项目式学习在初中物理核心素养培育中的应用路径探索
莫春华
湖南省衡阳县樟木中学 421200
引言:随着《义务教育物理课程标准(2022 年版)》的全面实施,核心素养成为初中物理教学的首要目标,物理核心素养主要包括物理观念、科学思维、探究能力和科学态度与责任。要实现这一目标,传统“讲解—训练”式教学方式已难以适应新时代对教育的要求。项目式学习以任务为引领、以真实问题为载体,强调学生主动参与与合作探究,为核心素养的培育提供了有效路径。
一、项目式学习促进初中物理核心素养发展的作用
首先,项目式学习有助于学生物理观念的内化建构,物理观念是对自然规律和物理现象的理性理解,是学生形成科学世界图景的基础。在项目任务中,学生可以围绕现实情境开展物理建模、方案设计与问题求解,促使其从感性认知逐步走向理性抽象,从而更加深入地理解物理概念的本质和规律的适用范围,形成系统化的知识结构。这种基于实践的理解远比传统课堂中孤立的知识记忆更为深刻而持久。
其次,核心素养中的“科学思维”强调对物理现象进行合理分析、抽象归纳及批判性判断的能力。在项目式学习中,学生需对问题进行深入分析,判断变量关系,制定解决策略,并在过程中不断修正思路。这一系列的思维过程不仅培养了逻辑严密性和系统思考能力,也提升了其问题解决的策略意识和认知水平。
再次,项目实施往往以物理探究过程为基础,涵盖问题提出、假设形成、实验设计、数据处理与结果论证等多个环节。在多次迭代与实践中,学生学会了如何规范操作、有效记录、准确分析,从而提升其动手能力与科学研究素养。这种探究式学习体验也有助于培养学生面对复杂问题时的主动探索精神和实践创新意识。
最后,项目式学习有助于学生责任意识与社会参与能力的培养,物理核心素养强调科学态度与社会责任,要求学生具备关注社会问题、理解技术影响并作出科学判断的能力。通过以现实问题为基础的学习任务,学生逐渐增强对生活与社会现象的关注程度,提升对资源节约、环境保护、可持续发展的认知水平,进而形成科学价值观和积极的社会责任感。
二、项目式学习在初中物理教学中的实践路径——以“制作简易杆秤”为
例
本文以“制作简易杆秤”项目式学习为例,该项目是以“理解和应用杠杆原理”为核心,通过设计和制作 f 可以称量质量的杆秤,有 效地激发了学生的学习兴趣,促进了物理核心素养的全面发展。
(一)科学设计项目任务
该项目任务以“如何用简易材料制作一个能够准确称量质量的工具”为主线,围绕学生已经学习过的“杠杆平衡条件”从知识、技能到情感态度价值观三个维度展开:学生不仅要掌握杠杆平衡的基本计算方法和杆秤的测量原理,还要在实践中发展动手能力、设计能力与合作能力,同时通过了解中国古代杆秤的发展背景,增强民族文化认同感与科学文化素养。
在项目学习过程中学生需要综合考虑秤杆、秤砣、秤盘和提纽的材料选择、位置设置、平衡调整及刻度标定等一系列问题,这不仅要求其理解物理原理,更要求其在动手过程中不断试错、优化设计,培养其发现问题与解决问题的综合能力。
(二)构建支持性的教学环境
在教学过程中,首先为学生提供必要的理论指导,帮助学生复习和理解杠杆平衡的基本原理:动力 × 动力臂 Σ=Σ 阻力 × 阻力臂,通过图示和推理,引导学生理解在杆秤中,提纽是支点,秤砣施加动力,被称物体施加阻力。当杆秤达到水平平衡时,说明力矩相等,从而可以根据秤砣的位置来确定物体的质量。这种对原理的深入讲解,为后续刻度的标定与误差分析奠定了基础。在物理知识支撑之外,还需为学生提供充足且适用的实验材料与操作条件,如长度适宜的木制筷子或木棍(用作秤杆)、塑料小盆(秤盘)、标准砝码(用于校准)、钩码、细绳、刻度尺和记号笔等。在杆秤的制作过程中进一步强化了实践中的物理观念建构和科学素养提升。
(三)实施过程性指导与多元化评价
在项目式学习中,教师应在各个阶段提供适时、精准的过程性指导,帮助学生逐步深入探索。例如,在杆秤制作过程中,引导学生分析如何确定零刻度线(即定盘星),说明当秤盘为空、秤杆处于水平状态时,秤砣所悬挂位置即为零刻度线。在此基础上,通过在秤盘中放入已知质量的砝码,引导学生依据砝码和物体质量关系计算出其他刻度位置,并利用刻度尺在秤杆上等距标记。这一过程中,可以适时引导学生思考影响称量精度的因素,如力臂长度、秤砣质量与精细程度,并提出优化建议。
项目实施结束后,还应引导学生进行拓展反思,如能否设计量程更大的杆秤?如何提升称量的精度?这样的问题不仅延展了学生的探究深度,也培养了学生的工程思维和持续改进意识,进一步契合核心素养中关于“科学思维”和“探究能力”的目标要求。
结束语:通过科学的项目任务设计、支持性的教学环境构建以及全过程指导与评价,学生在真实情境中获得了深度学习的体验,全面提升了物理观念、科学探究能力与实践创新素养。未来,应持续探索项目式学习在更多物理教学主题中的拓展应用,推动物理课堂从“知识传授”走向“素养培育”的转型发展。
参考文献
[1] 李辛勋 . 核心素养导向下初中物理项目式学习实践策略探究 [J]. 数理化解题研究 , 2025(9).
[2] 白雪峰 . 开展项目式学习实验研究 发展学生数学核心素养 [J]. 新课程教学 ( 电子版 ), 2021(21).