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Global Education Research

初中物理项目式学习的策略探究

作者

黄海

梧州市苍梧第一初级中学

中图分类号:G 文献标识码:A 文章编号:450102049(2025)06EM-0089-04

在教育改革不断深化的背景下,培养学生的综合能力和创新思维已成为时代教育的要求,传统教学模式已经很难适应现代教育的需要。教师应该关注学生的知识积累,注重学生综合素质的提高和个性化的发展。美国著名哲学家、心理学家和教育家约翰·杜威认为,教育即生活,教育即经验的持续不断的改造。叶圣陶先生也提出“儿童种子观”,他强调,教育是生命的培育过程,是成长的过程,而非机械加工的过程。

约翰·杜威认为教育的本质是促进个体的成长和发展,教育不仅仅是知识的传递,更是生活的一部分,是个体不断适应环境变化、实现自我更新的过程。因此,教育应关注学生的全面发展,而不仅仅是学习成绩的提高。叶圣陶先生认为,每个学生都是一颗蕴藏着无限可能和潜能的种子。教育的任务是为每颗种子的生长提供适宜的环境和条件,使它们成长。因此,教师在传授知识的同时,更应该关注学生的个性发展和内在的需要,激发学生的内在动力和潜能。

本文以人教版初中物理八年级上册“隔音屋”的项目制作教学为例,阐述成长教育理念在初中物理项目式学习中的重要性,及在成长教育理念下开展项目式学习的教学体会。

一、明确项目的选题,设定学习的目标,培养学生的实验设计能力与数据处理能力

(一)明确项目的选题

在项目式教学过程中,教师要引导学生做好项目选题的工作。例如,在进行项目式教学时,选择了人教版初中物理八年级上册“隔音屋”为项目式跨学科学习内容,笔者在选择“隔音屋”为项目主题时,是基于以下几点考虑:一是“隔音屋”的内容紧扣学生的生活,能激发学生学习的兴趣和学习的动力;二是“隔音屋”的内容涉及物理学中的噪声概念,并涉及材料学、房屋建筑工程学中的设计原理等多学科知识,这对学生实现知识的跨学科整合有一定的帮助;三是“隔音屋”的内容操作性强,创新性强,可以培养学生的动手能力,培养学生的创新思维;四是“隔音屋”的项目活动需要有各类型特长的学生紧密配合。这样,既可以促进学生发挥特长,又可以促使学生合作交流。

(二)明确学习的目标

“隔音屋”学习的目标可以由知识目标、技能目标和态度目标三个部分组成。一是知识目标:学生通过“隔音屋”的项目学习可以理解并掌握声音的概念、声音的产生与传播及噪声的控制;二是技能目标:学生通过学习可以提高动手能力、综合能力和解决问题的能力;三是态度目标:通过“隔音屋”的项目活动可以培养学生的合作意识、科学探究精神和创新思维。

(三)借助项目前期准备,提高学生实验设计与数据处理的能力

为了引导学生掌握基本的实验设计与实验数据的处理技能,为后面的项目操作打下基础,教师可以借助“隔音屋”项目的实施引导学生做好相应的准备。首先,做好核心知识准备。在项目开始之前,教师要指导学生掌握与本项目相关的核心知识,包括声音的产生与传播、噪声的控制、防噪材料选取、噪声测量工具的使用方法等。其次,教师还要引导学生学习基本的实验设计与实验数据处理方法,为后面的项目操作打下基础。

第一,进行驱动性问题分析。“隔音屋”项目的核心驱动问题是如何控制噪声。为了做好设计,学生需要进行如下的探究活动,以解决控制噪声的问题。

(1)开展理论学习。学生要通过对资料及课程内容的学习,了解有关声音的产生与传播方法,为控制噪声做准备。(2)开展实验探究。学生要通过实验探究找出对噪声进行控制的方法。(3)进行数据分析。学生要通过搜集实验资料进行数据分析,得出控制噪声方法。(4)进行模型构建。学生要以试验结果为依据,对防止噪声传播与材料的关系进行描述,根据房屋的建筑结构,按比例缩小构建模型。(5)进行原型制作。学生要根据模型制作出隔音屋的原型,并通过简单的测试对比将不同材料的结合进行优化。

