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在学科教学领域,项目学习可以认为是以学科概念和原理的教学为中心,通过学生制作某一特定的“产品”或者完成某一特定“任务”,在此过程中获取知识、发展能力的学习。将物化的产品制作设计为项目是初中物理课堂教学常采用的一种典型手段。
在教学过程中,产品既是项目学习的成果,也是项目学习的起点,即为了这个产品而设置的任务。在课堂教学的探索中形成了很多典型案例,它们都有共同点:为了制作某一产品而开展学习,学习的目的就是制作出该产品或者是较为完善的产品。产品制作完成,意味着学习可以结束了。
在使用苏科版物理教材开展项目学习时,笔者发现制作某些产品的项目学习很多时候不能涵盖教材内容。产品虽然完成了,但是教学却不能结束。如何挖掘产品潜在的价值,让产品成为学习的新起点,通过一系列探索,笔者认为有三条途径。
一、将产品作为学习对象并进行拓展学习
案例:基于项目学习的《物质的物理属性》教学 。
项目设计:弹弓。
项目材料:30cm长铁丝一段,30cm铜芯电线一段,橡皮筋一根,棉线一根,尖嘴钳一把。
教学片断简述:首先导入项目,教师展示中国达人秀《邓飞虎弹弓表演》视频,问学生是否玩过弹弓,想不想玩弹弓。以此激发学生兴趣,并在展示各种材质的弹弓以及教师自己制作的弹弓后,适时提出项目任务:制作弹弓。接着是学生制作弹弓。10分钟之后,弹弓制作完成。
教学分析:《物质的物理属性》一节涵盖的知识包括了硬度、弹性、延展性、透明性、导电性、磁性、密度等物理属性。密度是前面已经学过的知识,硬度是重点知识,其他的是一般性了解知识。将弹弓作为项目学习的产品,显然不是教学的真正目地。如何挖掘产品潜在的价值,达成教学目标?教师设计了两个环节的活动。
第一环节:展示。比一比谁的弹弓射得远。首先两位男生比赛弹射粉笔头。后来,又有一位女生用电线制作了弹弓也参与展示,结果发现粉笔头还没有弹射出去,弹弓自身就弯了。
第二环节:质疑。为什么不选择电线而选择用铁丝制作弹弓?为什么不选择用棉线代替橡皮筋?两个问题的讨论,让学生认识到物质的硬度和弹性两种属性。接着,顺利进入了教材重要内容物质硬度的比较学习。
在硬度教学结束后,再次回到那个制作失败的弹弓。铜不适合制作弹弓,那么铜可以制成哪些器物?利用了铜的哪些属性?导线外面的塑料皮有什么作用?这样将学习内容拓展到了延展性、导电性、导热性、绝缘性等性质。最后,提出物质还有哪些物理属性的问题,将学习进一步拓展,最终完成教学任务。
弹弓作为产品,在教学初已经完成了。但是,接下来的教学中并没有另起炉灶,引入其他事物作为教学的对象,而是深深挖掘了弹弓这个产品存在的价值。第一,制作弹弓过程,学生面临材料的选择,在无意识地体验不同事物不同属性的运用。第二,通过比赛谁的弹弓射得远,尤其是铜芯电线做的弹弓根本无法工作,学生对不同物质物理属性的认识变得更加显性化。第三,通过教学质疑,学生对不同材料的属性有了深刻的认识,自然而然对不同物质的硬度开展了探究活动;第四,抓住制作失败的弹弓,讨论了铜在生活中的实际运用,由此了解了铜这类金属具有的属性。从这个教学过程可以看出,弹弓已经不仅仅是一个项目学习的产品,而是以此展开学习的源头,将下一阶段的学习有机串联起来,形成了一个学习整体,不仅起到了承上启下的作用,而且是教学过程中一条隐隐存在的线索,将学习的内容不断扩展,充分凸现了产品的潜在价值。
二、将产品作为学习工具并进行延伸学习
案例:基于项目学习的《物体的浮与沉》教学。
项目设计:吸管密度计。
项目材料:塑料吸管一根,细铁丝三小段(每段约20cm长),用于定标的红绿蓝三色贴纸,用于定标的水、酒精和盐水三种密度已知的液体。
教学片断简述:首先是项目导入,教师展示玻璃密度计,询问学生其作用。教师请学生将仪器放入酒精和水中进行观察,发现可以辨别液体种类。教师揭秘,这种仪器叫密度计,同时引导学生观察密度计的结构,特别引导学生关注玻璃密度计的底部的铁砂的作用,由此提出项目学习的任务:制作吸管密度计。教师指导学生,密度计制作分成两步:第一步,想办法使塑料吸管竖立在液体中;第二步,利用密度已知的水、酒精和盐水进行定标,并用三色贴纸标记。10分钟后,大部分学生完成了吸管密度计的制作,也有一小部分学生失败,塑料管沉入水底。
教学分析:《物体的浮与沉》探讨了物体浮与沉的条件以及在现实生活中的运用。密度计的工作原理恰好是物体浮沉条件——漂浮条件的一个运用,教师以此设计成项目学习的任务,非常巧妙。但是漂浮条件不是教学的全部内容,所以教学还要继续。吸管密度计这个产品怎样启动后续的学习呢?
