基于核心素養(yǎng)的初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)探索

王強(qiáng)

摘要：以人教版物理八年級(jí)“杠桿”教學(xué)為例，通過生活情境的創(chuàng)設(shè)，展開項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)真實(shí)的問題，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，探尋物理規(guī)律，在應(yīng)用物理規(guī)律解決問題的過程中培育科學(xué)推理能力，感受物理的樂趣和物理的實(shí)踐性，培育學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目式學(xué)習(xí) ?課堂教學(xué) ?初中物理

一、項(xiàng)目背景

基于核心素養(yǎng)的初中物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，采用大單元視角，注意創(chuàng)設(shè)真實(shí)的、鮮活的活動(dòng)情境，以問題鏈為導(dǎo)向，在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，組織學(xué)生體驗(yàn)探究過程，進(jìn)而培養(yǎng)提高學(xué)生解決問題的能力。[1]

在《簡單機(jī)械》大單元視角下，結(jié)合物理知識(shí)邏輯、初中學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平，教師引導(dǎo)學(xué)生將“巧搬重石”項(xiàng)目課題拆解成 “用杠桿巧搬重石”“用滑輪巧搬重石”“用輪軸巧搬重石”“用斜面巧搬重石”四個(gè)子項(xiàng)目式學(xué)習(xí)課題，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)條件化，情境化，結(jié)構(gòu)化。本文以“用杠桿巧搬重石”的項(xiàng)目設(shè)計(jì)為例，闡述基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的物理項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與實(shí)施。

二、項(xiàng)目進(jìn)程

（一）巧用生活問題情境引入項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生觀察和發(fā)現(xiàn)問題

驅(qū)動(dòng)問題1：如何搬動(dòng)重石？

任務(wù)一：體驗(yàn)撬棒搬動(dòng)重石比徒手搬動(dòng)更省力

老師準(zhǔn)備改造房屋，遇到一塊重石，如何搬動(dòng)？學(xué)生親身體驗(yàn)，徒手搬無功而返，進(jìn)而提出用一根硬棍去撬動(dòng)。教師適時(shí)提供撬棒，學(xué)生利用撬棒發(fā)現(xiàn)能輕松撬動(dòng)重石。

（二）建構(gòu)杠桿模型，了解杠桿五要素

驅(qū)動(dòng)問題2：撬重石的工具軟硬如何？使用過程中，撬棒怎樣運(yùn)動(dòng)？為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？

任務(wù)二：學(xué)生自主閱讀教材，通過觀察撬棒工作過程，提煉杠桿模型，并通過作圖的方式將支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力畫在撬棒上。在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的建模能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。同時(shí)，在體驗(yàn)中明確什么力使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)和阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)，區(qū)分“重力和壓力”，培養(yǎng)學(xué)生物理觀念。

（三）思考杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)效果的影響因素，引入力臂概念

驅(qū)動(dòng)問題3：使用撬棒，能不能更省力地撬動(dòng)重石？

任務(wù)三：學(xué)生思考解決方案，提出用更長的撬棒。教師適時(shí)提供長撬棒，學(xué)生對(duì)比兩次撬動(dòng)體驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)手離支點(diǎn)的距離越遠(yuǎn)，越省力。

（四）引發(fā)認(rèn)知沖突，進(jìn)行力臂概念的辨析

驅(qū)動(dòng)問題4：可見杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的效果，除了和力大小有關(guān)外，還跟支點(diǎn)到動(dòng)力的距離有關(guān)。那么該距離是“支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離”，還是“支點(diǎn)到力的作用線的距離”？

任務(wù)四：學(xué)生觀點(diǎn)不一，大多傾向與“支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離”有關(guān)。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行力臂概念的辨析。

教師利用自制教具，演示直杠桿尺和拐角杠桿尺掛鉤碼對(duì)比實(shí)驗(yàn)（水平平衡），引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行分析，從類同物理現(xiàn)象應(yīng)具有共性的本源性關(guān)系思考，相同的物理量是“點(diǎn)到力的作用線的距離”，進(jìn)而生成力臂概念。學(xué)生通過在撬棒上作圖，進(jìn)一步強(qiáng)化動(dòng)力臂和阻力臂的概念。

（五）從現(xiàn)象出發(fā)，激發(fā)“探究杠桿平衡條件”的求知欲

驅(qū)動(dòng)問題5：探究當(dāng)動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂之間有什么關(guān)系時(shí)，杠桿能夠平衡。

任務(wù)五：教師引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，在兩次撬動(dòng)重石過程中，力和力臂之間似乎存在某種關(guān)系在影響杠桿平衡。教師通過類比力學(xué)平衡狀態(tài)，拓展杠桿平衡狀態(tài)。學(xué)生通過小組合作，實(shí)驗(yàn)探究杠桿平衡條件。

（六）應(yīng)用杠桿平衡條件，解釋撬棒省力原因

驅(qū)動(dòng)問題6：為什么使用撬棒能省力？為什么使用更長的撬棒更省力？

任務(wù)六：學(xué)生在得到杠桿平衡條件后，利用其解釋撬棒省力和不同長度撬棒省力的原因。通過問題的解決，不僅讓學(xué)生產(chǎn)生了較大的“滿足感”與“成就感”，也切實(shí)體會(huì)到學(xué)以致用。

（七）應(yīng)用杠桿平衡條件，對(duì)生活中的杠桿分類

驅(qū)動(dòng)問題7：生活中還有哪些物品也是杠桿？使用它們都會(huì)省力嗎？

任務(wù)七：學(xué)生通過觀察課上老師發(fā)給大家的獎(jiǎng)品：羊角錘、核桃夾、剪刀、食品夾、指甲剪等物品。從一些較復(fù)雜的實(shí)例中抽象出杠桿的模型，并利用杠桿平衡條件，歸納總結(jié)出不同種類杠桿的特點(diǎn)。

（八）項(xiàng)目成果展示，拓展延伸

驅(qū)動(dòng)問題8：在不改變撬棒長度的基礎(chǔ)上，能不能用撬棒更省力地撬動(dòng)重石？

師生進(jìn)行項(xiàng)目小結(jié)，總結(jié)收獲。通過小組項(xiàng)目成果的集體展示，學(xué)生間相互評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造精神，拓展更省力的撬動(dòng)方法。學(xué)生在展示中提出“沿垂直于桿方向斜向下壓”“將支點(diǎn)向重石方向移動(dòng)”等辦法，親身實(shí)踐，并利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋。

三、結(jié)語

本節(jié)課以“用杠桿巧搬重石”為線索，通過解決“為什么用杠桿？怎么用杠桿更省力？為什么這樣用更省力”等問題，引領(lǐng)學(xué)生從生活走近知識(shí)，重新建構(gòu)知識(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)從被動(dòng)轉(zhuǎn)向主動(dòng)、從表層走向深度，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。[2]

參考文獻(xiàn)：

[1]黃鵬云.初中物理教學(xué)生活化的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐分析[J].中學(xué)物理教學(xué)參考（下半月·綜合），2019（6）：16-17.

[2]周業(yè)虹.實(shí)施項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)[J].中小學(xué)教師培訓(xùn)，2018（8）：33－37．