項目式教學在高中物理教學中的應用研究

武繼東

摘 要：在高中物理學科的課堂教學活動中，項目式教學法能夠從核心素養目標、學科競賽活動等多個層面切入到教學環節中，并在構建真實教學情境的過程中，逐步突出學生的教學主體地位。項目式教學法的應用重點在于啟發思維、強化物理觀念以及科學探究能力，因此需要在項目任務驅動的基礎上，逐步創新物理課堂的教學模式。本文將著重研究項目式教學在高中物理教學中的應用策略。

關鍵詞：高中；物理教學；項目式教學

在對高中物理學科進行創新教學設計和實施的過程中，教師需要以核心概念、核心素養目標為導向，運用STEM教育理念和方法，構建項目探究教學情境。高中物理教師需要協助學生明確教學活動中的重難點，將驅動問題和任務目標進行關聯分析，協助高中生逐步提升物理學科素養水平。高中物理課堂的項目教學模式，需要符合真實情境和課標改革要求。

一、項目式教學在高中物理教學中的應用價值

（一）引導自主學習與科學探究

在高中物理課堂中，項目式教學模式的應用重點在于引導學生進行自主學習，并圍繞具體教學目標進行科學探究，教師需要創新運用多種教學方法，調動學生的主觀能動性，并鼓勵其參與到物理實驗等探究活動之中[1]。高中物理學科的抽象性特征和思維深度讓部分學生產生了退縮心理，不利于高中生物理學習興趣的培養和激發。在引導高中生進行自主學習的過程中，高中物理教師需要從科學探究活動的任務目標入手，將項目式教學模式滲透到課堂教學活動之中。不同物理項目的科學探究目標存在一定差異，是激發學生自主學習的關鍵切入點，尤其在對運動和力、電磁場等重點教學內容進行課堂組織設計的過程中，教師需要從多個角度引導學生進行自主學習和科學探究。高中生對部分物理現象和案例問題的認知存在偏差，因此會直接影響其解題邏輯思維能力的培養效果，高中物理教師則需要結合學生的自主學習和科學探究特點，為其量身定做物理項目任務和教學目標，協助其逐步完善物理學科的知識體系并強化應用思維[2]。

（二）激發學生的探索興趣

在高中物理學科的課堂教學活動中，學生需要從認識世界延伸到探索世界，并需要在STEM教育理念的支撐下，與高中物理教師共同完成科研項目或者課題，在逐步激發學生探索興趣的過程中，高中物理教師需要以項目任務目標為導向，引導學生逐步掌握科學的探索思路和技術方法[3]。高中物理教師會根據學生的學科知識基礎掌握情況，為其收集適當難度的項目任務或者案例，并組織學習小組共同探究物理項目或者科研課題。部分高中生在參與物理學科競賽活動的過程中，會對特定情境、案例和問題進行深層次理解，并在科學探究和實驗驗證分析的過程中，逐步掌握物理學科的發展規律。高中物理教師需要逐步激發學生的探索興趣和自主性，并關注學生在物理實驗探究過程中的項目意識、成果分析能力。高中物理教師在構建項目探究情境的過程中，會以一系列問題為課堂導入，并鼓勵學生想象聯想，并將物理猜想、現象問題和本質概念等內容有機融合，在探索學習過程中逐步掌握物理學科的知識點和思維發展規律[4]。

（三）理論與實踐的有機結合

在高中物理課堂的教學活動中，通過理論與實踐的有機結合，能夠讓高中生對物理學科知識體系進行整體認知和建構，并在建構主義理論的支撐下，體現物理觀念和科學思維的重要性[5]。高中物理教師在收集教學資源的過程中，需要以發展科學思維以及科學探究素養目標為導向，將物理觀念融入教學情境和課堂互動環節中。理論與實踐的有機結合，有助于高中生在學習物理知識、實驗現象和科學探究方法的過程中，逐步掌握物理學科的發展規律，并將實際生活中比較常見的案例現象和問題關聯到物理課堂中。高中生需要在教師的創新引領下，逐步掌握物理學的知識點，將知識鞏固內化和遷移拓展方法體現在物理課堂之中。理論與實踐的有機結合，是逐步強化高中生物理認知和思維發展的重要前提，但是高中物理教師需要將知識技能、思想方法、情感態度價值觀等教學目標設定在適當范圍之內，避免部分學生好高騖遠，難以掌握物理學的知識點和科學探究技能。

