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基于核心素养的高中物理“项目式学习”的探究和实践

基于核心素养的高中物理“项目式学习”的探究和实践

摘 要:随着新课改的稳定发展,教育界加强了对学生核心素养的关注。如果一个学生具有深厚的核心素养,那么他同样具有推动未来发展的实践能力,在学习的过程中,也可以通过自主探索磨炼自己的品格,培养自身关键能力。通过调查可以发现,“项目式学习”成为现如今高中物理教师进行教学创新的方向,项目式学习突出了学生的主体性,加强教师引导,学生与教师共同合作,激发了学生的自主能动性。文章首先论述了高中物理核心素养的深刻内涵,并结合“项目式教学”的重要意义探讨了几点实践策略。

关键词:核心素养;高中物理;项目式学习

中图分类号:G63   文献标识码:A   文章编号:1673-8918(2022)05-0127-04

教育改革的稳定发展为“项目式学习”的开展提供了推动力,尤其针对高中物理学科来说,项目式学习能够有效将理论转化为实践,从而促进学生核心素养的提高。现如今很多高中物理教师在开展教学的过程中,没有及时创新教学体系,高中物理知识比较综合且复杂,这样一来,学生会较难接受知识的灌输。因此,高中物理教师应当重视培养学生的物理学科核心素养,创设多个项目,带领学生共同解决,完成学习任务。

一、 高中物理核心素养的深刻内涵

高中物理学科核心素养依托于物理观念进行发展和创新,物理观念并不是单一的个体,而是从不同的领域和角度进行创新的。高中物理核心素养建立于物理基础知识之上,融合入学生的实践能力,实现了对基础知识的发展和演变。通过调查可以发现,高中物理核心素养具有较强的科学性与系统性,各个知识之间呈现出一种网络交织的现象。在构建完比较系统的知识体系后,学生能够应用核心素养对自己所接受的知识进行拓展与创新,从而转化为自己的专业能力,然后应用于实践生活中。与此同时,物理核心素养能够引导学生建立严谨的学习态度,形成一种实践创新的意识,从而融会贯通出更多的科学价值观。物理学科中同样包含多个物理实验,有利于帮助学生探索出更多的实验规律。

二、 项目式学习概述

项目式教学的简称为PBL,这一教学方式是杜威的学生克伯屈提出来的,该教学理念既是对实际主义思想的继承,同时也是对这种思想的完善。项目式学习充分肯定了学生在学习过程中的主体地位,给学生设计一定的任务,让他们能够运用所学知识进行任务的完成。

与传统教学方式相比,项目式学习在组织形式上存在很大的不同,传统教学中主要是以班级授课的形式来讲授新的知识,但是在项目式学习当中,学生可以进行自由组合,每个小组的人数在3~5个,这样的教学方式有利于教师对班级学生的掌握,并能够对教学内容和教学方式进行个性化设计。除了组织形式之外,在教学评价方面,与传统教学的区别是比较大的,在传统教学评价过程当中,分数往往会左右教师对学生的看法,但是项目式学习的评价比较多样化,并不是以最终的项目成果作为评价指标,评价过程还注重方案的制定以及执行情况。这样的教学评价更符合素质教育的要求,也更能让学生提高学习物理的兴趣和自信心。再次,在培养目标方面,项目式学习与传统教学模式也存在一定差异,传统教学更加注重学生学习知识的广度,而项目式学习更加注重的是学习知识的深度,更加看重学生自主能力的培养。最后传统物理课堂中,教师基本上处于主导者的地位,在项目式学习的运用中,学生和教师的课堂地位发生了转变,教师成为学生学习的协助者与引导者,主动权更多的交给了学生。

三、 基于核心素养开展高中物理“项目式学习”的探究

(一)提高学生的课堂参与度,提升参与意识

通过调查可以发现,一些高中生对物理学科怀有恐惧的心理,因此缺少参与物理課程活动的积极性,课堂氛围不够融洽。而开展“项目式学习”能够有效激发学生的参与意识,扩展学生的课堂参与度。这样一来,学生能够更加深入的投入物理课堂,以更多的时间和更加充沛的精力学习物理知识,增长物理专业技能。与此同时,学生的课堂参与度也与学习的积极性、主动性呈正相关,学生学习物理不再是“被动的”过程,而是主动投身于物理知识的探索中。从而提升了物理课堂质量,强化了高中学生物理学习效果。“项目式学习”的开展能够帮助学生在学习过程中发现更多的物理问题,从而将物理知识与生活实际联系在一起,与知识相联系且丰富的项目将他们的学习目标进行分散与扩展,以此来构建教学活动,能够深入吸引学生的参与兴趣。学生的兴趣提高后,课堂参与度也随之增长,他们就可以与教师和其他同学展开更多的交流与探讨,从根本上促进了他们物理思维的延伸与扩展。

