劉暢?安姍姍

【摘 要】《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱“課標”）的頒布為我國義務教育階段初中物理課程教學改革指明了方向。與2011年版課標相比，此次修訂“以主題為線索，構建課程結構”的課程理念和“立足學生全面發(fā)展，培養(yǎng)核心素養(yǎng)”的課程目標尤為突出。本文以“杠桿”教學為例，詳細敘述了在開展微項目學習的過程中，如何撬動學生的深度學習，培養(yǎng)其核心素養(yǎng)。

【關鍵詞】微項目 深度學習 教學實踐

目前，在學校教育中，項目學習這種教育實踐形態(tài)多用于國家課程中的綜合實踐活動或校本課程，在學科教學中的研究和應用相對不足。我們認為，項目學習的目標與學科課程目標一致，作為學校教育中的教育實踐形態(tài)，可以應用于學科教學。第一，學科課程的學習需要在一個學科內(nèi)系統(tǒng)學習知識，發(fā)展學科核心素養(yǎng)；第二，義務教育階段的學科教學需要以課標為依據(jù)，幫助學生通過重要的學業(yè)水平考試；第三，學科教學受課時時長和分散安排的限制，完成項目存在困難。為此，我們提出“微項目學習”的概念。

一、微項目學習

1. 微項目學習的內(nèi)涵、特點

微項目學習是基于課標的要求，按照項目學習的要素和結構，使學生在聯(lián)系實際的情境中接受真實任務的挑戰(zhàn)，在解釋現(xiàn)象或解決問題的過程中學習物理知識。微項目既強調(diào)在大概念的統(tǒng)領下綜合學習物理知識，又關注從學生的實際出發(fā)，切實減輕學生的學習負擔、提高學生解決問題的能力。

與項目學習相比，微項目更強調(diào)“小而精”。“小”是指學生在學習過程中接受的基于真實情境的挑戰(zhàn)或任務小，可以應用所學的物理知識在相對短的時間內(nèi)完成；“精”是指學習目標更聚焦，能聚焦到學習物理知識和提升解決問題的能力上。總之，微項目學習希望利用最小的項目，幫助學生實現(xiàn)深度學習。

2. 在微項目中落實深度學習目標

關于深度學習，不同學者的視角不同，內(nèi)涵的界定也有所區(qū)別，但綜合分析，大家共同強調(diào)了深度學習的5個基本特質(zhì)：理解的深刻性、載體的綜合性、思維的高階性、過程的體驗性、結果的遷移性[1]。

在基礎教育中，為發(fā)展學生核心素養(yǎng)，以深度學習為目的的教學實踐亟待展開，但多數(shù)物理教師還是擅長以傳遞知識為目的的教學模式。如何尋找一個恰當?shù)?、可操作的實踐載體，實現(xiàn)發(fā)展學生核心素養(yǎng)的目標尤為重要。

我們認為，依托微項目學習，通過在真實情境中接受一項完成具體“任務”或制作“產(chǎn)品”的挑戰(zhàn)，把物理概念建構和物理規(guī)律探究融入其中，可以使學生在應對挑戰(zhàn)的體驗中發(fā)生深度學習。

二、依托微項目撬動深度學習策略

1. 根據(jù)課標要求設計微項目

課標強調(diào)：“教師應根據(jù)課程理念、課程目標和課程內(nèi)容等，結合教學的實際情況，創(chuàng)造性地開展物理教學，將培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)貫穿物理教學活動的全過程。”[2]41因此，微項目設計要明確課標要求，依據(jù)課標要求制訂教學目標。

以“杠桿”教學為例，課標對于這部分教學內(nèi)容的要求為：“知道簡單機械。探究并了解杠桿的平衡條件?！盵2]15在教學提示中提到：“充分利用科學史料，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與社會責任感。建議將我國的相關科技成就引入課堂……培養(yǎng)學生的愛國情懷，提升學生的民族自豪感和實現(xiàn)中華民族偉大復興的使命感。”[2]20根據(jù)以上要求和學生學習實際，我們設計了“制作桿秤”微項目學習。

2. 分析微項目中蘊含的深度學習要素

要實現(xiàn)深度學習，首先要對比深度學習和淺層學習，明晰深度學習要素。以“杠桿”教學為例，微項目的設計以研究中國古代傳統(tǒng)計量衡器—桿秤為情境，通過研究桿秤，實現(xiàn)對其物理模型杠桿的學習，為學習其他簡單機械奠定基礎，從而實現(xiàn)深度學習?！案軛U”淺層學習與深度學習要素對比如表1所示。

3. 為促進深刻理解和高階思維發(fā)展設計教學目標

杠桿的相關學習內(nèi)容在初中物理是一個有些尷尬的存在：從知識角度看，學生沒有學習過有固定轉(zhuǎn)軸的物體平衡條件；從認知角度看，天平的使用和過多的生活經(jīng)驗積累在腦海中；無論哪種版本的教材都會把簡單機械和能量聯(lián)系在一起呈現(xiàn)，令學生無端想象。以往的教學為了回避學生學習過程中的障礙，教師會快速直接傳授杠桿的要素和平衡條件，然后把大量時間放在紙筆練習上。雖然花費了大量的時間精力，但一旦出現(xiàn)與杠桿相關但不太熟悉的問題，學生仍會束手無策。

