新课改背景下初中物理项目式教学的探索_钱正贤.pdf

广西教育学院学报2023年第1期2023年第1期（总第183期）广 西 教 育 学 院 学 报GUANGXI JIAOYU XUEYUAN XUEBAONO.1，2023（Serial NO.183）一、引言教育强国离不开教育理论和教学方法的改革。在新课程改革背景下，强调发挥学生主体作用，培养学生科学探索素养的项目式教学方法得到了广大教育工作者和研究者的关注。项目式教学是由19世纪的美国教育学者杜威以及克伯屈等人提出的“设计教学方法”演变而来1。项目式教学模式诞生至今的一百多年以来，在世界各国都得到了广泛的推广和应用。美国学者Bridges等人提出了项目式教学的基本设计和实施步骤，为实践教学提供了经验和参考示范2。SallyBerman等研究者强调了解决实际问题能力的培养在项目式教学模式中的中心地位，并对项目式教学的实施措施和思路做了很多探索3。Papandreou在总结前人的研究成果的基础上，明确了准备、计划、分析、总结、展示、评价等项目式教学模式的基本步骤4。美国的教育研究机构Lucas Education Research则对中小学段教学中的项目式教学模式进行了研究和评估，认为项目式教学模式在中小学段具有很好的效果5。从外国学者的研究成果来看，项目式教学模式在基础教育中有着良好的前景和重要价值。1990 年左右，项目式教学开始进入我国的教育研究领域。2000年前后，朱丽娟、沈幼其等国内研究者通过研究和探索，肯定了项目式教学模式的作用，奠定了国内项目式教学的理论基础6。国内在项目式教学实践方面的研究成果也很丰富，除了基础教学段的英语、信息技术、地理等学科以外，中学物理学科的项目式教学模式研究也很多。如张锐等人针对初中物理学科开展的“反冲运动火箭”“制作潜望系统”“制作可调节亮度的手电筒”“测量工具的使用”等项目式教学实践案例7-14。从以上文献案例的情况来看，项目式教学模式依靠认知发现理论，突出学生的主体地位，强调学生主动探索与团队合作学习的重要性；通过实新课改背景下初中物理项目式教学的探索钱正贤，吴福华（苏州市胥江实验中学校，江苏苏州215004）摘要：新课程改革对中学物理教师的教学方法、策略以及物理核心素养都提出了更高的要求。本文按照初中物理课程标准的要求，依托项目式教学基础理论，结合江苏省实际使用的苏科版初中物理教材的实际情况，设计并实施了“长度的测量”项目的教学案例。通过在苏州市胥江实验中学校的课堂教学实践，证明项目式教学在学生中具有很好的认可度，可以有效提高学生的积极性，在给予学生更多自主性和探究机会的情况下，更好地培养了学生的科学探索素养和解决实际问题的能力。关键词：项目式教学；中学物理；教学设计中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1006-9410（2023）01-0164-04收稿日期：2022年3月23日基金项目：本文系江苏省课程基地项目“创客学习：指向科学素养的课程基地”、苏州市中小学课程基地项目“PBL教学法在初中创客课程中运用”的成果。-164际生活中的情景展示来贴近知识，让学生在潜移默化中完成知识的建构过程。因此，项目式教学模式对提高学生学习中学物理的积极性以及科学素养方面有明显的优势15-16。总结目前国内外关于项目式教学模式在中学以及中学物理学科中的理论和实践研究，可以发现其呈现以下特点：一是项目式教学经过近二十年的发展，理论成果丰硕，更是积累了很多实践案例。但相对于起步较早的英语、信息技术、地理等学科，中学物理学科的项目式教学研究尚处于初步阶段，仍有很多的研究空间；二是相对于高中阶段，初中物理学科的项目式教学不管是理论研究还是应用案例都相对欠缺。而且，大多数现有的应用案例研究都为成品制作类，实践借鉴局限性大，缺乏与日常课堂教学融合的探索研究。尤其是紧贴苏科版初中物理教材，适合新课程改革理念的项目式教学案例更加少见。基于此，笔者将理论和实际教学案例结合，设计贴合初中物理课堂实际的项目式教学案例。为进一步促进项目式教学模式在初中物理课堂中的全面开展，弥补传统教学方法带来的不足做出有益的探索和尝试。二、初中物理学科项目式教学的流程基础教育阶段不同学科的项目式教学一般包括教学项目选择、拟定教学计划、项目活动探索、动手实践、交流展示和效果评价等流程，并且要求师生一起参与整个教学过程17。笔者结合初中物理课堂实际教学情况，将以上的项目式教学流程做了进一步的分析和简化。最初的“教学项目选择”实际上是教师在课前结合课程标准和教材内容确定项目式教学的主题环节，是必不可少的第一步；而“拟定教学计划”环节是要求教师指导学生针对某个具体的项目任务拟定解决方案的过程，是与第一步紧密联系的第二步；接下来的“项目活动探索”和“动手实践”两个环节都属于学生发挥主动性、实际操作的环节，可以用“项目实施”来合并成第三步；同样，“交流展示”和“效果评价”两个环节都需要师生一起合作对项目的进展情况进行评价，所以可以合并为第四步“效果评价”。