摘要：《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任.科學(xué)思維作為其中的關(guān)鍵組成部分，對(duì)于學(xué)生理解自然現(xiàn)象、解決問題及做出理性判斷具有不可估量的價(jià)值.項(xiàng)目式教學(xué)能夠?qū)⑽锢斫虒W(xué)內(nèi)容與學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展融為一體，有助于培養(yǎng)學(xué)生的模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證和質(zhì)疑創(chuàng)新能力.基于此，文章以“力與運(yùn)動(dòng)”為例，以項(xiàng)目式教學(xué)為抓手，在分析項(xiàng)目式教學(xué)應(yīng)用于物理教學(xué)的可行性后，探究物理科學(xué)思維培養(yǎng)路徑，以期為一線教師提供參考，高效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維.

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目式教學(xué)；科學(xué)思維；力與運(yùn)動(dòng)

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2024）26-0076-03

科學(xué)思維不僅能夠促進(jìn)學(xué)生邏輯推理能力的發(fā)展，還能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的好奇心和探索欲，為終身學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).然而，在初中物理教學(xué)實(shí)踐中，傳統(tǒng)講授式教學(xué)方法在一定程度上限制了學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展.因此，探索并實(shí)踐有效的教學(xué)方法，顯得尤為重要.項(xiàng)目式教學(xué)作為一種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，通過設(shè)置真實(shí)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中思，恰好為科學(xué)思維的培養(yǎng)提供了一個(gè)理想的平臺(tái).因此，教師應(yīng)該積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，充分將項(xiàng)目式教學(xué)融入初中物理教學(xué)中，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維具有重要意義.

1項(xiàng)目式教學(xué)應(yīng)用于物理學(xué)科教學(xué)的可行性分析

項(xiàng)目式教學(xué)作為一種強(qiáng)調(diào)實(shí)踐、探索與合作的學(xué)習(xí)模式，其在物理學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用展現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì).物理作為一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，其理論知識(shí)的建立與驗(yàn)證根植于豐富的觀察實(shí)驗(yàn)之中.項(xiàng)目式教學(xué)恰好與物理學(xué)科這一特性高度契合，通過設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系的項(xiàng)目任務(wù)，如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置、探究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的規(guī)律等，不僅能夠加深學(xué)生對(duì)物理概念和原理的理解，還能激發(fā)他們的好奇心與探索欲，使學(xué)習(xí)過程更加生動(dòng)有趣.

從教學(xué)內(nèi)容的角度來看，物理課程包含諸多適02wnkeGWpew+sVZxwT6Tk17QW+0yRFkWpnaN4o/Aiks=合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的主題，如力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等，這些主題均可轉(zhuǎn)化為具體可操作的項(xiàng)目，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中體驗(yàn)物理規(guī)律的美妙與實(shí)用性.項(xiàng)目式教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)體系，而非被動(dòng)接受，這種“做中學(xué)”的方式有助于學(xué)生形成深刻而持久的記憶，促進(jìn)深度學(xué)習(xí).從技術(shù)角度看，技術(shù)的快速發(fā)展為項(xiàng)目式教學(xué)在物理學(xué)科的應(yīng)用提供了強(qiáng)大支撐.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)工具、仿真軟件、在線數(shù)據(jù)庫(kù)等現(xiàn)代科技資源，使得學(xué)生能夠在安全、高效的前提下進(jìn)行更為復(fù)雜和精確的實(shí)驗(yàn)操作，模擬難以直接觀測(cè)的物理現(xiàn)象，擴(kuò)展了學(xué)習(xí)的廣度與深度［1］.此外，項(xiàng)目式教學(xué)強(qiáng)調(diào)的跨學(xué)科整合能力，對(duì)于物理教學(xué)同樣至關(guān)重要.物理學(xué)與其他學(xué)科如數(shù)學(xué)、工程學(xué)乃至藝術(shù)的交叉融合，能夠促進(jìn)學(xué)生綜合運(yùn)用多領(lǐng)域知識(shí)解決實(shí)際問題，這種跨學(xué)科的視角有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