第二,进行可视化作品制作。学生在完成基本的理论学习、实践探究、隔音材料的选取和测量噪声工具的准备后,开始制作隔音屋的可视化作品。这个过程包括设计隔音屋的结构图,选择合适的主体材料、隔音材料进行实际制作和调试等。教师要求学生分小组根据自己的设计方案进行制作,并在完成后进行展示和测试,对比隔音效果,形成结果报告。在完成隔音屋制作的整个过程中,学生经历了项目选题、设定学习目标、项目实施过程,他们的实验设计能力与数据处理能力得到了提高。

二、选择合适的项目主题,促进学生自主学习和合作探究能力的提高

项目式学习的规划与设计是包括前期学情调研、组建团队、策划项目任务等在内的项目式学习的起始环节[1]。为了使项目式学习主题明确、组织与实施步骤清楚、交流顺畅、效果理想,应该注意以下几方面的问题。

第一,教师要选择合适的课题主题,并根据学生的学习水平和兴趣设计好详尽的方案。例如,在“隔音屋”项目的启动阶段,教师需要明确项目的目标与任务要求,做好时间安排,并通过分组指导,为学生分配具体角色。

第二,组织与实施是项目式学习的核心环节,其内容包括核心知识的准备、驱动性问题的分析与推进、可视化作品的制作等。因此,在项目组织与实施的过程中,学生应该通过自主学习和合作探究的方式,逐步完成项目任务。例如,在完成“隔音屋”项目的过程中,学生需要学习相关的物理知识,要对建筑学、材料学的知识进行实验探究,然后才能设计和制作隔音屋。

第三,认真做好项目的交流与总结工作。项目交流与总结是项目式学习的最后一个环节,包括学生制作过程的经验交流和作品的交流与展示、实际使用与效果评价、分析评估与方案改进等。通过交流与展示,学生可以分享自己的学习成果,也可以学习和借鉴同学的经验。教师则可以通过评价和反馈,帮助学生反思学习和实践过程,找到不足之处并进行改进。例如,在“隔音屋”项目中,各小组分享了自己的实践经验和作品成果,并对作品成果进行了测试,教师和学生一起讨论并提出改进建议。

三、运用项目式学习,构建连贯的物理知识体系

项目式学习不同于传统单一学科教学,系统性很强,因此,教师在教学过程中要注意系统性,通过多学科知识的整合,将各个知识点有机结合在一起,构建连贯的知识体系。

例如,在指导学生学习人教版初中物理八年级上册“隔音屋”项目制作时,由于“隔音屋”项目是一个典型的跨学科实践活动,它融合了物理、工程、材料科学、环保等多学科知识。为了让学生能够把握好项目式学习的基本特征,教师将物理、工程、材料科学、环保等多学科知识有机结合起来,形成连贯完整的知识体系。如在要求学生分析隔音屋中可能影响隔音效果的有关因素时,教师提醒学生,可以从模型面积、材料、形状、窗户大小及摆放的位置等方面进行综合考虑。这种系统性、全局性的学习方法,对学生理解和掌握知识有很大的帮助。

四、利用项目式学习提高学生学习兴趣,培养学生的批判性、创造性思维

在采用项目式学习方式去解决物理问题的过程中,首先,要注意项目式学习的复杂性。制作工程项目式学习一般会涉及比较复杂的问题,需要学生通过自主探究、合作学习等途径寻找解决问题的方法。学生在学习时往往没有现成的答案。如学生在“隔音屋”项目的制作活动中,需要对各种影响因素进行综合考虑,才能制订出解决问题的方案并加以落实。同时,还需要通过分工合作的方式,让学生能够各展所长,从多角度去分析问题。通过这种复杂性的学习不仅能够提高学生的学习兴趣,还可以培养学生的批判性思维。同时,学生的内在潜能、创造性也能得到很好的发挥。其次,要注意项目式学习的真实性。项目式学习的一个显著特征就是它的真实性。在项目式学习的过程中,学生需要迁移和运用到跨情境的知识,这些知识是基于真实的情境或实际问题而设计的。

例如,学生在制作“隔音屋”时,需要通过动手操作,需要学生把所学到的知识用于解决实际问题。这种真实的学习经历,可以让学生在实践中获得知识,学得本领,并且能够提高他们的学习兴趣,培养他们的批判性、创造性思维。