教师进行如下设计:第一,通过比较吸管密度计在水、酒精和浓盐水中的状态(请学生绘出状态图),让学生认识到漂浮状态是一个平衡状态,浮力与重力相等。第二,讨论失败的密度计的原因,让学生认识到浮力小于重力,物体将下沉。第三,让失败的学生改造自己的密度计,让它浮起来;让成功的同学改造自己的密度计,让它沉下去。最后,实验演示了鸡蛋的悬浮,将知识体系补充完整。
整个教学过程,吸管密度计不仅作为项目学习的成果而呈现,更成为后续学习的工具。
借助这项工具,学生发现了漂浮的特征:漂浮是物体平衡的一种表现。借助这项工具,学生在“使沉的吸管密度计浮起来,漂浮的吸管沉下去”的实践操作中,不仅加深了对浮沉条件的认识,而且实现了知与行的统一。学习工具可以为学生学习创造一个真实的情景,这样就能为学生提供更丰富、更具真实性的学习经历。学习工具能让每一个学生都有平等参与的机会,让每一个学生能将自己的想法通过学习工具加以试验,充分发挥学生的想像力和创造力。从产品转型成为学习工具,开启了学习新起点,学习将不断得到延伸。
三、将产品作为学习动力并进行深入学习
案例:基于项目学习的《光的直线传播》教学。
项目设计:小孔照相机。
项目材料:鞋盒一只,半透明硫酸纸一张,小刀一把,蜡烛一个,火柴若干。
教学片断简述:首先教师在暗
室里展示了一台数码相机,打开相机,在屏幕上出现了一个发光物体的像。关闭发光的物体,屏幕上发光物体的像消失。教师引导学生发现有光才能成像,然后提问:“同学们想自己制作一台照相机吗?”接下来导入本课的任务:制作一台小孔照相
机。教师介绍了制作方法:在鞋盒一侧挖一小孔,在另一侧去掉纸板,蒙上一张半透明硫酸纸。大约5分钟后,小孔照相机制作完成。学生把鞋盒的孔对准蜡烛的火焰,观察半透明硫酸纸上的成像,惊讶地发现,半透明硫酸纸上烛焰的像是倒立的。由此产生大胆的猜想:光是沿直线传播的。然后“光是沿直线传播的吗?”“光总是沿直线传播的吗?”等一个又一个深入的问题由此展开。
教学分析:小孔照相机有了真实的数码相机的展示铺垫,制作起来并不困难。综观整个课堂教学,小孔照相机这个产品的作用是一个教学的引入。教学引入的基本作用是激发学生兴趣,促使学生深入学习。
引入的方式有多种多样,采用项目驱动的优势在哪里呢?第一,每一个学生都是课堂的主动参与者。课堂观察发现,在产品的制作阶段,每一个学生都积极主动参与进来,不论原有的基础怎样。第二,问题的发现源于学生。学生制作产品的过程是一个综合运用已有知识的过程,通过自己的所思所想,不断尝试,不但能积累丰富的体验,而且在这个动手动脑的过程能发现一些问题。项目学习通过任务创造了一个方便学生发现问题的情景,这点是难能可贵的。第三,深入学习是学生内在的需要。学生因为制作产品而发现的问题,是属于学生自己的问题,这个问题的解决是来自学生内在的需要。例如,为什么我们组的小孔照相机没有成功?为了解决自己的问题,深入学习变成学生的一种自觉行为,而这个产品也就成为学生深入学习的内驱力。
在教学过程中,产品既是项目学习的成果,也是项目学习的起点,即为了这个产品而设置的任务。在课堂教学的探索中形成了很多典型案例,它们都有共同点:为了制作某一产品而开展学习,学习的目的就是制作出该产品或者是较为完善的产品。产品制作完成,意味着学习可以结束了。
