基于核心素養(yǎng)的初中物理項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì)

［摘 要］初中物理項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是跨學(xué)科實(shí)踐的重要方式，是以落實(shí)核心素養(yǎng)為目標(biāo)的初中物理新課程的教學(xué)手段之一?！霸O(shè)計(jì)汽車(chē)的車(chē)燈電路”是依據(jù)課程目標(biāo)，整合教材中的實(shí)踐活動(dòng)的一個(gè)整體性項(xiàng)目。以學(xué)生為主體，用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目探究，設(shè)計(jì)制作出成品。在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中提升學(xué)生的關(guān)鍵能力，提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

［關(guān)鍵詞］核心素養(yǎng)；項(xiàng)目化學(xué)習(xí)；任務(wù)驅(qū)動(dòng)

［中圖分類(lèi)號(hào)］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號(hào)］? ? 1674-6058（2023）29-0044-03

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)（Project－based learning，簡(jiǎn)稱(chēng)PBL），最早是美國(guó)教育界提出來(lái)的。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)立足于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，是杜威“做中學(xué)”教育思想的發(fā)展。具體指學(xué)生圍繞某一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，分工合作設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案，再綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行項(xiàng)目研究，在實(shí)際操作和真實(shí)體驗(yàn)中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，內(nèi)化知識(shí)技能，培養(yǎng)各方面能力，從而學(xué)會(huì)遷移應(yīng)用。物理項(xiàng)目化學(xué)習(xí)要基于單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，立足課堂實(shí)踐。本文以蘇科版“電路初探”章末的綜合實(shí)踐活動(dòng)為例，依據(jù)課程目標(biāo)，重新整合了教材中的實(shí)踐活動(dòng)，設(shè)計(jì)了一個(gè)整體性項(xiàng)目：設(shè)計(jì)汽車(chē)的車(chē)燈電路。

一、項(xiàng)目背景

隨著社會(huì)的發(fā)展，小汽車(chē)日益普及，學(xué)生越來(lái)越多地接觸到汽車(chē)的燈光語(yǔ)言。而行車(chē)安全必須會(huì)看汽車(chē)的燈光語(yǔ)言：左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、危險(xiǎn)警報(bào)閃光燈（雙閃燈）……本節(jié)課依據(jù)課程目標(biāo)，對(duì)教材的綜合實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行整合和創(chuàng)新，從現(xiàn)實(shí)生活中汽車(chē)轉(zhuǎn)彎或變道時(shí)不打轉(zhuǎn)向燈的危害出發(fā)，創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的學(xué)習(xí)項(xiàng)目——設(shè)計(jì)汽車(chē)的車(chē)燈電路，并且分解為四個(gè)實(shí)踐性任務(wù)：（1）設(shè)計(jì)汽車(chē)大燈電路；（2）設(shè)計(jì)車(chē)尾轉(zhuǎn)向燈電路；（3）增加車(chē)頭轉(zhuǎn)向燈；（4）給轉(zhuǎn)向燈增加閃光功能。四個(gè)任務(wù)層層遞進(jìn)，讓學(xué)生在一系列實(shí)踐性任務(wù)中提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)

（一）項(xiàng)目目標(biāo)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目是綜合實(shí)踐活動(dòng)，安排在第十三章“電路初探”章末。以生活中汽車(chē)的車(chē)燈電路為切入點(diǎn)，通過(guò)四個(gè)探究性任務(wù)，將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際。設(shè)計(jì)并連接汽車(chē)的車(chē)燈電路，這不僅要求學(xué)生理解并能應(yīng)用串并聯(lián)電路，而且要求學(xué)生具備一定的科學(xué)探究能力。本節(jié)課既是實(shí)踐性探究活動(dòng)，也是學(xué)完“電路初探”這一章之后的一個(gè)表現(xiàn)性評(píng)價(jià)任務(wù)。讓學(xué)生置身在真實(shí)情境中完成一個(gè)整體性的實(shí)踐項(xiàng)目，并制作出汽車(chē)車(chē)燈模型的成品。