五、开展跨学科项目式学习的实践探究,促进学生综合能力的提高

为了提高学生的综合能力,在项目式学习的过程中,教师应开展学生跨学科项目式学习的实践探究活动。

第一,优化教学设计,提高学生整体把握各科知识的能力。为了能够提高学生整体把握各科知识的能力,在教学过程中,教师应该注意整体性原则的应用,对不同学科的知识点进行有机的整合,避免因简单的拼凑造成知识碎片化。在“隔音屋”项目中,教师要结合物理学科中的声音传播、噪声控制和数学中的计量方法以及技术课程的建筑工程设计原理等的内容进行综合分析和隔音效果测试,然后得出结论。

如在“隔音屋”制作前期,教师可以通过阅读、讨论等方式,结合实际案例优化教学设计,将这些概念解释给学生,让学生理解这些基本概念。这样既有利于学生整体把握各学科知识,又能让他们体会到各学科之间的联系,更能使学生通过学习知道别人的长处,了解自己的短处,互相取长补短,实现更大的进步。

第二,充分落实进阶性原则。在开展跨学科项目式学习的活动过程中,教师应充分考虑学生的认知水平和学习能力,由浅入深地逐步推进教学内容的设计。在“隔音屋”的项目设计中,教师可以将“隔音屋”的项目分解为若干个子任务,做到学习目标明确,循序渐进。首先,要让学生了解声音的传播与控制噪声的原理;其次,让学生对简单的制作进行互相学习;最后,让学生通过合作完成综合设计和制作。通过这样的层级递进,让学生在不断接受新任务挑战的过程中,逐步提高综合能力。

六、通过资源整合,丰富学生的学习内容和形式,开阔学生视野

通过小组学习的形式强化学生的团队合作能力和沟通能力,这是项目式学习的一个特点。而通过团队合作,可以整合教学资源,丰富学生的学习内容和形式,开阔学生的视野。

例如,在“隔音屋”的项目制作活动中,学生通过小组合作,在完成“隔音屋”项目任务的同时,还可以对项目制作过程中出现的各种问题进行共同探讨,分工合作,共同完成任务,提高学生的团体荣誉感和责任心。同时,通过团队合作,将教学资源进行整合,可以使多种资源得到综合利用。特别是在进行跨学科项目式学习时,更需要教师对包括教材、实验设备、多媒体设备、网络资源在内的多种教学资源进行综合利用。教师可借助计算机仿真软件,利用实验室设备进行实验探究、数据分析和模型构建等,还可以通过教学视频向学生讲解相关的理论知识;也可以通过网络资源,找到相关的案例和研究成果,丰富学生的学习内容和形式,开阔学生的视野。

七、加强项目式学习的成果评估,促进物理教学效率和质量的提高

在项目式学习中,成果评估是衡量学习效果和教学质量的关键环节,它可以验证学习目标的达成情况,还可以激励教师的教学和学生的学习。通过评估可以发现问题,让教师和学生及时发现教与学的不足。评估可以起到激励和督促改进的作用,可以促进物理教学效率和质量的提高。

例如,在项目活动结束后,教师要求学生将“隔音屋”的作品进行展示与交流。在陈列活动中,既有成品展示,又有项目报告及材料解读。通过展示、交流和师生的评估可以发现,动手能力较强的学生可以发挥其特有的优势,在制作上大展拳脚;分析能力比较强的学生,在选材搭配上能发挥其特长。通过评估,让学生对隔音材料在建筑中应用的可行性有了新的认识,提高了他们的科学素养。同时,通过评估,也让学生有了相互学习、相互借鉴的机会,使大家都有了进步。

促使教师反思和改进今后的教学,从而促进物理教学效率和质量的提高。

综上所述,本文对初中物理的项目式学习进行了详细的探讨。通过“隔音屋”项目的实施,学生既掌握了声音产生与传播的知识,又掌握了噪声的控制、房屋建造设计、材料学等方面知识,同时还培养了学生的实验操作能力、数据整理分析能力以及解决实际问题的能力。跨学科项目式学习,为学生将所学知识运用于真实情境解决实际问题提供了一个全方位的学习平台,对提高学生的科学素养和创新能力有很大的帮助。

“隔音屋”项目的成果不仅体现在最终的制作成品上,还体现在让学生经历了学习的过程,让学生在学习实践中获得了深刻的体会。同时,成果的评估能使教师从中了解学生在课题活动中的收获和困惑,

参考文献

[1]梁喆. 融合物理素养与STEAM 模式的项目式物理实验生活化实践:以初中物理《光的折射》为例[J].理科考试研究,2020(4).

(责编 谭宏宽)