(二)帮助学生融会物理观念,培养物理素养

基于核心素养开展高中物理教学,其根本目的就是提升学生的学科素养。物理观念中包含很多知识概念与相关定律,同时其也是对教材知识的有效凝练与提升,因此,高中物理观念可以分为物质规律、运动、相互作用以及能量转变等方面。所以说,物理观念具有一定的综合性,是对于物理知识和定理的综合体现。高中物理学科“项目式学习”将教学目标进行了项目分类,学生按照不同的项目来构建新知识体系,结合其中的知识原理发现问题、寻找问题并解决问题。这一过程帮助学生融会物理观念,培养物理素养。学生在参与学习活动的过程中,就可以形成比较清晰的知识网络,实现对物理知识的有效迁移,然后内化为自己的综合素质。

(三)有效提高高中生的科学探究能力,扩展物理思维

科学探究能力能够在多个领域有效发挥其重要作用,其中包括知识推理、实验探索、模型构造、知识论证和规律创新等方面。为了有效帮助学生学习物理知识,提升核心素养,高中物理教师应当积极提升学生的科学探究能力,注重培养他们的物理思维。“项目式学习”中将物理知识分为多个主题,这些主题来源于学生的学习与生活中。例如一个事物本身的形状和特性,这一事物是否被加工?这些都属于对事物的概括和延伸。同时,物理知识本就具有抽象性,学生在初次接受的过程中,会受到一些认知上的限制。例如学习能量守恒时,学生很难自主构建模型,因此无法实现知识规律与学习模型的相互转换。而开展以实验为主的项目式学习,能够帮助学生将知识的问题带入到实验过程中,呈现出发现问题、做出假设、科学实践、论证假设、解决问题的循环。在这一循环中,学生所运用的类比推理、模型构建以及控制变量等技巧都源自自己的科学探究能力。因此,基于核心素养开展高中物理“项目式学习”能够有效提高学生的科学探究能力,实现物理思维的有效延伸。

(四)积极结合小组分工合作模式,促进师生之间的交流

高中物理教师在开展项目式学习的过程中,往往会依附于一个教学载体进行学习延伸。通过统计可以发现,很多教师常常选择以小组合作的方式展开项目式学习,以学生小组作为开展教学活动的主体。项目式学习往往围绕着一个主题展开,因为物理知识具有系统性和连接性,因此,不同项目之间也可以实现相互贯通。项目式学习往往需要学生围绕这一主题展开问题发现、验证及讨论,这一过程具有较高的操作性与实施性,同时配备物理知识加以驱动辅导。因此,小组学习成为主要的学生分配方式。因为各个项目具有一定的复杂性,因此由学生单独完成效率较低,所以小组学习成为首选。而小组分工合作模式,可以有效增进师生之间的交流,学生可以在共同探讨的过程中完成目标的实现。同时,还能够在很大程度上帮助学生树立竞争意识,增强小组责任感,提高他们的活动参与意识。

四、 项目式学习实施的原则

(一)主题具有真实性

因为项目式学习是在实用主义的基础上提出来的,更加强调的是学习过程中对于经验的获取,所以在教学过程中实施项目式学习应该遵循真实性的原则。高中物理是一门实用性比较强的学科,在具体的学习过程中,通常是以真实情景来展开的,这也就进一步突出了物理知识在人生活当中的实用性特征,所以教师在设计项目主题的时候,应该与真实的物理情境和生活环境相联系。这样的主题设计可以让学生明确物理知识在生活当中的运用,使他们的学习积极性进一步提高。项目式学习的真实性体现在多个方面,首先是项目设计的背景需要真实,能够与学生的生活和学习相互联系;其次是项目实施的过程应该是具有真实性的,并且该项目所产生的社会效果以及影响力都是真实性的,能够解决社会生活当中的某一具体问题。

(二)项目的计划性

計划性和目的性强是项目式学习最显著的特征,在布置项目任务的时候,就已经有了明确的目的,中间一切探究过程都是为了达到这一目的所进行的,也就是说让学生带着目的去开展物理知识的探究。为了达到项目的任务,教师会设置一些驱动问题,也就是能够引导学生进行任务达成的子问题。而项目计划也正是为了解答这些问题所提前制定的,这也就进一步说明了项目学习的计划性。通常情况下项目的计划包括三个方面,分别是项目的时间安排、项目的人员安排以及具体的实施要素。虽然项目计划是提前制定的,但是在探究过程中,中学生也应该进行学习反思,对于计划进行合理的调整,以更好的达到项目任务。

(三)持续性探究

项目式教学还要遵循持续性探究的原则,也就是要求学生在项目探究过程中要加强反思,这样才能使学生进一步理解问题,并在解决问题的过程中加强对知识的运用。我们应该明确一点,项目式学习的任务是有一定难度的,在具体探究的过程中,每一个小组成员都要花费一定时间才能够达到。完成项目任务需要学生之间加强思考和讨论,在过程当中项目计划是会发生改变的,而学生的反思恰好能够推动项目的持续性探究。因为在探究过程中,学生所获得的知识都并不是已知的,或者是直接从网络上获取的,而是对所搜集的一些资料进行加工和思考之后得到的,需要学生用物理高阶思维进行信息的整理和分析,最终提出自己对于项目的看法,这样就能够进一步提高学生在学习过程当中的思维能力。