2基于項(xiàng)目式教學(xué)的物理科學(xué)思維培養(yǎng)路徑分析

2.1情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)探索欲

在項(xiàng)目式教學(xué)框架下，情境創(chuàng)設(shè)是激發(fā)學(xué)生探索欲望、啟動(dòng)科學(xué)思維引擎的首要步驟.情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)發(fā)生在特定的社會(huì)文化環(huán)境中，通過參與實(shí)踐和與他人的互動(dòng)，學(xué)習(xí)者能更有效地掌握知識(shí).創(chuàng)設(shè)情境能夠使學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、興趣愛好相聯(lián)系，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)［2］.這種由內(nèi)而外的學(xué)習(xí)動(dòng)力是科學(xué)思維培養(yǎng)的寶貴起點(diǎn).因此，教師在開展項(xiàng)目式教學(xué)時(shí)，應(yīng)充分利用情境創(chuàng)設(shè)的辦法，激發(fā)學(xué)生的探索欲.以滬科版初中物理八年級(jí)全一冊(cè)第七章《力與運(yùn)動(dòng)》為例，教師可以利用多媒體展示奧運(yùn)會(huì)競(jìng)賽圖片與生活中的平衡現(xiàn)象，在視覺沖擊中使學(xué)生領(lǐng)會(huì)自然界中的奇妙與和諧.比如，展示跳水運(yùn)動(dòng)員空中翻轉(zhuǎn)的精彩瞬間，引導(dǎo)學(xué)生思考力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；展示體操運(yùn)動(dòng)員在平衡木上的精湛技藝，啟發(fā)學(xué)生思考重心、穩(wěn)定性和力矩等物理概念在維持平衡中起到的關(guān)鍵作用.

2.2問題導(dǎo)向，驅(qū)動(dòng)自主學(xué)習(xí)

問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，該理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者通過與環(huán)境的互動(dòng)，主動(dòng)構(gòu)建個(gè)人知識(shí)體系.以問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)模型建構(gòu)的過程，學(xué)生在解決具體問題的過程中，不斷調(diào)整和完善自己對(duì)物理概念的理解框架，這不僅能夠促進(jìn)知識(shí)的深層理解，還能夠提升自主學(xué)習(xí)能力.因此，教師在利用情境吸引學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)后，應(yīng)該以提問的方式或者構(gòu)建問題情境的方式驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，完成模型建構(gòu).以滬科版初中物理八年級(jí)全一冊(cè)第七章《力與運(yùn)動(dòng)》為例，教師可以讓學(xué)生思考下面一段表述的不當(dāng)之處：“小明用力推水平路面上的一輛三輪車，三輪車紋絲不動(dòng)，因?yàn)樗耐屏Ρ饶Σ亮π?小明又叫來小軍幫他一起推車，三輪車最終被推動(dòng)了，他們松手后，三輪車接著向前運(yùn)動(dòng)了一段距離，這是因?yàn)槿嗆嚠a(chǎn)生了慣性.”教師充分傾聽學(xué)生的觀點(diǎn)，記錄下學(xué)生表述中的錯(cuò)誤，并利用電子白板展示本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)作為指引，如“理解二力平衡條件；理解牛頓第一定律；能夠用物體的慣性說明自然界和生活中的有關(guān)現(xiàn)象；知道物體運(yùn)動(dòng)和力之間的關(guān)系.”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入自查自糾階段，幫助學(xué)生自我校正理解偏差.

2.3實(shí)踐操作，促進(jìn)深化理解

皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論強(qiáng)調(diào)，個(gè)體通過與環(huán)境的互動(dòng)獲得知識(shí)，特別是通過“同化”與“順應(yīng)”的過程，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)得以豐富和重構(gòu).實(shí)踐操作不僅是理論知識(shí)向?qū)嶋H技能轉(zhuǎn)化的橋梁，更是深化科學(xué)思維的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其本質(zhì)上是學(xué)生科學(xué)論證的過程，從而使學(xué)生在操作中驗(yàn)證理論、發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)整假設(shè)［3］.以滬科版初中物理八年級(jí)全一冊(cè)第七章《力與運(yùn)動(dòng)》為例，教師可以設(shè)計(jì)“自制斜面實(shí)驗(yàn)”，用以探究影響物體下滑速度的因素.學(xué)生需親手搭建斜面，測(cè)量不同傾角、不同材質(zhì)表面條件下物體下滑的時(shí)間，記錄數(shù)據(jù)并分析.具體而言，學(xué)生首先根據(jù)理論預(yù)期設(shè)定假設(shè)，如斜面角度增大時(shí)物體下滑速度會(huì)加快.隨后，通過精確測(cè)量、控制變量、收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，比較不同條件下的結(jié)果，驗(yàn)證或修正原有假設(shè).如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示斜面角度與下滑時(shí)間的關(guān)系并非線性增加，學(xué)生就需要進(jìn)一步探討是否因摩擦力的變化或測(cè)量誤差導(dǎo)致，這一過程促使他們深入思考，提升問題解決能力，無疑為科學(xué)思維培養(yǎng)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2.4合作交流，促進(jìn)思維碰撞

