指向高阶思维的初中物理项目式学习实践探究

知识是解决问题的基础和工具，而高阶思维在问题解决过程中发挥着关键作用，有助于深化知识理解和促进核心素养的发展。项目式学习需要主动制定计划和方案，积极思考知识之间的联系，探索解决问题的途径。在初中物理教学中开展项目式学习，有助于知识传授到思维培养的实现，推动低阶思维迈向高阶思维，促进核心素养的发展。

一、初中物理教学中思维培养和项目式学习现状

初中物理学科教学周期一般为两年，涉及声、光、热、电、力各个领域的知识。在时间短、内容多、任务重的客观条件下，教学只能侧重于知识概念的记忆，公式定理的使用和实验结论的重复验证，以低阶思维的培养为主，缺乏对知识形成过程的分析和创新解决问题的探索。笔者曾经利用AI教师能力测评系统对部分教师的课堂教学进行观测，发现教师课堂提问中有74.2%为低阶思维的提问，尤其是记忆和理解，分别占了30.4%和41.1%，而高阶思维的提问只有25.8%，尤其是分析问题，只占0.69%。教师侧重低阶思维的提问，无法引发学生的深度学习和主动思考，制约了高阶思维能力的提升。

近年来，中考物理虽然新增了占比10%的实验操作考试，但主要是考查学生对已知结论的验证和操作步骤的规范，并非开放性和创新性实验。在一份针对300名中学生进行的调查问卷中，选择低阶思维能力的题目占77.6%，而高阶思维能力的题目只占22.4%，这说明学生在解决问题时主要依据低阶思维，高阶思维能力培养的缺失是一个普遍的问题。

初中物理以知识板块划分章节，导致学生知识的碎片化，而且教学中刻意划分学科间的界限，会造成学生知识面的单一性。学生缺乏物理知识的整合和创新，忽视跨学科融合的重要性，学习上容易出现偏科短板和浅尝辄止的现象。很多学生在完成日常的课堂小测和章节诊断都能游刃有余，但是一到综合性测评就会出现概念混淆、乱套公式的现象，这是因为他们只是记住和理解了独立的知识内容，缺乏与真实情境的联系，没有进行分析和评价，更没有温故知新。

二、初中物理项目式学习助力高阶思维能力培养的实践探究

在课程内容上，新课标降低了知识难度，新增“跨学科实践”，首次用“物理观念”来提炼和升华物理学科思想，要求学生用高阶思维去解决实际问题。教师和学生的核心活动是思维，项目式学习能提升分析解决问题的能力，培养批判性思维，激发创造力。教师布置符合思维发展规律的项目式学习主题，学生以任务指引和问题驱动的形式体验项目策划和实施的具体过程，思考知识发展的延伸和运用，实现从低阶思维迈向高阶思维的突破。

1.项目式学习能提升学生分析解决问题的能力

分析解决问题能力是高阶思维能力的基础。“热闹”的课堂教学，不仅是火花碰撞的小组讨论和精彩纷呈的知识展示，更应该是思如泉涌的知识内化和严谨缜密的思维逻辑。教学中开展项目式学习，课堂上利用“四何”问题（是何？为何？如何？若何？）引导学生剖析知识的内涵和外延，课后通过制定方案、组建团队、实践探索、交流展示等环节深入分析和整理复杂的知识内容，形成清晰的知识网络，解决真实情境下的实际问题，提高分析解决问题的能力。

例如，复习《电功率》，学生对电流、电压、电阻、电功、电功率、电热等概念和公式容易混淆，经常出现张冠李戴或者囫囵吞枣的情况。教学中，让学生以“如何设计一个既节能又安全的智能家居系统？”为主题开展项目式学习，利用思维导图理解物理量的概念，通过实验探究设计合理的电路，开展实践活动测量生活用电的情况，实施跨学科学习设计智能家居系统，在交流展示中评估成果，形成整个初中物理电学知识的网络架构（如下图）。

2.项目式学习能培养学生批判性思维

批判性思维是高阶思维能力的核心。在初中物理教学中，学生需要对所学知识进行分析论据、识别偏见、区分事实和观点，并在此基础上形成合理判断的能力。利用项目式学习，学生需要打破固定的思维定势，对已有的知识和方法开展评估、提出质疑，对自己和团队的工作进行反思和调整，能有效培养批判性思维。

例如，在八年级《探究凸透镜成像规律》教学中，如果仅仅围绕已有的经验（两个分界点：u=2f、u=f），尽管通过多种方法（文字、作图、列表、口诀）去记住和理解规律，都只是低阶思维的培养，忽略了知识形成的过程和经验本身的原理。教学中，引导学生不能仅局限于记住并掌握成像规律（知识层面的传授），更应该开展项目式学习去探索分界点的由来（高阶思维的培养），用质疑的眼光去探索知识的真理，尝试寻找不同的分界点，培养批判性思维，形成正确而鲜明的“科学态度与责任”。

3.项目式学习能激发学生的创造力

创造力是高阶思维能力的外显。在《实施项目式学习提高学生解决彩虹反光魔法着色问题的创造性思维能力》的研究中，发现项目式学习对于提高学生解决具体问题的创造性思维能力具有显著效果，低水平的学生比例从53%下降到34%，高水平的学生比例从10%上升到22%。项目式学习让学生在长期思考和实践的基础上，突破传统思维框架，产生新认识或新想法，创造新作品和新成果，继而激发学习动机，维持学习欲望。在初中物理教学中，围绕现实生活中的一个具有科学创新可能性的问题，开设相关探究实验和动手操作项目，学生不仅获得结果性知识，还习得蕴含在解决生活实际问题中的过程性能力，激发无限的创造力。

例如，在八年级《压强》新授课中，引导学生以“设计一张耐用又舒适的板凳”为主题开展项目式学习，观察并分析常见的设计方案，通过计算和实验做出设计图，最后选择适合的材料，创造出独一无二的“爱因斯坦小板凳”。作品是项目式学习的产物，是激发创造力的途径，也是提升高阶思维能力的手段，学生不仅能解决实际问题，还能获得成就感和自信心。

三、结语

从知识传授到思维培养，既是教师教学方式的传承和改革，也是学生发展核心素养的需要。在初中物理教学中开展项目式学习，引导学生思考知识的形成过程和内在联系，并运用知识解决固定的和变化的问题，有利于培养分析解决问题的能力、批判性思维和创造力等高阶思维，促进学生全面发展。

注：本文系广州市教育教学规划课题“高中育人方式改革背景下思维型课堂的建构研究”（202113624）、广州市天河区教育科学规划2021年度一般课题“基于i-思维型教学的PBL项目式学习实践研究”（2021Y010）的阶段性研究成果。