結(jié)合本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)和跨學(xué)科實(shí)踐的相關(guān)內(nèi)容，設(shè)計(jì)了本節(jié)課的項(xiàng)目目標(biāo)（見(jiàn)表1）。

（二）項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

項(xiàng)目實(shí)施流程如圖1所示。

本項(xiàng)目是基于學(xué)生已有知識(shí)（串、并聯(lián)電路的連接）的基礎(chǔ)上進(jìn)行的探究活動(dòng)，采用“主體參與”教學(xué)模式和小組合作探究的方式，讓學(xué)生自主進(jìn)行電路模型的設(shè)計(jì)、制作和評(píng)價(jià)，從而使學(xué)生進(jìn)一步理解串、并聯(lián)電路的特性。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究對(duì)簡(jiǎn)單電路有更加清晰的認(rèn)識(shí)。

［活動(dòng)所需材料］

每組實(shí)驗(yàn)器材：小汽車(chē)紙板模型一個(gè)、額定電壓為6 V的白色LED小燈泡及燈座2個(gè)、額定電壓為6 V的白熾燈小燈泡及燈座4個(gè)、電壓為6 V的電池組1個(gè)、單刀單擲開(kāi)關(guān)1個(gè)、單刀雙擲開(kāi)關(guān)1個(gè)、閃光繼電器1個(gè)、長(zhǎng)導(dǎo)線14根、雙面膠若干。

說(shuō)明：選擇2個(gè)白光LED小燈泡用于連接大燈，4個(gè)黃光普通實(shí)驗(yàn)白熾燈泡用于連接前后轉(zhuǎn)向燈。

［項(xiàng)目引入］

圖片展示各種汽車(chē)燈。提問(wèn)：同學(xué)們平時(shí)觀察過(guò)小汽車(chē)有哪些燈光嗎？（除照明外，還是安全行車(chē)的重要信號(hào)語(yǔ)言）

學(xué)生回憶，有的回答：近光燈、遠(yuǎn)光燈、左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、雙閃燈。

多媒體播放新聞：一起因沒(méi)有正確使用燈光語(yǔ)言而引起的追尾事故。

教師：這一新聞給我們什么啟示？

學(xué)生：正確使用燈光語(yǔ)言是非常重要的。

說(shuō)明：這一環(huán)節(jié)的目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并引入課題——給小汽車(chē)設(shè)計(jì)車(chē)燈電路。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)1.設(shè)計(jì)汽車(chē)大燈電路

提供的器材有：電源、白色LED燈泡兩個(gè)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線，應(yīng)用上述器材設(shè)計(jì)汽車(chē)的大燈電路并畫(huà)出電路圖。要求：閉合開(kāi)關(guān)，車(chē)頭兩個(gè)大燈同時(shí)發(fā)光。

投影展示學(xué)生畫(huà)的串、并聯(lián)電路圖，如圖2所示。

教師：是否都符合設(shè)計(jì)要求，哪一種更好？

學(xué)生回答“并聯(lián)更好”并說(shuō)明原因。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：連接汽車(chē)大燈電路，并把元件粘貼在汽車(chē)模型上。

說(shuō)明：教師巡視，了解各小組的實(shí)驗(yàn)情況，適當(dāng)點(diǎn)撥引導(dǎo)。經(jīng)過(guò)觀察，發(fā)現(xiàn)學(xué)生畫(huà)的電路圖有兩燈串聯(lián)和兩燈并聯(lián)兩種。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)2.設(shè)計(jì)車(chē)尾轉(zhuǎn)向燈電路

為了提示后車(chē)小汽車(chē)即將行駛的方向，需要給小汽車(chē)車(chē)尾設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)向燈。

