫助學生構建評價體系，激發學生物理學習興趣[5]。教師在制定項目要求和目標時，應明確項目的評價標準和權重，包括項目過程和項目成果的各個方面，如實驗設計、實驗操作、數據分析、結果展示、團隊合作等。在項目開展的過程中，需要定期對學生的項目進展和表現進行觀察和記錄，給予及時地反饋和指導，并幫助學生發現和解決問題，以此提高項目的質量和效率。在項目結束以后，需要組織學生進行項目的總結和展示，并邀請其他教師或學生作為評委或觀眾，對每個小組的項目成果進行評價和評論，給出分數或等級。通過項目評價，與學生進行項目的回顧和反思，讓學生自我評價和互相評價，總結項目的收獲和不足，提出改進和建議。

例如，在教授光的折射時，教師可以設計一個項目：制作一個能夠顯示彩虹色彩的裝置。教師可以提供一些基本材料，如玻璃棱鏡、白色光源、屏幕等，讓學生自由組合和創造。教師可以引導學生思考如何利用斯涅爾折射定律和色散現象來設計實驗方案，如何通過改變光源角度或棱鏡位置來調節彩虹色彩的分布和清晰度等。教師還可以鼓勵學生與其他小組交流和分享自己的設計和結果，進行比較和評價。

4 結語

總之，項目式學習是一種具有很大潛力和價值的教學模式，它可以為高中物理概念教學提供一種新的思路和方法，也可以為高中物理教育改革和創新提供一種新的途徑和支撐。然而，項目式學習在高中物理概念教學中還存在一些局限和挑戰，如何選擇合適的項目主題和內容，如何設計合理的項目過程和評價方式，如何平衡項目活動與應試考核之間的關系等。這些問題需要有關教師在今后的教學實踐中不斷地探索和改進，從而共同推動高中物理教育的發展和進步。