為解決這個難題，“杠桿”的教學內(nèi)容我們盡量取材于學生的生活實際，讓學生在熟悉的情境中學習知識。學生不僅可以在課下仔細觀察生活中形似“杠桿”的小工具，把多個實例放在一起研究，找到構成杠桿的必要元素，繼而從省力費力角度分類，找到共同屬性定義“杠桿”，還可以通過網(wǎng)絡學習收集“戥子”的相關信息，收集制作材料，進入實驗室探究杠桿平衡條件，制作、交流，最后，評估各自戥子的精度和量程，體驗杠桿平衡條件的內(nèi)涵。這樣的學習過程為學生的學習評價打開了新的角度，除了作業(yè)和試題，學生還經(jīng)歷了一系列的實踐體驗，更好地領悟?qū)W習內(nèi)容，提升科學素養(yǎng)。

根據(jù)這樣的項目主題和學生學習情況，我們設計如下教學目標。

① 通過小組合作組裝桿秤，培養(yǎng)學生綜合運用多學科知識，提升實踐能力。

② 通過為桿秤定刻度，探究杠桿平衡條件，了解“定盤星”的作用。

③ 通過對生活中大量杠桿類簡單機械實例的分析，建立杠桿的模型；從不同杠桿的設計意圖分類，找到共同屬性定義“杠桿”，明確杠桿五要素。

④ 分析如何提高桿秤的測量精度和量程，深入理解杠桿原理。

⑤ 了解桿秤的文化內(nèi)涵，感受大國工匠精神；從桿秤出發(fā)引申出人們心中的桿秤是對公平、公正的追求，挖掘社會主義核心價值觀教育資源。

4. 設計適合學生探究的教學情境

好的挑戰(zhàn)情境讓學生有探索空間，充分展現(xiàn)他們對項目及其解決過程的理解。在微項目學習“制作桿秤”中，學生貌似熟悉桿秤，認為其結構很簡單、制作容易，但稍作嘗試后就會產(chǎn)生“有效失敗”。在學生陷入困頓或僵局時，教師提供支架，引導學生探究杠桿平衡條件，這樣可以促使學生產(chǎn)生更有深度、更持久的學習。初步制作出簡易桿秤，當學生親自動手稱量一瓶已知質(zhì)量的礦泉水時，卻發(fā)現(xiàn)質(zhì)量偏差較大，這一現(xiàn)象和學生的認知產(chǎn)生了沖突，激發(fā)學生對桿秤做進一步探究的欲望，同時為后續(xù)解析桿秤做了鋪墊。這個微項目學習過程是有內(nèi)在邏輯的：首先，學生要知道具備了哪些要素的簡單機械被稱為杠桿；其次，按照這些要素和生活經(jīng)驗制作簡易桿秤，探究杠桿平衡條件并應用于桿秤刻度的制定過程；最后，評估桿秤的量程和精度，進一步優(yōu)化桿秤。

5. 按照一定邏輯關系重構教學內(nèi)容和學習活動

重構教學內(nèi)容和學習活動有3個步驟。

第一步，設計驅(qū)動性問題。圍繞教學目標，結合學習內(nèi)容的特點和學生的學習基礎、學習重難點、發(fā)展空間、學習興趣，初步設計出系列具有深度學習特征的驅(qū)動性問題。這些問題有助于學生將新舊知識關聯(lián)起來，在解決問題的過程中討論、反思、評價、糾錯、改進、優(yōu)化。在討論和質(zhì)疑中，學生對知識的理解從模糊到清晰、從分散到系統(tǒng)，并能進行概念的系統(tǒng)建構，提煉出模型和原理。

在微項目學習“制作桿秤”中，我們設計了4組驅(qū)動性問題。

第1組：桿秤有什么用？我們怎樣使用它？桿秤的稱量原理是什么？

第2組：怎樣驗證你對稱量原理的猜測？能否制作一個桿秤，并用它稱出你的物理書的質(zhì)量？

第3組：怎樣提高桿秤的稱量精度？怎樣提高桿秤的稱量范圍？

第4組：為什么早期的桿秤上有“福、祿、壽”三星？黑心商家是怎樣用桿秤作弊的？為什么桿秤逐漸退出了歷史舞臺？

第二步，對學生學習過程中的表現(xiàn)和可能遇到的困難做出預設，并提供相應的學習資源。在微項目學習“制作桿秤”中，筆者認為學習難點集中在探究杠桿平衡條件和桿秤的改進方案上，提供的學習資源有各種桿秤實物、桿秤發(fā)展史的文本資料、探究杠桿平衡條件的相關器材、制作桿秤的材料和簡單說明……