下面将结合苏科版初中物理教材以及苏州市胥江实验中学八年级“长度的测量”具体的教学实践案例，对每个步骤进行分析和说明。（一）教学项目选择教学项目的选择需要教师按照学情分析，紧密结合初中物理学科的课程标准、教材，联系学生的生活场景以及科技或新闻热点，选择既能体现物理知识点又能引起学生兴趣、培养学生科学素养的项目。就“长度的测量”具体案例来说，通过结合教材要求，选取若干项目帮助学生理解长度的测量方法以及测量误差的概念，从而体会“测量”的含义，了解“单位”的意义。长度的测量是初中物理实验的基本内容之一，掌握了长度的测量原理能够帮助学生学习其他物理量测量的基本概念和方法，并能培养学生良好的测量习惯。引导学生关注物理和生活之间的联系，使学生学会用自己身上的“尺”来为生活各方面做参谋。为此，本节的教学重点：体会测量的含义、刻度尺的正确使用、误差的含义。教学难点：体会测量的含义、数据的估读。学生的学情分析：长度的测量与生活息息相关，所有学生都曾使用刻度尺进行过测量，但是物理测量有本学科的特性，例如需要掌握更多的长度单位并学会单位之间的换算，需了解使用测量工具的通用准则，需学会估读、了解误差。所以，要提醒学生要以物理的眼光审视何为科学地测量，培养良好的习惯。完成教学项目的选择之后，在教师的指导下，将班上的学生按照学习、动手能力的水平，以及学生的意愿完成分组，让学生带着项目任务进行小组内的讨论。（二）拟定教学计划拟定合理的教学计划是保证项目式教学顺利开展的前提。教师和各个小组展开探讨，提出具体的教学计划和方案。教学目标：1.测量的基本概念；2.长度的国际单位制以及常用长度单位之间的换算；3.物体长度的估测，刻度尺的使用和读取；4.测量误差的概念以及缩小误差的方法；5.学会以多测少的特殊测量方法。教法设计：通过开放性的小项目，让学生体会到要进行比较，需要一个公认的标准，而这个标准就是单位，从而引入长度的单位。通过图片展示，让学生对常用的长度单位有一个直观的认识。观察实验室用米尺、塑料直尺、游标卡尺、螺旋测微器等测量基础教育探究钱正贤，吴福华 新课改背景下初中物理项目式教学的探索-165广西教育学院学报2023年第1期工具。引导学生掌握常用的刻度尺的使用方法，并学会正确读取刻度尺的测量结果。通过测量活动，了解估读和误差的含义，知道减小误差的方法。学法指导：通过小游戏，感受测量的本质，理解测量就是将待测量与公认的标准进行比较。结合生活实际，对常用的长度单位建立直观印象，会判断生活中事物的尺度。观察几种实验用的长度测量工具，提高学习兴趣。学会正确使用刻度尺，经历测量活动，了解估读和误差的含义。教学资源准备：多媒体课件、米尺、钢直尺、三角尺、塑料直尺、游标卡尺、螺旋测微器、水平尺、木直尺、皮卷尺、钢卷尺。（三）项目实施项目实施环节是重点发挥学生主体作用、完成学生科学素养培养的重要环节。在此环节，教师应当起到指导项目实施的作用。项目实施的思路：学生都有使用刻度尺的经验，但是物理测量具有物理特性，其正确的使用方法对今后所有物理测量工具的使用都具有指导作用。因此，要培养学生养成使用物理测量工具的良好习惯。其中就包含观察和使用两方面。落实到具体的知识点的实施过程包括：1.新课引入及“测量”的教学教师组织学生运用小游戏等各种方法，让学生掌握长度单位的概念，从而重新审视日常生活中经常使用的各种单位。教师通过运用心理学中眼睛的错觉原理，设计了图1。实际上b比a长，但是单纯用眼睛看会感到a比b长。一旦学生通过各种方法比较后，发觉了b比a长的事实，就会认识到可以通过科学的测量来避免目测的错误。测量这一行为对学生并不陌生，但是从物理学的角度来认识和理解测量行为并不容易。通过这一活动，让学生很容易接受测量的定义，对“单位”的含义也有了更深刻的了解。2.新课教学（1）国际单位制（SI）中的长度的单位：米（m）（2）生活中的单位长度。通过生活中一些常见的物体长度的具体案例，让学生对单位长度形成认识。（3）单位换算。通过列举相邻长度单位的换算关系，让学生理解单位进率的意义，并进一步掌握长度单位换算的方式。3.当堂练习当堂练习有助于及时检测教学效果。学生虽然在生活中经常接触长度单位，但往往对其没有较准确的直观认识，故而导致很多联系生活的习题答错。引导和发动学生按照项目要求，主动探索和寻找身边不同物体的长度，小组合作寻找并记录下身边找到的从毫米、厘米、分米以及米长度的物体，并比较看看谁测量的更准确。单位换算则引导学生寻找大单位到小单位、小单位到大单位的进位规律，以便于迅速掌握。4.实践动手（1）向学生展示常用的长度测量工具。（2）教学生刻度尺的使用和数据读取。（3）让学生完成测量物理课本的长度。5.提问与总结（1）教师问：怎样测量物理课本内页一张纸的厚度？