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摘要 : 在物理教学过程中开展项 目 式学 习 活动 , 可以整合单元教学内容 , 联结整合碎片 化知识点 , 使学生在学习过程中开拓思维 、提高实践能力 , 完成物理课程学 习 目 标的 同 时 , 将课堂知识和学生生活进行有效结合 , 落实学生核心素养的培育 , 做到从生活走向 物理 , 从物理走向社会 。
关键词 : 项目式学习,核心素养,单元教学
《义务教育物理课程标准(2022年版) 》(以下简称“课标”) 指出义务教育物理课程是 一 门以实验为 基础的自然科学课程 , 既是小学科学教育的延 伸 , 又为高中物理课程的深入学习打下感性和理性认识 基础 , 与其他科学类课程相关联 , 是一 门具有基础 性 、实践性等特点的课程 。要在有限的课堂教学时 间内完成帮助学生从物理学视角认识自然 , 经历完 整的科学探究过程 , 使其初步形成科学的自然观和 科学思维习惯 , 掌握初步的科学研究方法 , 形成正 确的价值观及责任意识 , 需要教师以学生熟悉而感 兴趣的主题情境 , 充分调动学生的主观能动性 , 并 根据情境主题设计连续而有逻辑性的知识链作为学 生的学习阶梯 , 引导学生进行深入学习 , 调动学生的高阶思维 。
项目式学习(Problem-based learning, PBL) 是 指师生 通 过 观 察 生 活 现 象 , 提 出问 题 , 从 而 构 建 一个真实的问题情境 。学习过程中 , 学生以解决真 实的问题为驱动 , 利用教师提供的关键学习素 材 , 通过小组合作学习的方式来经历主动学习的过程 , 是以学生为中心的教学方法 。在物理课堂中开展项 目式学习活动 , 需要教师将单元知识进行整合形成任务主题 , 学生根据已有知识和经验分解任务主题为解决任务所要学习的关键知识 , 即子任务 。学生 在解决子任务 的 过 程 中 , 可 采 取 多 样 化 的 学 习 方 式 , 在实践中内化知识 , 在迭代改进 中 反 思 创 新 , 在成果展示中将学习成果外显 , 切实提升学生的物理核心素养 。
现以《改善教室音效》为例 , 阐述初中物理“声 现象”单元的项目式学习活动案例 。
一 、项目背景分析
1. 情境设置要有实践意义
声现象是自然界中常见的科学现象 , 与学生生 活息息相关 。但学生生活中的声环境较多 , 家庭声 环境会由于学生居住情况的不同有所分歧 , 为学生 的学习造成无关影响 , 为将本单元情境与真实生活 相联系 , 应选定一个具有普适性的声环境 , 使学生 们的 问 题 集 中 , 从 而 促 进 小 组 合 作 学 习 的 顺 利展开 。
笔者课前利用“居家声环境”调查问卷使学生认 识到生活中声现象及其对生活的影响 , 从而帮助学 生将生活中的声现象迅速过渡到教室的声环境中 ,将学生实践目标聚焦到教室中 , 最终将本次项 目设 定为“改善教室音效”。本 项 目 旨 在 以 改 善 教 室 声环境为情境设计 问 题 链 , 引 导 学 生 在 活 动 中 围 绕 加强乐音感受和 防 治 噪 音 两 大 主 线 , 经 历 区 别 乐 音与噪 音 、 自 制 并 调 试 乐 器 和 噪 音 防 治 的 过 程 , 从而完成主动学 习 声 音 的 产 生 和 传 播 、感 知 乐 音 与噪音 、 自制乐器 并 演 出 和 设 计 教 室 音 效 改 造 方 案的子任务 。
教学过程的设计与中学生核心素养培养要求相 一致 , 以项目式学习方式营造启发式学习环境 , 通 过逐步深入的子问题鼓励学生通过调查研究 、分析 资料 、学习知识 、实践创新和交流分享 解 决 问 题 , 全面提升学生的物理核心素养 。
2. 学情分析是项 目 式学习活动设计的关键
声现象与学生的生活紧密相连 , 丰富的生活资 料为学生的自主学习提供了大量机会 。 同时 , 通过 七年级科学实践活动和音乐学科知识的学习 , 以及 八年级“运动”相关知识的学习 , 学生已具备基本的 科学意识和观察实践能力 , 有利用艺术方式表达想 法的愿望 。
