基于项目教学培养科学思维能力

    唐珊珊 李卫东

    

    摘 要：随着新课程标准中物理学科核心素养的提出，核心素养的培养与发展成为热点话题。文章作者基于项目式教学理论，以“力的合成”教学过程为例，主要从传统教学中存在的问题、符合学生物理认知规律的教学方法、物理概念之间的逻辑关系和物理科学方法的应用等方面进行阐述，体现项目式教学应用于物理课程中的可行性，为物理教学提供借鉴和参考。

    关键词：项目教学;科学思维;教学设计

    中图分类号：G633.7?文献标识码：A?文章编号：2095-624X（2020）29-0083-02

    一、项目式教学

    项目式教学是一种新兴的探究式教学模式，目前还没有严格统一的定义，但从它的三大理论基础——建构主义、杜威的实用主义以及布鲁纳的认知—发现学习理论中可以总结得出，项目式教学强调学生的主体地位，主张学生自主探究与合作学习;强调以贴近实际生活的真实情景或问题为项目，使学习更贴近生活、更具有实际意义。教师合理引导、学生自主探究，在教學的过程中，培养学生的思维能力、动手能力和创新能力，可以帮助学生深化知识和建构知识，从而发展学生思维能力，培养学生科学素养。在新课改继续深化、新课标与新高考相继发展的背景下，探索将项目式教学应用于高中物理教学，从而提高学生核心素养与全面发展的能力，具有重要的现实意义。

    二、项目式教学运用于物理教学的可行性分析

    项目式教学流程可概括为：选择项目、项目设计、项目实施、项目展示、总结反思。而实验探究的一般步骤为：观察思考、提出问题、设计实验、进行实验、得出结论、总结反思。可以看出，两者在思路上是相契合的，可见项目式教学应用于物理课堂是可行的，探究式的课堂模式也可以改变传统物理教学的枯燥乏味，让学生学得更有趣，学得更深刻，也学得更灵活。

    项目式教学既有教师的“教”，也有学生的“学”，每一个阶段教师和学生都共同参与。教师提供项目（项目可以是情景，也可以是问题），明确项目内容，合理引导，学生自主探究，既发挥学生主体地位，又不使课堂拖沓冗长、效率低下。

    项目式教学的项目需要教师课前确定和精心准备，但在项目式教学过程中，教师一直是“助手”和“辅助”的角色，学生才是学习过程的“主角”，这充分体现了项目式教学强调学生主体地位的特征。相对于传统教师主导、主讲的传授，项目式教学更能给学生提供在学习过程中发挥自我价值的空间，能最大限度地锻炼学生的思维能力、动手操作能力;以小组为单位合作学习，也可以培养学生合作精神和团队意识。学生通过了解、分析项目、合作探究、自评互评，可以完整地反映出自己的学习过程和状态，从而对自己的学习有更清楚的认识和掌握。在学习知识的同时，反思自己的学习状况，从组员身上取长补短，互相学习，共同进步。这样的学习模式可以培养学生思考的意识，从而提升学生的科学思维能力。

    三、“力的合成”项目式教学设计和实施流程

    1. 教材编排

    本节课包括两个内容，人教版教材的编排顺序先是“力的合成”再是“共点力”，但实际上只有作用在同一个物体上的几个力才能合成，也就是说“力的合成”是以“共点力”为基础的。所以，在教学中，我们可以对教材内容顺序进行调整，在讲“力的合成”之前，先讲“共点力”的概念，使学习内容更合逻辑。

    2. 教学流程

    详细教学流程设计如下表所示。

    下表完整呈现了项目式教学下的“力的合成”课堂教学流程，以此为例，笔者对各个阶段中的问题和要点加以说明。

    （1）启动阶段，选定项目。在项目式教学中，项目主题的确定是教学的起点，为使学生清楚明了地确定项目主题，进而顺利地开展项目学习，如何引出项目主题就尤为重要。笔者认为教师应根据以下原则确定项目主题。①项目应贴近现实生活，最好是生活中简单常见的事物或情景。教师可以将“一人提水”和“两人抬水”的简单情景引入新课，该例子简单却能清楚且轻松引出“合力”“分力”的概念，明确二者之间的“等效替代”关系，为后续学习打下基础。教师可进一步提问学生，引出本节课的探究主题“力的合成遵循什么样的规则”，从而确定项目主题。②课前教师应充分准备，在分析学生学情后，根据学生认知水平和知识储备确定项目，项目的难易水平要与学生的学习能力相符合，“力的合成”选自人教版高中物理必修1第三章第四节，本节课前学生学习了加速度、位移等矢量，又学习了常见的三种力，即重力、弹力、摩擦力，但“力的合成”是学生第一次接触矢量合成，对高一学生来说有一定的困难。初中时期学生已经学习过共线力的合成，具备迁移到非共线力的合成的基础，另外，高一学生已经具备自主实验的能力，对本节课的主要实验用具——弹簧测力计也能熟练使用，可见自主探究是可行的。

    （2）项目计划。项目计划阶段需要将确定的项目主题进行详细分析，细化完成项目会遇到的问题，逐一解决，拟定项目计划，设计项目实验。项目设计是最能发挥学生自主学习能力的阶段，通过自身积极思考、同学间合作讨论，组内成员互相学习，取长补短，共同学习和成长。让学生开动脑筋设计实验，可以检测学生知识储备情况、考验学生的逻辑思维能力和创新能力，从而培养学生科学思维能力。因此，教师注意适度引导补充，不要过多干涉，把思考的机会留给学生，真正发挥学生的主体地位。

    （3）项目实施。这一阶段最能体现出项目学生在“做”中“学”的特点。在项目实施阶段，学生应已清楚实验如何进行，这是将前一项目计划阶段所得出的方案付诸实践的过程。但是计划与实际往往存在差距，且所有的实验都有误差，在实施的过程中就会有很多的问题，需要学生反复地实验和调整，若是有组内成员协商也无法解决的问题，就需要教师的辅助。教师针对问题进行协助，帮助学生设计合理方案，使实验顺利进行。这一阶段我们依然强调教师为辅、学生为主，培养学生的科学态度。

    （4）项目评价。项目式教学的评价应是多维度的，应更注重形成性评价，并将教师评价和学生评价相结合。教师在监督协助学生完成项目学习的过程中对学生的问题进行记录，最后汇总反馈，帮助学生发现自己的问题和缺点。学生评价包括自我评价和组内成员互评，也可以设计评价量表进行打分，清晰地反映出每个人的优势与不足，让学生反思自我、互相学习、取长补短、共同进步。

    结语

    项目式教学本质上也是一种探究性教学模式，强调学生为主、教师为辅，其能最大限度地发挥学生学习的自主性，同时提高学生课堂参与度。学生自主设计项目、合作实施项目、项目结束后自评互评、反思自我，可以在学习的各个阶段提高对问题的解决能力、锻炼动手能力和交流合作的能力以及提高自我反思能力等综合素质，从而提高科学思维能力。

    [参考文献]

    [1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

    [2]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（8）：18-21.

    作者简介：唐珊珊（1993— ），女，陕西商洛人，硕士在读，研究方向：课程与教学论（物理）。