学生发觉不能直接测得结果，通过思考与讨论确定了“以多测少”的方案：先测物理课本全部内页（130张/2=65张）的厚度，约0.65cm，再计算内页一张纸的厚度为0.65cm65=0.01cm。（2）教师总结：先测n张纸的厚度L，再计算一张纸的厚度l=L/n，同时强调，为了减小误差要多测几次求平均值。6.作业设计让学生尝试理解生活中的关于长度的实例，并完成对应的课后练习。（四）效果评价项目式教学模式的效果评价主要包括学生小组的交流和教师指导下的评价两部分。学生小组交流主要是让学生小组展示获得的物理知识、科图1直线示例表1 长度单位：千米（km）毫米（mm）分米（dm）微米（m）厘米（cm）纳米（nm）-166学素养等方面。教师指导下的评价可以分为教师和学生两个角度来展开，以体现项目式教学模式的评价多元化特点。教师评价一是要涵盖对课堂上开展的项目式教学的班级总体效果评价；二是要对不同的学习小组进行鼓励和表扬。教师评价要结合课堂的学科知识点展开。学生角度的评价包括小组和个人两个部分。小组自评后，比较学生在小组中所起的作用和表现情况，激励学生下次有更好的表现。个人自评则要求学生从自己的角度出发，进行总结和反思。总体来说，需要提高学生自评在效果评价中的地位，结合不同角度的评价方式，对项目式教学的效果进行全面的、客观的评价。三、结语为了提升学生学习初中物理知识的热情和自信心，需要教师引导学生发挥学习的主体性。体验式教学方法强调课堂学习结合生活实际，主张让学生主动将生活中“所见所闻”的常识和课堂上教师讲解的抽象的物理知识有机结合。体验式教学方法还强调物理课堂教学中的实验演示、多媒体动画等生动有趣的教学资源的使用，建立轻松、互动性强的课堂氛围，进一步提高学生的学习主动性。本文结合苏科版初中物理教材以及苏州市胥江实验中学八年级“长度的测量”具体的教学实践案例，对项目式教学模式在初中物理学科中的应用进行了实践探索。结果证明，项目式教学在提高学生学习物理学科知识、提高学生科学素养以及解决实际问题的能力等方面都具有很好的作用。参考文献：1 朱桃福.德国职业教育就业导向及其借鉴J.教育发展研究，2004(02):45-47.2美巴克教育研究所.项目学习指南:21 世纪的中学教学法(第二版)M.任伟,译.北京:教育科学出版社,2008.3美Sally Berman.多元智能与项目学习:活动设计指导M.夏慧贤,译.北京:中国轻工业出版社,2004.4Du X.M.,Han J.A Literature Review ontheDefinitionandProcessofProject-BasedLearning and Other Relative StudiesJ.CreativeEducation,2016(07):1079-1083.5Blumenfeld P.C.,Soloway E,Marx R.W.Motivating Project-Based Learning:Sustaining the Doing,Supporting the LearningJ.Educational Psychologist,1991(3-4):369-398.6“项目教学法”:一种有益的尝试J.中国培训,1999(12):45.7张锐.项目式教学在高中物理教学中的实践:以“反冲运动火箭”为例J.教育艺术,2020(11):29-30.8 王万仓.项目式学习在初中物理教学中的实践与思考:以制作潜望系统为例J.湖南中学物理,2020,35(10):20-22.9 彭羿.基于项目式学习方式的初中物理教学研究:以“制作可调节亮度的手电筒”项目为例J.物理教学探讨,2020,38(09):64-66.10 赵宁.基于项目式学习的初中物理教学实践探究:以初中阶段“测量工具的使用”为例J.中学物理,2020,38(16):15-17.11 邓中良.微型项目式教学在物理课堂深度教学中的应用:以人教版“牛顿第一定律”的教学为例J.中学物理,2020,38(11):42-46.12 刘晓.高中物理项目式教学的实施策略:以“电梯加速度测量仪”的制作看项目式教学的实施J.中学生数理化(教与学),2019(11):80-81.13 张锐.项目式教学在高中物理教学中的应用研究D.上海:华东师范大学,2019.14宋四华.基于项目式学习的“流体压强与流速关系”的教学实践J.中学物理,2019,37(18):26-28.15 胡庆芳,程可拉.美国项目研究模式的学习概论J.外国教育研究,2003(08):18-21.16 刘育东.我国项目式教学研究：问题与趋势J.苏州大学学报(哲学社会科学版),2010,31(04)：182-187.17 刘景福,钟志贤.基于项目的学习(PBL)模式研究J.外国教育研究,2002(11):18-22.作者简介：钱正贤（1982），女，江苏苏州人，本科，中级教师，主要从事物理教育研究。（责任编辑：覃凌波）基础教育探究钱正贤，吴福华 新课改背景下初中物理项目式教学的探索-167