五、 高效开展高中物理“项目式学习”的实践策略

(一)教师主动创新教学理念,学习优秀教学经验

现如今,教育改革处于稳定发展的过程中,教育界对各个学校提出了很多新要求,其中包括创新式教育。为了在高中物理教学过程中高效开展“项目式学习”,学校和教师应当加强关注。尤其是高中物理教师,应当主动创新教学理念,学习优秀教学经验,将这些经验转化为自己的理解,提升教学能力。随着新媒体时代的到来,我国信息技术发展飞快,在教育领域,信息技术能够完美融入其中。这样一来,教师有了更多的资源来开展创新式教育。因此,教师要积极结合时代背景的转变,在“项目式学习”中融入更多的新元素,这样才能给学生传递创新思想,让学校成为高素质物理人才培养摇篮。因此,教师要主动承担自己的教学义务,充分发挥带头和主导作用,积极开展项目式学习,主动结合教学理念对教学方式进行创新,鼓励学生主动融入知识的发现与探索的过程中。与此同时,学校应当加强对教师教学素质的重视,通过开展教研讨论会,号召教师共同研究项目式学习的开展方式,从而有效发挥出其教学职能。

(二)结合现代教育媒体提高学生的知识理解能力,强化项目式学习

物理核心素养强调学生具有一定的物理观念和意识,要求学生能够用物理思维来分析问题并解决问题。众所周知,物理学科并不是一个以想象为主的科目,知识和理论大多呈现出的是抽象思维。因此,教师在开展“项目式教学”的过程中,应当转换教学视角,结合学生的形象思维进行讲授。现代教育媒体是信息技术与教育改革相互结合的产物,受到了教育界的重视和推广。通过现代教育媒体的应用,教师能够打造出一个科学且适宜的教学情境,从而升华课堂教学氛围,学会用形象思维去看待问题。高中物理学习范围不仅包括基础知识,还包括与物理知识相结合的实验以及与生活相联系的科学知识和规律。因此,教师在利用现代教育媒体展开“项目式学习”教学实践的过程中,不能忽视物理知识之间的相互结合。通过调查可以发现,微课成为当代教师应用较多的教学媒介,利用微课展开教学,能够在班级内形成较好的学习和知识氛围。因此,高中物理教师可以利用微课以及微课程创设有趣的教学情境,从而推动“项目式学习”的开展。值得注意的是,教师要根据学生的实际学习情况作为参考,同时基于学习素养,在此基础上联系学生生活实际,不能局限于课本内容,要适当地从学生生活中入手,展开物理知识的扩展与延伸。选取与物理知识有关的素材结合教学,提高学生自主探索的意识,鼓励学生搜集资料来完成项目式学习中发现的问题,然后做出假设并结合论证来解答问题。

例如在学习必修一物理第三章《相互作用》时,可以结合力的合成与力的分解的对比制作微课视频,通过展示力的相互作用,学生对这一力的合成与分解做出正确的分析与探讨。同时,还可以在微课视频中展示弹力与摩擦力,并结合不同的运动方式让学生辨别弹力与摩擦力。这样一来,相对抽象的力学知识变得形象且具体,学生能够在微课学习的过程中实现自主探索。

(三)展开小组合作活动创设积极的学习氛围,培养学生参与意识

根据调查可以发现,传统的物理教学模式主要依托于教师的讲述,很多教学问题也是由教师提出,带领学生进行解答的。这样一来,学生可能会记住物理知识,但是缺少运用性和实践性。因为物理知识具有一定的抽象性,学生如果习惯了教师的灌输性讲解,长此以往,会失去了对物理知识的好奇心和探索兴趣,从而对教师的解答与讲解形成依赖,失去了自我探究能力。高中物理教师在开展项目式学习时,要以学生为授课的主体,带领学生共同发现问题。同样,提出论证并自主探索、解决问题的,也是学生自己。因此,为了从多方面调动学生的自主探究意识,从而凸显出物理核心素养,教师可以展开小组合作活动,创设积极的学习氛围,培养学生参与意识。

六、 结语

高中物理学科开展项目式学习的首要目标是带领学生构建物理知识框架,通过不同的项目实现对物理知识与规律的有效验证和分类。而核心素养在高中物理教学中占有重要比重,开展基于核心素养的项目式学习,能够基于学科素养培养学生的科学探究能力,培养实践创新意识和观念。为了充分调动学生的主观能动力,教师应当开展项目式学习活动,通过问题让学生进行深入思考并自主研究,为我国培养出更多的优秀物理人才。

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作者简介:赵毅萍(1985~),女,汉族,甘肃白银人,甘肃省会宁县第二中学,研究方向:高中物理教学。

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