在本次活动中笔者设计了“感受不同声音的 特 点”的头脑风暴环境 、“居家声环境”调研活动和“制 作并调试自制乐器”的探究实践等 , 使学生在丰富 的活动中充分利用生活材料 , 调动学生感知能 力 , 强调学生的体验经历 。
3. 教学目标强调学生核心素养的形成
课标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 。
结合课标的课程内容要求和项目式学习的基本 内涵 , 笔者将“声现象”单元知识点进行整理 , 与项 目情境相结合 , 确定了项目的教学目标 , 对学生的 物理知识技能 、科学态度和社会责任感等方面提出 了培养要求 。学生在项目学习的过程中 , 应通过完 成调查问卷 、分析问卷结果 , 提高观察 生 活 现 象 、 科学猜想并提出问题的能力 。根据所提出的问 题 , 学生可以通过查阅资料 、科学探究的方法 , 知道声 音的产生和传播条件 , 了解乐音三要素 , 学会区别噪音和乐音并掌握防治噪音的方法 , 从而提出改善教室音效的设计方案 , 并在这一过程中掌握科学探究的方法 , 感知多学科知识的融合和迁移 , 从而提高终身学习的能力 。项目后期 , 提供学生成果展示平台 , 使学生尝试交流与分享 , 并引导学生反思迭代 , 提高学生解决实际问题的能力和创新能力 。 同时 , 在项目中加入对于我国声现象研究发展的实例介绍 , 使学生感受知识对社会发展与改造的重要作用 , 增强学生的民族自豪感 。
二 、项目流程
根据“课标”要求 , “声现象”单元应包含 4个关键知识 : 认识声的产生和传播条件 、 了解声音的特性 、 了解现代技术中声学知识的应用和知道噪音的危害 及 控 制 方 法 。 结 合 本 项 目 所 设 计 的 项 目 情境 — 改善教室音效 , 笔者将 4个关键知识以不同的学习方式融入本单元的教学过程中 , 组成了本次项目的三大结构 : 项目导引课 、实践探究课和成果展示课 , 共计四课时 , 具体实施流程见图 1.
1. 引导课设置真实情境 , 引导学生提出问题
项目导引课是保证项目顺利完成的敲门砖 , 也是决定学生能否积极主动参与到本次学习的关键 。在导引课中有效引导学生观察生活现象 、科学分析真实情境 , 从而使学生发现问题 、提出项 目 的主题是重中之重 。笔者利用课前调研的方式使学生观察居住环境的声现象 , 思考不同声环境对自己学习状态的影响及改善方式 , 并引导学生利用调研结果加以迁移 , 注意到改善教室声环境的重要性 , 将学习的主动权交还给学生(见图 2) 。
2. 探究课 展 示 多 样 化 的学 习 方 式 , 培 养 学 生 终身学 习 的能力
项目式学习活动中的实践探究课应以学生的问 题为导向 , 使学生为解决实际问题而主动学习 , 体 验并初步掌握多样化的学习方法 。为调动学生的学 习兴趣 、增加学生的实践机会 , 在本项目的探究课 中 , 笔者设计 了 感 受 声 音 、 制 作 与 调 试 、 观 看 演 示 、小组讨论 、实践探究和阅读资料等不同学习活 动 , 调动学 生 的 感 官 和 深 度 思 维 , 使 学 生 在 听 、 看 、做 、说的过程中 , 掌握物理知识和科学探究方 法 , 并将其应用于设计改善教室音效的方案中 , 进 一 步内化所学知识 。
3. 成果课搭设展示平台 , 增强学生的学习自信
成果展示课使学生学习成果得以分享 , 让学生 有机会再次梳理学习的内容 、应用的方法 , 重温学 习的过程 。学生成果展示的过程中 , 学习成果更加 真实化 , 学习的发生便不局限于课堂 , 而是更具有 实践意义和社会价值 。 同时 , 分享和交流不仅可以 开拓学生的知识面 , 提升学生的创新思维 , 还可以 促使学生对 自 身 学 习 过 程 的 复 盘 和 学 习 成 果 的 优 化 , 使学习的过程更有意义和深度(见图 3) 。
三 、教学策略