維果茨基的社會(huì)文化理論強(qiáng)調(diào)，個(gè)體的認(rèn)知發(fā)展是在與更有能力的同伴或成人互動(dòng)中發(fā)生的.通過這種基于“最近發(fā)展區(qū)”的合作，學(xué)生能夠達(dá)到更高的認(rèn)知水平.因此，教師在項(xiàng)目式教學(xué)中應(yīng)該注重小組合作學(xué)習(xí)，組織學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)中遇到的疑惑與挑戰(zhàn)進(jìn)行深入探討，促進(jìn)學(xué)生之間合作交流.例如，針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)中“斜面角度與下滑時(shí)間關(guān)系非線性增加”的異?，F(xiàn)象，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)開展二次探究，深化思維訓(xùn)練.首先，教師引導(dǎo)各小組回顧實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作過程，識(shí)別可能導(dǎo)致偏差的潛在因素.其次，引導(dǎo)小組成員分工合作，有的負(fù)責(zé)查閱相關(guān)文獻(xiàn)或教科書，尋找理論依據(jù)以解釋觀察到的現(xiàn)象；有的負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，專門測(cè)試摩擦力變化或測(cè)量誤差對(duì)結(jié)果的具體影響，比如通過改變滑塊材料或使用更精密的計(jì)時(shí)工具重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證之前的假設(shè).最后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行跨小組的比較分析，探討不同小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的異同及其背后的原因，理解實(shí)驗(yàn)條件的微小差異導(dǎo)致的結(jié)果差異.

2.5RAvvZiPCDld/8tvW1TZmQOsFpX7tE+a3Ww27dxqxd1w=反思總結(jié)，提升批判性思維

學(xué)習(xí)是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過程，其中反思是連接經(jīng)驗(yàn)與思維，進(jìn)而產(chǎn)生新知識(shí)的重要途徑.尤其是經(jīng)過小組合作學(xué)習(xí)后的反思總結(jié)，能夠促使學(xué)生從多個(gè)維度審視學(xué)習(xí)經(jīng)歷，質(zhì)疑假設(shè)，評(píng)估證據(jù)，在批判性思維上取得顯著進(jìn)步［4］.因此，教師應(yīng)該反思總結(jié)融入項(xiàng)目式教學(xué)中的收尾階段，從而使學(xué)生深入理解，實(shí)現(xiàn)自我提升.例如，在上述小組合作學(xué)習(xí)之后，教師應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生回顧整個(gè)項(xiàng)目過程，從最初的假設(shè)提出、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集，到合作交流中的問題解決，再到最終的發(fā)現(xiàn)與修正.通過時(shí)間線的方式，幫助學(xué)生系統(tǒng)梳理每一階段的收獲與挑戰(zhàn).接著，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生反思在小組合作中遇到的分歧與解決策略，如討論為何某些小組對(duì)于摩擦力影響的解釋存在差異，是源于實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)微差別，還是對(duì)理論理解的不同？促使學(xué)生從多角度分析問題，理解科學(xué)結(jié)論的不確定性，以及在不確定性中尋找最合理解釋的方法，這正是批判性思維的核心所在.而教師可以進(jìn)一步讓學(xué)生撰寫個(gè)人或小組的反思報(bào)告，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)中的觀察、分析過程中的推理、遇到的問題及解決方案，以及個(gè)人的學(xué)習(xí)感悟，使學(xué)生的批判性思維具象化［5］.

2.6創(chuàng)新展示，激發(fā)創(chuàng)造力

在情境創(chuàng)設(shè)、問題引導(dǎo)、實(shí)踐探究、合作交流、反思總結(jié)等環(huán)節(jié)后的創(chuàng)新展示環(huán)節(jié)，為學(xué)生提供了一個(gè)展現(xiàn)學(xué)習(xí)成果的舞臺(tái)，是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力、提升科學(xué)思維的重要契機(jī).在準(zhǔn)備展示環(huán)節(jié)過程中，教師需要促使學(xué)生深度整合知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生整合前期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、理論分析及團(tuán)隊(duì)討論的精華.同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考傳達(dá)信息的創(chuàng)新方法，在思考過程中

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和表達(dá)能力.學(xué)生在創(chuàng)新展示環(huán)節(jié)，可以設(shè)計(jì)各種富有創(chuàng)意的項(xiàng)目，如制作一個(gè)物理科普視頻，以動(dòng)畫形式解釋摩擦力如何影響物體運(yùn)動(dòng)；或開發(fā)一個(gè)交互式模擬程序，讓用戶可以調(diào)整斜面角度、物體質(zhì)量等參數(shù)，直觀看到對(duì)下滑時(shí)間的影響；或制作微型過山車模型，通過調(diào)整軌道形狀和車輛設(shè)計(jì)，來展示動(dòng)能、勢(shì)能轉(zhuǎn)換與摩擦力的影響，在多樣的創(chuàng)新展示活動(dòng)中強(qiáng)化科學(xué)思維.

3結(jié)束語(yǔ)

將項(xiàng)目式教學(xué)應(yīng)用于初中物理教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力.在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，積極應(yīng)用并不斷驗(yàn)證項(xiàng)目式教學(xué)在其他物理單元的適用性，探索多樣化的評(píng)價(jià)體系以準(zhǔn)確衡量科學(xué)思維的培養(yǎng)成效，同時(shí)長(zhǎng)期跟蹤研究，評(píng)估該教學(xué)模式對(duì)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)及職業(yè)生涯的影響.只有這樣，才能保證學(xué)生具備成熟的科學(xué)思維，進(jìn)而為未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

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［責(zé)任編輯：李璟］