核心素养视域下高中物理项目式学习模式的运用

核心素养对于发展学生的综合能力，促进学生全面发展有着重要的意义。项目式学习模式，作为一种基于问题导向和任务驱动的学习策略，能够引导学生在解决问题的过程中系统掌握知识获取的方法，从而有效促进学生核心素养的发展。本文从教学实际出发，结合具体的教学案例，深入探讨在高中物理教学，如何运用项目式学习模式来提升学生的核心素养。

一、创设真实情境，生成驱动问题

创设真实情景是促进学生形成全面、完整的物理认知，发展学以致用能力的有效途径。高中阶段的物理概念较为抽象，教师更应创设贴近生活的学习情境，并且基于项目式学习理念生成生活性驱动问题，促使学生在真实情境中探索物理知识，以解决实际生活问题激发学生的学习动力。

以实际生活问题作为课堂的切入点，在吸引学生注意力的同时实现教学内容的引入，可以有效地驱动学生自主学习和探究。在教学“圆周运动”相关内容时，可引入生活问题“火车轨道的设计中通常会将弯道处设计为具有一定倾斜角度的外高内低形状。试分析这样设计的目的是什么，如果有一辆火车需要以速度v0经过弯道半径为R的轨道，那么此时斜面倾角应设计为多大？”在实际问题驱动下，学生绘制相应的物理问题模型，通过自主探究得出该问题与物体圆周运动中需要的向心力有关。若轨道一样高，会由外侧轨道对车轮缘的弹力提供向心力，造成外侧轨道的损坏，所以将其设计为外高内低，是为了避免外侧轨道的磨损。对该物理模型进行受力分析，根据向心力、速度以及半径之间的关系可以得出公式v0=（），式中θ表示轨道的倾斜角度，当弯道半径一定时，速度越快则需要的倾斜角度越大。

在上述教学过程中，学生在实际问题驱动下开展自主探究，从问题猜想到分析验证，经历了完整的问题解决过程。因此，教师应有意识地结合生活问题创设真实情境，促进项目式学习模式在课堂教学中的运用。

二、整合关联信息，发展科学思维

项目式学习对于发展学生科学思维的优势，主要体现在项目驱动下的信息关联整合环节。在项目式学习中布置整理归纳、比较探析等任务，可有效地驱动学生对已有知识和信息进行整合分析，理清信息中的逻辑关联，促使学生建立清晰直观的物理知识体系架构，实现物理思维可视化，促进科学思维能力的发展。

在信息整合过程中学生可经历完整的知识体系建构过程，逐渐掌握科学思维的模式。比如，在教学“平抛运动”相关知识时，要求学生通过运动分解的方式从两个维度分析平抛运动的特征。针对这一需求，设计项目式驱动任务，引导学生对分解后的两个方向的受力和运动情况进行整合分析，从而建立平抛运动模型。在分解分析的过程中，学生将之前所学的匀速直线运动以及自由落体运动进行整合，在平抛运动的物体上建立两者之间的关联。分解后水平方向为受力为0，所以物体做匀速直线运动，速度大小即为抛出速度大小v0，运动距离由总时间决定。竖直方向物体只受重力作用，做自由落体运动，竖直方向的初速度为0，运动距离只与物体所处高度有关。通过对两个方向各自的运动特点实现平抛运动的建模，并得出相关结论，运动的时间为T=，竖直方向的瞬时速度表示为v=gt，水平方向的运动距离为x=v0T。

由此可见，在项目式学习模式中，通过驱动任务的设定，学生会积极地参与知识整合的过程，并在整合环节中发现物理知识之间的逻辑关联，促进科学思维的发展。

三、设计可行方案，融入责任态度

在物理科学探究中不仅要注重探究过程的创新性、科学性和准确性，还要考虑实践过程对社会和自然环境造成的影响，贯彻物理学科的科学责任素养需求。因此，教师在项目式学习设计中应有针对性地引导学生树立节约、环保等社会责任意识。

在物理实验教学中可利用实验的直观特性，培养学生的科学态度与责任感。比如，在教学“动量守恒定律”内容时，创设以实验探究为背景的项目式学习课堂。首先为学生讲解动量守恒的原理，然后介绍“水火箭”实验中涉及的物理学原理和器材，引领学生小组合作探究可行的实验方案。在一个矿泉水瓶中装入三分之一的水后，留一个气密性良好的导管向其内部打入压缩空气，在空气压缩作用下，水会向下喷涌而出。而根据动量守恒定律，初始动量为0，向下喷涌的水具有向下的动量m1v1，所以瓶体则具有向上的动量m2v2，且两者大小相等，即m1v1+ m2v2=0，其中m1+m2=m，且mv0=0，根据这一原理解释火箭升空的实验现象。在进一步探究中，学生们敲定实验细节，开展实验探究环节验证自己的分析。

在方案设计环节中，学生根据自己对实验过程的理解改进设计实验方案，对于发展学生的实验思维起重要的作用。在探究环节中准确地知道实验过程中可能出现的细节问题，促使学生形成科学的物理实验态度和责任感。

四、搭建展示平台，激励创新精神

展示分享是项目式学习的重要环节，同时也是促进学生增强创新意识，提升创新能力核心素养发展的主要阵地。因此，教师在开展项目式学习课堂时，应结合创新意识，优化项目的展示环节和评价过程，通过展示和评价，促进学生自主反思，引导学生创新各自的项目方案。

在展示评价环节中，教师的引导性评价以及对学生成果的观摩学习是促进学生创新意识发展的优良素材。如在教学“向心力”知识时，结合实践问题“小球从斜槽轨道顶端释放，绕与之连接的圆弧轨道一圈运动”布置项目式任务，让学生分析展示小球经过圆弧轨道最高点为什么未掉下来？如果把小球静止放在最高点释放就会出现什么结果？教师为学生搭建展示平台后鼓励学生大胆分享自己的想法。学生提出了：“因为运动的小球速度很快，所以没有从轨道中掉落，但是静止的小球没有速度所以会掉落。”针对学生的表述，教师首先给予肯定的评价，之后引导学生对小球有速度导致没有掉落的原因进行深入分析，并将其转换为理解物理规律。在引导性评价激励下，学生进行深入分析，联系到牛顿定律和圆周运动的概念，得出小球由于惯性持续运动，当达到顶点时仍有动能，所以仍继续滑动。

在分享展示环节中，学生两个方面的物理能力均得到了锻炼。其一是物理分析和表达能力，学生需要将脑海中的分析，梳理转化为合适的物理语言进行表述；其二是学生的创新意识，在老师的评价以及与同学交流分享中，学生收获了诸多的经验，从而促进创新意识的发展。

综上所述，项目式学习模式有利于发展学生的自主学习能力。教师应积极地转变传统教学模式，基于项目式学习课堂教学流程，激发学生的思维内驱力，促进学生在完成项目任务中提升物理学科核心素养。

责任编辑 罗 峰