桿秤發(fā)展史

桿秤是我國古代人民獨立發(fā)明的衡器，其中充滿著古人的智慧。對于桿秤的來源，資料顯示有兩種說法：一種說法是魯班發(fā)明的。他根據(jù)北斗七星和南斗六星在桿秤上刻制十三顆星花，定十三兩為一斤。秦始皇統(tǒng)一六國后，添加“福、祿、壽”三星，正好十六星，改一斤為十六兩，并頒布統(tǒng)一度量衡的詔書。另一種說法是范蠡所制。他從一個魚販那兒得到啟示，用一根竹竿，一邊放水桶，一邊放魚，利用杠桿原理發(fā)明。最初定十三兩為一斤，但因為有些商家缺斤少兩，便添加“福、祿、壽”三星。商家缺一兩少福，缺二兩少祿，缺三兩少壽。無論哪種說法，都深深地體現(xiàn)著中國傳統(tǒng)文化，同時也警醒世人要做一個有良心的人。

這樣的內(nèi)容使學生在整個微項目學習的過程中感受中國傳統(tǒng)文化，理解社會主義核心價值觀，受到物理學科德育教育。

第三步，教師要對學生的學習活動進行檢驗，將學習活動與前期確定的深度學習目標進行對照，進而優(yōu)化今后的學習活動設計。

6. 設計遷移學習成果的教學評價

第一，對于微項目學習，可以制訂表現(xiàn)性評價方案，即結合對學生語言、行為或作品的評價，對學生活動表現(xiàn)水平進行預設和行為描述，形成表現(xiàn)性評價指標。

在微項目學習“制作桿秤”中，學生遇到問題：如果秤盤中不放物體，被測物體的質(zhì)量為0g，秤砣應該放在什么位置？為什么？此時的評價目標是引導學生從實驗室的理想輕桿，通過思考、查閱資料過渡到實際生活中有明顯自重的秤桿。學生會持不同觀點。

觀點1：秤砣應該放在支點。因為沒有物體，相當于力為0N，根據(jù)杠桿平衡條件，阻力臂也為0，所以應該放在支點。

觀點2：秤砣不應該放在支點。因為秤桿、秤盤、繩子本身也有質(zhì)量，所以力不為0N。

教師的評價任務是觀察學生能不能注意到剛剛進入挑戰(zhàn)情境時的重要歌詞—電視劇《宰相劉羅鍋》的片頭曲：“天地之間有桿秤，那秤砣是老百姓，秤桿子挑江山……你就是定盤的星……”

第二，圍繞本主題的課標和核心素養(yǎng)要求，可以采用不同層次的紙筆測試，診斷學生學業(yè)水平現(xiàn)狀。

第三，圍繞本次項目學習主題進行成果展示和評價。如“稱量比賽”各小組利用自己標記好的刻度，稱量物理書的質(zhì)量（強調(diào)從秤桿上讀出數(shù)值，不能計算），并與用電子秤稱量的質(zhì)量值進行比較。每個小組用自制桿秤稱量的結果與電子秤稱量的結果存在差異，說明了“秤”作為測量工具，在制作過程中有嚴格的要求、需要嚴謹?shù)膽B(tài)度。較為精密的器材能夠測量出更為準確的數(shù)值，這也體現(xiàn)了社會的發(fā)展，科學技術的進步。

三、微項目學習的測試與反思

“制作桿秤”微項目學習結束后，我們對學生相關內(nèi)容知識與技能的掌握情況進行了測試，結果令人非常滿意，學生全部達到了課標要求。這個微項目學習不僅是物理學科的項目，也融入了非常多的人文思考。在項目進程中，隨著探討的深入，學生們提出了一個個非常具有人文歷史關懷的問題，表現(xiàn)出了強烈的社會責任感和科學精神。問題如下。

① 計量工具發(fā)展到今天，各種高精度電子計量器層出不窮，人們?yōu)槭裁慈匀挥谩皸U秤”“天平”的形象代表公平公正？

② 習近平總書記提出的“江山就是人民，人民就是江山”的深刻含義是什么？

③ 在歷史傳承與科技進步的舍與得之間如何調(diào)整尺度？

我們也對整個微項目學習過程進行了反思。

① 本次設計的驅(qū)動性任務，價值體現(xiàn)在哪里？

② 在本次設計中，任務鏈是如何層層解鎖的？

③ 本次設計中配套的表現(xiàn)性評價有幾次？分別指向了什么評價維度和內(nèi)容？預設的作用發(fā)揮出來了嗎？

當復盤結束，這個微項目學習也進入了尾聲。如果這是一個有價值的項目，能夠真正幫助學生實現(xiàn)深度學習，可以在今后進行新的迭代，逐漸增加項目對不同類型學生的適應性，這一次項目學習中未竟的核心知識也可以在下一個微項目中進一步探討。項目如此周而復始，便可不斷獲得豐富提升……

參考文獻

[1] 周瑩，馮華.深度學習視域下的單元教學任務設計—以初中物理為例[J].基礎教育課程，2021（8）：56-61.

[2] 中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2022年版） [S].北京：北京師范大學出版社，2022.

本文系課題“在初中物理學科區(qū)域研修中依托微項目撬動深度學習的實踐研究”（課題編號：FTYB2021-022）的研究成果。

（作者單位：1.北京教育學院豐臺分院；2.北京教育學院附屬豐臺實驗學校）

責任編輯：趙繼瑩