要求：?jiǎn)蔚峨p擲開(kāi)關(guān)向左撥，車(chē)尾左燈亮。單刀雙擲開(kāi)關(guān)向右撥，車(chē)尾右燈亮。（介紹單刀雙擲開(kāi)關(guān)的使用方法和元件符號(hào)）

投影展示學(xué)生畫(huà)的電路圖，如圖3所示。

讓學(xué)生按照電路圖給小汽車(chē)連接車(chē)尾轉(zhuǎn)向燈電路。

說(shuō)明：觀察發(fā)現(xiàn)學(xué)生畫(huà)出的電路圖形態(tài)不同，但基本正確。教師巡視各小組，了解實(shí)驗(yàn)情況，適當(dāng)點(diǎn)撥引導(dǎo)。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)3.增加車(chē)頭轉(zhuǎn)向燈

為了安全起見(jiàn)，行車(chē)時(shí)也需要給旁邊的車(chē)輛提示小汽車(chē)接下來(lái)的行車(chē)方向。這就需要在車(chē)頭也裝上兩個(gè)轉(zhuǎn)向燈。要求：?jiǎn)蔚峨p擲開(kāi)關(guān)向左撥，車(chē)尾和車(chē)頭左燈亮。單刀雙擲開(kāi)關(guān)向右撥，車(chē)尾和車(chē)頭右燈亮。（在任務(wù)2的電路圖上進(jìn)行修改）

投影展示學(xué)生畫(huà)的電路圖，如圖4所示。

教師：是否都符合設(shè)計(jì)要求，哪一種更好？

讓學(xué)生按照電路圖給小汽車(chē)連接車(chē)頭轉(zhuǎn)向燈。

說(shuō)明：觀察發(fā)現(xiàn)學(xué)生畫(huà)出的電路圖有兩種，分別是在原來(lái)車(chē)尾轉(zhuǎn)向燈的基礎(chǔ)上串聯(lián)一個(gè)燈泡和并聯(lián)一個(gè)燈泡。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)4.給轉(zhuǎn)向燈增加閃光功能

實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)路上的汽車(chē)的轉(zhuǎn)向燈都是在閃爍發(fā)光。

教師：汽車(chē)轉(zhuǎn)向燈閃爍發(fā)光有什么好處？

展示使轉(zhuǎn)向燈閃光的配件：閃光繼電器及說(shuō)明書(shū)上的接線圖（如圖5）。

教師：閃光繼電器接在電路的哪個(gè)位置可以使4個(gè)轉(zhuǎn)向燈都閃爍發(fā)光？?jī)蓚€(gè)接線柱B和L怎樣接入電路？

讓學(xué)生按照電路圖給轉(zhuǎn)向燈接入閃光繼電器。

說(shuō)明：提出讓轉(zhuǎn)向燈閃光這個(gè)新問(wèn)題，讓學(xué)生在閱讀說(shuō)明書(shū)的過(guò)程中收集信息，并結(jié)合學(xué)過(guò)的電路知識(shí)解決閃光繼電器的接線問(wèn)題。

［交流與展示］

請(qǐng)兩個(gè)小組學(xué)生上臺(tái)展示成果，按照多媒體播放的不同路況模擬駕駛，使用小汽車(chē)的燈光（如圖6）。小組代表展示汽車(chē)燈光模型成品，演示燈光的使用。

播放短片：轉(zhuǎn)向燈的由來(lái)。

說(shuō)明：讓學(xué)生了解汽車(chē)剛出現(xiàn)時(shí)是沒(méi)有轉(zhuǎn)向燈的，轉(zhuǎn)向燈出現(xiàn)的歷史不過(guò)一百年，剛開(kāi)始，汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)，需要駕駛員用手勢(shì)提示后車(chē)，再后來(lái)，有了機(jī)械手臂……正是人類(lèi)對(duì)科學(xué)的不斷探索才使社會(huì)發(fā)展，使人們的生活越來(lái)越美好。

