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摘要:项目化学习强调激发学生参与教学活动和实践操作的积极性和主动性,通过真实情境设计驱动性问题调动学生的学习兴趣、培养合作意识。初中物理重在对基础知识的掌握和积累,本文以“内能与热机”单元为例,通过指向项目化学习的单元教学设计,帮助学生在项目探究和动手实践中学会多维度思考,充分发挥学科育人功能。
关键词:项目化学习初中物理单元教学
《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)在课程基本理念中强调要“以学生终身发展为本,以提高全体学生科学素养为目标……提倡教学方式多样化,注重科学探究”。而指向项目化学习的单元教学设计是以新课标为先导,围绕物理学科核心素养,对课堂教学目标和单元主题进行科学探究的一种创新型教学活动。其与传统的教学内容碎片化的课时教学设计不同,在单元教学思想的指引下将知识点进行有效连接,进而帮助学生在循序渐进的学习过程中了解单元整体知识结构,由浅至深掌握知识,在实践探究中形成物理观念的同时,还能培养实践能力和提高科学探究能力。
一、指向项目化学习的单元教学设计
项目化学习是一种以项目为核心的建构式教学方法,通过学习任务的项目化促使学生主动参与真实情境中的问题或挑战,引导学生借助所掌握的基础知识和技能对学习任务进行自主探究和实践操作,并鼓励学生在交流讨论、相互协作中将最终产出项目成果或解决方案分享出来。项目化学习的开展应立足核心概念,以创设的真实情境为支撑,这样设计的任务才更具挑战性,这与需要对多课时知识进行综合应用的大单元任务设计相符合。可见,项目化学习应突破传统教学设计模式及课时理念的局限性,围绕单元主题加以合理设计。
项目化教学设计是对知识与知识、学生与知识、学生与学生三方面的优化整合,以促使学生的学习行为更具积极性,并以最佳的学习状态自主投入学习。基于单元的项目化教学设计是先进行项目选定,再通过驱动性问题的引入激发学生对项目探索的主动性,逐层深入分析驱动性问题,并在此基础上对项目任务进行阶段性设计。学生在自主或合作探究中进行积极学习、多维思考、协同行动以获取项目成果,并以演讲、表演、调研报告等形式展示成果,在交流探讨中进行多主体、多维度的评价(见图1)。因此,指向项目化学习的单元教学设计可从三个环节入手,即项目的选定、实施和评价。本文以沪科版九年级物理“内能与热机”单元为例,对指向项目化学习的初中物理单元教学设计流程进行详细阐述。
二、选定项目
项目要以课标要求、教材内容、实际学情等为依据合理选定,既能涵盖学生的日常生活、兴趣爱好,也能涉及社会热点,同时还应将项目承载的核心概念是否与课程标准相符合,选定的项目是否与核心素养的发展要求相匹配等考虑其中。
1.分析课标
“内能与热机”单元与新课标设计的二级主题中的“能量”“能量的转化和转移”“内能”相对应,该章节着重强调的是对学生能量观念的培养。在分析时,教师要仔细研读新课标,确定本单元的教学目标和评价指标,以确保教学设计与新课标的一致性。其内容要求有:①了解本单元所涵盖的核心知识和能力要求;②确定本单元的核心概念和主题,理解内能的概念、热机的原理和工作过程等,能够解释内能的变化原因和影响因素,并从能量转化角度对燃料不同,其热值也各不相同有正确的认识;③通过探究实验,使学生对比热容概念的理解更为具象化,能将简单的自然现象用比热容来解释;④确定学生在本单元中需要掌握的关键能力和技能,如能够分析热机的效率、计算内能的变化、知道内能对人类社会发展的影响等;⑤了解能量以及能量有哪些存在形式,能够对不同形式的能量给生产生活带来的影响及建立的联系加以描述;⑥通过实验对存在形式不同的能量之间也能够相互进行转化有一定的了解;⑦通过实例进行知识拓展,在认识功的概念的基础上,明白做功时能量也在发生着转化或转移。通过对课标内容要求的表述可知,本单元对知识的要求以了解和知道为主,而“能量的转化和转移”与“功”侧重于认识,认知性目标对水平层次的要求虽不太高,但与生产生活的联系则有一定的要求。开展教学设计时,教师应与生产生活实例相结合,将学习内容与日常生活实际有效连通,助力学生学习兴趣的调动和社会责任感的逐步形成。
2.分析教材
通过分析教材中的教学资源,如案例、实验、图表等,以确定如何利用这些资源来促进学生的学习和理解。根据教材的特点和学生的学习水平,教师确定适合本单元的教学方法和活动,仔细研读教材,了解本单元教材的内容安排和组织结构。“内能与热机”单元共有四个小节,即物体的内能、物体的比热容、内燃机、热机效率和环境保护。首先通过分子动理论引出核心概念—内能,然后对改变物体内能的两种途径—做功和热传递进行探究,使学生知道做功与内能、机械能的关系,了解热传递过程中热量的产生,进而延伸出内燃机、热值、热机效率及比热容等知识(见图2)。
3.分析学情
了解学生的基础知识的掌握度和学习能力,以确定他们对内能和热机的理解程度和困惑点。掌握学生兴趣爱好和个性化差异,以设计差异化的教学活动,满足学生的不同学习需求。分析学生可能面临的困难和挑战,如抽象概念理解、数学计算等,以便提前准备相应的教学辅助材料。教材中与本单元相关的知识有功、动能、势能,学生在掌握这些知识的同时也对生活中的热现象有了一些体会,但学生尚未对这些知识点建立联系。而在实际教学中,若教师未打破课时知识之间的间隔,学生对物理知识就难以形成系统化的认识。