二、項目式教學法的應用步驟

（一）情境導入，明確任務

在實際應用項目式教學法之前，教師需要通過情境導入等方式，明確項目任務和主要目標，并有效激勵學生參與到項目探究等自主學習環節中。在進行情境導入的過程中，教師可以通過較為具體的問題，鼓勵學生聯想和思考，并結合本課教學內容，大膽猜想或者提問。在逐步明確項目任務和目標的過程中，教師需要與學生以及小組進行溝通交流，才能快速了解到課堂教學活動的實施進度是否符合學生的實際需求。項目式教學法需要逐步突出學生在課堂中的教學主體地位，因此需要從學習任務的認知、思維發展和情感價值觀等目標入手，將科學探究活動或者自主學習過程分解到多個階段中。學生對特定教學情境和課堂導入方式的理解存在一定差異，因此教師在進行情境導入的過程中需要時刻關注學生的行為表現和思維動向，才能評估學習目標和項目任務是否過難或過于簡單。情境導入和明確任務是并行的，會直接影響學生對項目的整體認知和理解水平。

（二）收集資料，制訂方案

收集資料并制訂項目方案，是評估高中生課前預習和準備工作成果的重要依據，教師需要對具體項目的學習難度、探究方法、探究目標等內容進行分層設計，協助學生明確相關文件資料的適用性，并在制訂方案的過程中，以小組為單位分配具體的學習內容。收集資料能夠協助高中生明確項目探究學習的具體方向，并可以在小組討論的過程中集思廣益，將文件資料、多媒體教學資源整合到一起。在制訂項目方案的過程中，高中生需要從方案中篩選出難度適中、可行性較強的探究方法、學習路徑等內容，并圍繞學科核心素養或者具體案例問題，拓展延伸出科學探究活動的實施思路。收集資料并制訂出可行性較強的項目方案，是協助其他小組成員明確項目實施目標的關鍵，同一個小組需要分配不同的角色和學習內容，組間同質組內異質的基本原則會體現在項目探究活動之中。收集資料并制訂合理的項目方案，有助于高中生明確教學活動和項目探究過程的關聯性，并逐步完成項目學習和科學探究目標。

（三）自主協作，具體實施

在項目式教學法中，通過自主協作的學習方式，能夠將項目的具體實施過程記錄在表格或者文檔中，協助高中生明確項目探究和學習思路，但是在自主學習和合作探究的過程中，教師需要關注學生的學習習慣和思維方法是否存在偏差。自主學習和協作探究環節，是影響項目學習進度的主要因素，高中生的獨立思考能力會體現在自主學習環節中，其小組溝通和互動交流成果會集中于協作探究環節。在對項目具體實施過程進行全程記錄分析的過程中，教師需要重點關注學生在兩個環節中并未完全解決的問題，并需要將點撥指導、過程檢查等教學工作體現在協作環節中。教師需要詳細分類學生能夠獨立完成的項目部分，并對小組成員的互動交流、互幫互助過程給予正向評價。教師在鼓勵支持學生獨立思考和合作探究的過程中，需要明確具體的項目內容和學習目標，并關注學生的項目完成情況以及探究進度，避免部分學習小組的協作探究進展過于緩慢影響項目完成效果。

（四）呈現結果，修正完善

在項目式教學方法中，學生可以在呈現結果的過程中，逐步修正和完善項目學習內容，并在對應學科核心素養目標和知識技能的過程中，逐步理解并掌握更多課程知識點，將其實踐應用到項目任務中。教師則需要搭建起呈現項目學習成果的平臺渠道，將信息技術、多媒體資源融入成果展示平臺中。在具體呈現項目學習成果的過程中，師生之間的互動和溝通交流是必不可少的，教師則需要與同組學生一起思考項目學習過程中收獲的經驗和心得。在修正并完善項目的過程中，教師和學生需要持有共同學習、共同進步的思維模式，才能在循序漸進完成項目學習內容的過程中，收獲更多經驗和知識技能。呈現結果是修正完善的重要前提，學生會根據自主學習和協作探究過程中所獲得的經驗，將思維提升、知識技能、情感態度價值觀等多個層面作為成果展示的重要內容。學生與教師在成果展示過程中所扮演的角色有所不同，教師需要突出學生的主體地位，并鼓勵其進行自評、小組互評，將多元化的項目評價機制融入成果展示環節中。

三、高中物理項目化教學的實施步驟

（一）明確主題，制定項目任務

結合高中物理學科的課程性質與總目標，物理教師會合理設置研究性學習的課題庫，并從中篩選學生感興趣的項目主題，與小組成員共同商定如何實施項目實踐活動。首先，明確主題需要迎合高中生的物理研究與學習需求，主題引領下的項目任務，會有效激發學生的科學探究意識和問題思維，并有助于學生的思維發散，增強對某類知識點或者板塊的整體性探究學習。高中生容易接觸到的項目主題，例如，高科技物理在生活中的應用、家電發展史及其發展前景等，均會影響學生的項目任務完成效率。根據高中物理學科的不同知識模塊，學生可以從某個角度開展科技項目的自主研究或合作研究活動，并在項目任務書中詳細闡述較為合理的研究步驟和實施方案。在明確的項目主題下，高中生會與物理教師進行定期溝通交流，將目前已經完成及仍未完成的項目任務計劃進行共享，并讓教師給予適當的項目指導。遞進式的項目研究主題，會循序漸進地培養學生的科學探究思維，并快速形成物理學科的項目思維模式。