在项目式学习中 , 适当运用多种教学策略与教学手段 , 可以有效地指导学生学习 , 保持知识的完 整性和连贯性 , 保证学生学习的灵活性和教师教授 的调控性 。
1. 调研报告引主题
有意义学习过程的实质就是新知识与学习者认 知结构中已有的适当观念建立非人为的和实质性的 联系 。导引课要将国家课程所学知识与学生生活相 联系 , 激发学生深入思考 , 分解问题需求 , 根据需 求主动 学 习 。 笔 者 利 用 “居 住 地 声 环 境”调 研 报 告(见表 1) , 使学生在调研过程中有机会观察生活 中的“声环境”, 了解“声环境”对自身的影响 , 从而 将“乐音”“噪音”和“音效”与实际生活相联系 , 为后 续教师引导学生思考从发出声音 、改变声音 、 防治 噪音和提高音效几方面完成“改善教室音效”的项 目 任务 , 将项目进行分解进行铺垫 。
活动前调研内容引导应能使学生关注到 自 己的 生活 , 使其可以在广阔的生活资源中进行体验 , 在 亲身感受的过程中 , 感受到声环境的改善对人们生 活的重要性 , 引发学生在活动前对项 目 内容的深度 思考 , 意识到项目任务对于社会实践的重要意义 。
2. 搭设问题链降低学习难度
笔者引导学生将“改善教室音效”项目分解 , 从 而将主题问 题 的 解 决 过 程 转 化 为 由 浅 入 深 的 问 题 链 , 学生在问题链的引导下 , 依次完成利用声音的 产生和传播知识制作“自制独弦琴”; 通过展示 、感 受 、对比自制单弦琴奏出声音 , 区别不同声音的特 性 ; 通过尝试改变琴弦的响度 、音调和音色 , 引导 学生总结影响声音特性的方法 ; 最终通过学生展示自制单弦琴奏乐效果 , 使学生感受乐音与噪音的区 别 , 尝试防治噪音 , 从而尝试设计改善教室音效的 方案(见表 2) 几个任务 。
问题是贯穿项目式学习的灵魂 , 更是驱动学生 主动内化知识的动力 。项目式学习的问题链设置应 具有层次性 、递变性和情境性 。 以“单弦琴”的结构 进行分解 , 设置层层深入的知识性问题链有助于拓 展学生的思维 , 帮助学生将科学知识与项 目任 务 、生活情境建立联系和迁移 , 更有效地培养了学生的核心素养 。
3. 信息技术助力学生学 习
声的传播形式是学生在物理课程中应掌握的科学知识 。但声波的理解对学生而言较为抽象 。传统物理课堂是利用实验室中的示波器进行演示 , 但实验室用示波器普及性不大 , 反而是手机小程序类的示波器是 学 生 熟 悉 的 。 所 以 , 笔 者 利 用 f Genera-tor程序 , 将声波以图像的形式显示出来 , 增 强 学生亲切感的同时降低学生理解难度 。 同时 , fGen-erator程序作为手机常用的信息技术手段 , 使用时间和空间广阔 , 更便于学生学习和使用 。
在项目式学习中利用信息技术 , 可以丰富课堂教学内容 , 丰富课后服务形式 , 辅助物理课程学习内容降低其难度 , 拓展学生学习方式 , 激发学生的学习兴趣和主动探索的欲望 , 提高课后服务的吸引力。
4. 家校联合设评台 , 促进学生的个性化成长
项目式学习活动的评价方式是多样的 , 评价对象是多 元 的 。本 活 动 的 成 果 展 示 注 重 调 动 家 校 社三方力量 , 提供展示平台使学生展示实践成果 , 展示教室音效改善方案 , 邀请专家 、学校教师 、其他年级的学生代表 、家长及社区工作人员多方力量 , 共同作为评委多角度进行评价 。使学生的学习不局限在知识的获得层面 , 而从实践操作 、实际应用 、沟通交流等素养层面 , 实现对学生学习的多方位评价。
参考文献
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[2] 张晓芹. 项目学习 , 导引先行[J]. 江西教育 , 2019(6) : 12.
[3] 彭景茹 . 物理课堂教学中高阶思维能力的培养[J] . 现代教育科学 · 中学教师 , 2015(1) : 120-121.
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