［拓展與延伸］

想一想：在汽車(chē)需要緊急停車(chē)時(shí)，需要使用雙閃燈，閉合危險(xiǎn)警報(bào)開(kāi)關(guān)，四個(gè)轉(zhuǎn)向燈同時(shí)閃爍，怎樣在任務(wù)4的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)雙刀雙擲開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)這一功能？

說(shuō)明：這給學(xué)生的思維提出了更高的要求，給能力強(qiáng)的學(xué)生一個(gè)思維拓展的空間。

（三）項(xiàng)目評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目是綜合實(shí)踐活動(dòng)課，安排在第十三章“電路初探”章末。以生活中汽車(chē)車(chē)燈電路為切入點(diǎn)，通過(guò)四個(gè)探究性任務(wù)，將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活。學(xué)生在課堂內(nèi)完整地經(jīng)歷了給小汽車(chē)設(shè)計(jì)電路、連接電路、展示、評(píng)價(jià)交流的環(huán)節(jié)。學(xué)生在完成四個(gè)任務(wù)的過(guò)程中都非常嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，更令人驚喜的是學(xué)生在課上完成了超出預(yù)期的學(xué)習(xí)任務(wù)，效果良好。學(xué)生間相互交流討論，互相學(xué)習(xí)，動(dòng)手操作的積極性和參與度也很高，在評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)組織學(xué)生使用評(píng)價(jià)量表進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)。利用多元評(píng)價(jià)主體，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程進(jìn)行反思復(fù)盤(pán)。

在設(shè)計(jì)本節(jié)活動(dòng)課時(shí)也遇到了一些小小的困難，如實(shí)驗(yàn)室導(dǎo)線不夠長(zhǎng)（只有50 cm），于是在網(wǎng)上定制了50根1 m的長(zhǎng)導(dǎo)線；小燈泡燈座、開(kāi)關(guān)等元件的固定存在問(wèn)題，于是在元件反面粘貼好泡沫雙面膠，學(xué)生粘貼時(shí)只要揭開(kāi)表面的貼紙就可以又快又牢地粘上去。教師統(tǒng)一準(zhǔn)備好主要材料，讓學(xué)生能高效地完成制作，體驗(yàn)成功。真實(shí)的汽車(chē)車(chē)燈電路比我們課上連接的電路更為復(fù)雜，對(duì)此可鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)接下來(lái)的電路知識(shí)，大膽創(chuàng)新。

三、收獲與反思

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在學(xué)生設(shè)計(jì)汽車(chē)的車(chē)燈電路的過(guò)程中，教師由淺入深地設(shè)置驅(qū)動(dòng)任務(wù)，層層遞進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)使下不斷解決問(wèn)題，完成思維進(jìn)階。在這個(gè)整體性項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生以小組為單位，經(jīng)過(guò)“討論—實(shí)踐—再討論—再實(shí)踐”，最后制作出小汽車(chē)成品。整個(gè)任務(wù)完成過(guò)程就是一個(gè)表現(xiàn)性評(píng)價(jià)過(guò)程，將學(xué)生的能力發(fā)展顯化。教師在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)應(yīng)基于課程目標(biāo)和單元目標(biāo)，基于生活情境設(shè)計(jì)“資源載體”和“問(wèn)題鏈”，引導(dǎo)學(xué)生在合作中實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)，發(fā)展核心素養(yǎng)。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 許幫正.如何設(shè)計(jì)素養(yǎng)目標(biāo)導(dǎo)向的物理課堂學(xué)習(xí)項(xiàng)目［J］.江蘇教育，2022（19）：7-10.

［2］? 張玉峰.基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的物理單元學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)［J］.課程·教材·教法，2020，40（3）：50-57.

［3］? 林雪敏.將項(xiàng)目化學(xué)習(xí)融入物理學(xué)科教學(xué)的設(shè)計(jì)路徑［J］.物理教師，2022，43（3）：16-18.

［4］? 孫藝，袁海泉.基于校園環(huán)境的“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探［J］.物理教學(xué)，2015，37（1）：28-29.