（二）組織項目實踐活動

在項目啟動之后，物理教師會與學生小組共同商定，項目計劃中是否存在不足之處，并定期組織學生進行成果匯報，按照既定計劃完成項目研究任務即可。對于高中生而言，端正的項目實踐態度與科學探究思維是相輔相成的關系，因此物理教師會側重于學生遇到了哪些問題，并在項目實施的不同時期制訂出科學合理的解決方案。結構化的項目實施過程中，會凸顯學生的主體角色，與此同時，物理教師會重點關注學生是否將項目任務目標與學習活動緊密結合起來。根據不同小組的項目活動計劃，物理教師會依據學生投票選擇的主題，對項目實施階段進行合理規劃。不同小組的項目實施成果與展示方式可以不相同，因此充分體現出項目式學習的靈活性、實踐性、探究性等特點。物理教師會關注學生，在項目實施的不同階段內，是否能夠積極主動地提出問題，并集成眾人的智慧解決問題。在部分項目任務中，學生們會遇到跨學科的難題，此時物理教師會與其他學科教師通力合作，協助學生快速完成物理模型的建立與問題解析任務。

（三）成果展示與總結評價

在不同主題的物理項目中，高中生所呈現出的項目成果與項目實施過程、項目任務書的對應關系，會直接影響評價結果的準確性。在不同類型的研究項目中，高中生會將論文、科學畫報、演示文稿、讀書筆記等多種匯報形式呈現在物理課堂上，展示項目成果并與其他學生共同探討遇到了哪些問題，分享本小組的解決方法。高中物理教師會從學科核心素養等多個維度，給予學生個人、小組兩個方面上的評價結果，并鼓勵項目小組的每個成員參與到總結評價環節中。高中生所在的物理項目小組，會將最終成果展示出來，并選擇一個匯報人，將項目實施過程表述清楚即可。鑒于此，高中物理教師會將人際交流能力、查閱資料能力、信息整合能力、創新質疑能力、個人學習能力、表達交流能力等，作為總結與評價的主要對象。高中物理教師會客觀表揚項目實施過程中某些學生的優異表現，并促進小組內部的良性競爭，充分運用個人積分制、小組積分制，激勵高中生參與項目研究課題。不同項目小組的學生，可以與物理教師進行定期交流反饋，將項目實施狀況與進度分享給教師。

四、項目式教學在高中物理教學中的應用

（一）研讀教材，精心設計問題

在高中物理課堂教學活動中應用項目式教學方法，教師需要重點研讀教材，并在精心設計問題之后引導學生參與課堂互動和協作探究環節。以人教版高一必修第一冊教材為例，在對運動的描述等教學內容進行項目式教學設計的過程中，教師需要精心設計與速度、加速度這兩個物理量相關聯的問題。例如，速度在描述位置變化快慢的過程中，是否需要在同一個參考系中才有意義？在計算物體運動速度的過程中，速度的快慢與時間差值是否有一定聯系？高中物理教師在研讀教材的過程中，需要從學生的問題認知和分析角度設計問題，并將物理課堂中的學習項目、實驗課題作為課堂導入內容，構建物理教學情境，將速度和加速度所表征的物理現象、本質原理等內容進行對比分析。研讀教材是問題設計和情境創設的重要前提，并且需要鼓勵學生自主預習，將微課短視頻等多媒體教學資源共享到學生的學習軟件中，協助其了解速度和加速度這兩個基本的物理量。

（二）融合情境，發布項目任務

在高中物理課堂中應用項目式教學法，需要融合具體教學情境和內容目標，積極發布項目任務，并結合高中生對物理學科的整體認知和理解水平，在循序漸進原則上激發學生學習興趣。以人教版高一必修第一冊教材為例，在對相互作用——力等教學內容進行項目式設計的過程中，需要融合物理力學的教學情境，將常見的重力現象、彈力現象、摩擦力現象直觀展現在學生面前，引導學生進行分組探究和實驗驗證。融合具體物理情境發布項目任務，可以從力的相互作用特點入手，學生會對感興趣的蘋果落地、飛機起飛、彈簧小車以及登山運動等科學探究項目進行獨立分析。在引入牛頓第三定律的過程中，需要將力的相互作用現象作為課堂導入，在發布項目任務的過程中，逐步激發高中生的求知欲和探索欲，并鼓勵學生運用科學實驗驗證自己的猜想，并在小組交流和溝通互動的過程中，逐步完善項目探究方案和實施路徑等內容，按照順序完成項目學習目標。