4.单元项目化学习目标的制订
本单元中既有能源知识,也有环境保护内容,而我国提出的新发展理念中的“绿色”与本单元息息相关,教师可结合环保这一社会性议题进行项目的选定,如“城市或农村的燃料结构与使用现状,燃烧燃料对环境、社会及经济效益的影响”,让学生对这些具有挑战性的项目进行调研,项目实践可使物理核心素养的内容具体化,进而在培养过程中提高可操作性。在制订单元项目化学习目标时,可将课标分析、教材分析和学情分析的结果融合在一起,以确保教学设计的针对性和有效性。通过探究性学习、实验、小组合作等,学生能够主动参与其中,并从物理学视角深入理解内能,培养物理观念。同时,教师要注重学生的实际应用能力培养,教师可设计一些实际问题解决和工程设计的任务,让学生将所学知识应用到实际情境中,以提升他们的科学思维能力和探究能力。最后,评估学生的学习成果和教师的教学效果,并根据评价结果进行目标调整和改进。
三、实施项目
1.以真实情境设置驱动性问题
以上述选定的调研项目作为切入点,教师可利用多媒体播放燃料燃烧的相关视频,内容包括焚烧秸秆带来的污染、工厂废气及汽车尾气等给空气造成的污染等,并基于此向学生展示阅读材料内容:随着我国经济的快速发展和居民收入的显著增长,汽车数量呈直线上升趋势。相关资料显示,汽车尾气排放给空气造成的污染占整个污染源的50%以上。教师再提出驱动性问题:“你了解的城市燃料结构有哪些?燃料燃烧会对环保、社会、经济效益造成怎样的影响?”这就需要学生从小到居民做饭使用的天然气,大到城市的取暖、交通等方面对城市燃料结构进行了解,通过对问题的进一步探究,学生可发现其中涉及的热量、热值、热机等物理知识。在调研时,教师应引导学生从问题出发进行多维度思考。在具有一定的复杂性和挑战性问题的驱动下,多维度思考可提升知识应用的价值,进而有助于学生高阶思维的形成。
2.基于驱动性问题的分解设计,引出阶段性项目任务
驱动性问题涉及的知识内容较为抽象、深奥,若让学生直接探究会让他们无所适从,这就要求教师确定驱动性问题后指导学生如何将其分解。而阶段性项目任务就能以分解的问题为依据合理设计,并全面规划每一阶段的内容,包括教学活动和课时内容的安排、学习目标的制订等,并围绕阶段性项目任务将本单元内容进行整体性的串联。
阶段一:分解问题。燃料的来源有哪些?列举身边常见的燃料有什么。燃料燃烧时能量是怎么实现转化的?阶段二:学习目标。依据生产生活实际对燃料的来源进行归纳,了解城市燃料的主要结构形式,并通过课堂实验直接感知内能,类比相关概念如机械能,从中获取内能的概念。阶段三:教学活动。小组讨论交流,分享对问题的看法;实验观察,在试管内加入三分之二的水,用试管塞堵住试管口,加热试管待水沸腾后水蒸气会将塞子冲出。阶段四:项目任务。与生产生活实例相结合,对城市燃料结构如天然气、取暖、交通等进行探讨;通过实验对能量的转化关系和存在形式进行讨论。通过阶段性项目任务可帮助学生深入理解内能与热机的概念和原理,并将其应用于实际问题的解决中,有助于他们解决问题、合作协作和创新思维等综合能力的培养。
四、评价项目
指向项目化学习的初中物理单元教学设计,应在交流操作中进行多元体多维度的评价。
一是交流和展示项目成果。成果展示环节能够直接反映项目化学习的成效,教师可选定成果展示主题,邀请其他年级学生、教师、家长等观看,鼓励学生通过调研报告、探究方案、表演等方式展现项目的真实性,教师、家长、学生均可参与项目评价,以此激发学生的学习动力。
二是全过程评价。学生核心素养是否达成可通过全过程评价进行判定,全过程评价是基于核心素养理念实施的表现性评价系统。通过测试、问答、作业等形式进行知识的检测和评估,以了解学生对核心概念的理解和应用能力;观察和评价学生在项目化学习过程中的参与程度和表现,包括合作学习、问题解决、实验设计、数据分析等;评价学生的合作、沟通、思考、创新等能力及在解决实际问题和面对挑战时的能力表现;鼓励学生进行自我评价和反思,认真听取学生反馈并给予指导,帮助学生了解自己的学习进展。可见,全过程评价的本质是对核心素养评价的进一步深化。
五、结语
项目化学习是对“做中学,学中做”教育理念的科学探究,在“知行合一”中引导学生深入理解核心知识,指向项目化学习是基于新课标开展单元教学的重要实施途径。教师在基于教材设计驱动性问题和项目化任务时要立足新课标、深入分析教材,引导学生以物理学视角分解问题,形成物理观念,最终让学生在对项目任务的探究中实现科学探究及解决实际问题等能力的提升。
参考文献
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人参与 2024-11-26 10:26:21 分类 : 教育论文 点这评论 作者：团论文网 来源：https://www.tuanlunwen.com/
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