（三）分層教學，制訂學習目標

在高中物理課堂中應用項目式教學法，需要以分層教學模式為基礎，協助高中生制訂難度適中的物理學習目標，并將項目學習成果反饋到學習平臺軟件中，培養學生的物理學習習慣和思維模式。以人教版高一必修第二冊教材為例，在對拋體運動等教學內容進行項目設計的過程中，高中物理教師需要以分層教學形式為基礎，協助各小組同學制訂本章節的學習目標，并將平拋運動的探究實驗作為進階層次學生的主要學習內容。在協助基礎層次學生鞏固基礎知識的過程中，需要將曲線運動規律作為項目方案的制訂依據，協助其對不同拋體運動過程進行力的合成和分解，才能將重力、水平方向上的作用力等知識點融入項目探究活動之中。進階層次學生需要以實驗項目為主進行自主學習和科學探究，教師可以為學有余力的高中生安排學科競賽活動中的實驗課題，將拋體運動的基本規律等知識點融入課題項目中，協助其進行知識拓展和遷移。

（四）圍繞素養，開展探究協作

在高中物理課堂的項目式教學模式中，教師需要圍繞學科核心素養，引導學生開展探究協作活動，并需要以開放式的設問形式為核心，鼓勵學生積極參與到課堂互動和小組交流環節之中。以人教版高一必修第二冊教材為例，在對生活中的圓周運動等教學內容進行項目設計的過程中，教師需要鼓勵不同學習小組制訂項目方案，并在課余時間收集常見的圓周運動，例如花樣滑冰、沖浪、過山車、大擺錘或者其他圓周運動的娛樂設施。圍繞物理學科的核心素養目標，開展項目探究和小組協作活動，是逐步激發高中生物理學習興趣的關鍵，但是教師需要保障學生在項目探究過程中的人身安全，避免其在小組協作探究環節中產生運動損傷和突發意外等情況。圍繞物理學科的核心素養目標，例如物理觀念、科學思維和科學探究目標，開展項目探究和小組協作活動，是引導學生理論與實踐有機結合的關鍵，因此很多學生能夠在項目實施過程中掌握圓周運動中的向心力和向心加速度變化規律。

（五）創新實驗，提高實踐能力

在高中物理學科的項目式教學模式中，教師需要創新課堂中的實驗形式，逐步提高學生的實踐能力。以人教版高一必修第三冊教材為例，在對導體電阻率的測量等電學實驗進行創新設計的過程中，高中物理教師需要明確實驗目標，將電阻率的測定對象為同一段導體這一個基本條件前置到實驗教學情境之中。在項目式教學模式中，高中生能夠對電源、導線、電阻器、電壓電流等電學元素進行快速分類，并在組建簡易電路的過程中，以電阻率測量實驗目標為導向，對串聯電路、并聯電路中導體的電阻率數值進行對比分析，并對照電阻率表格進行總結分析。在創新項目的實驗活動過程中，高中物理教師需要重點關注不同小組學生的實驗表現和問題探究意識，并需要從提高實踐能力等目標進行教學評價。創新物理實驗項目，有助于提高學生的物理實踐應用能力和學習積極性。

（六）多元評價，加強信息反饋

在高中物理課堂的項目式教學模式中，教師需要以多元化的項目評價為核心，逐步加強物理課堂中的信息反饋和溝通交流力度。以人教版高二選擇性必修第一冊教材為例，在對光的相關教學內容進行項目設計的過程中，非常經典的雙縫干涉實驗能夠逐步激發學生的科學探究興趣，因此可以在發布光學項目任務之后，確定項目實施方案中的評價標準，并鼓勵支持學生在物理課堂中展示項目學習成果。光的反射、折射、干涉現象，均可以對應學生的日常生活經驗，因此教師需要通過多元化的項目評價手段和方法，在物理課堂項目實施環節中加強信息反饋和溝通交流。不論是項目任務發布、小組合作探究還是成果展示等環節，均可以凸顯學生的教學主體地位，高中物理教師則需要充分尊重學生的個體差異，給予其正向評價和反饋結果，并在課堂中鼓勵支持學生進行項目探究和自主學習。

結束語

綜上所述，在高中物理課堂教學活動中應用項目式教學方法，并在構建項目教學模式和教學情境的過程中，逐步突出學生的教學主體地位，將項目發布、方案制訂、實施指導、成果展示等環節直觀展現在學生面前。高中物理教師需要圍繞學科核心素養，對具體教學內容進行項目設計，協助高中生掌握物理知識和實驗探究技能。

參考文獻

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