在使用苏科版物理教材开展项目学习时,笔者发现制作某些产品的项目学习很多时候不能涵盖教材内容。产品虽然完成了,但是教学却不能结束。如何挖掘产品潜在的价值,让产品成为学习的新起点,通过一系列探索,笔者认为有三条途径。
一、将产品作为学习对象并进行拓展学习
案例:基于项目学习的《物质的物理属性》教学 。
项目设计:弹弓。
项目材料:30cm长铁丝一段,30cm铜芯电线一段,橡皮筋一根,棉线一根,尖嘴钳一把。
教学片断简述:首先导入项目,教师展示中国达人秀《邓飞虎弹弓表演》视频,问学生是否玩过弹弓,想不想玩弹弓。以此激发学生兴趣,并在展示各种材质的弹弓以及教师自己制作的弹弓后,适时提出项目任务:制作弹弓。接着是学生制作弹弓。10分钟之后,弹弓制作完成。
教学分析:《物质的物理属性》一节涵盖的知识包括了硬度、弹性、延展性、透明性、导电性、磁性、密度等物理属性。密度是前面已经学过的知识,硬度是重点知识,其他的是一般性了解知识。将弹弓作为项目学习的产品,显然不是教学的真正目地。如何挖掘产品潜在的价值,达成教学目标?教师设计了两个环节的活动。
第一环节:展示。比一比谁的弹弓射得远。首先两位男生比赛弹射粉笔头。后来,又有一位女生用电线制作了弹弓也参与展示,结果发现粉笔头还没有弹射出去,弹弓自身就弯了。
第二环节:质疑。为什么不选择电线而选择用铁丝制作弹弓?为什么不选择用棉线代替橡皮筋?两个问题的讨论,让学生认识到物质的硬度和弹性两种属性。接着,顺利进入了教材重要内容物质硬度的比较学习。
在硬度教学结束后,再次回到那个制作失败的弹弓。铜不适合制作弹弓,那么铜可以制成哪些器物?利用了铜的哪些属性?导线外面的塑料皮有什么作用?这样将学习内容拓展到了延展性、导电性、导热性、绝缘性等性质。最后,提出物质还有哪些物理属性的问题,将学习进一步拓展,最终完成教学任务。
弹弓作为产品,在教学初已经完成了。但是,接下来的教学中并没有另起炉灶,引入其他事物作为教学的对象,而是深深挖掘了弹弓这个产品存在的价值。第一,制作弹弓过程,学生面临材料的选择,在无意识地体验不同事物不同属性的运用。第二,通过比赛谁的弹弓射得远,尤其是铜芯电线做的弹弓根本无法工作,学生对不同物质物理属性的认识变得更加显性化。第三,通过教学质疑,学生对不同材料的属性有了深刻的认识,自然而然对不同物质的硬度开展了探究活动;第四,抓住制作失败的弹弓,讨论了铜在生活中的实际运用,由此了解了铜这类金属具有的属性。从这个教学过程可以看出,弹弓已经不仅仅是一个项目学习的产品,而是以此展开学习的源头,将下一阶段的学习有机串联起来,形成了一个学习整体,不仅起到了承上启下的作用,而且是教学过程中一条隐隐存在的线索,将学习的内容不断扩展,充分凸现了产品的潜在价值。
二、将产品作为学习工具并进行延伸学习
案例:基于项目学习的《物体的浮与沉》教学。
项目设计:吸管密度计。
项目材料:塑料吸管一根,细铁丝三小段(每段约20cm长),用于定标的红绿蓝三色贴纸,用于定标的水、酒精和盐水三种密度已知的液体。
教学片断简述:首先是项目导入,教师展示玻璃密度计,询问学生其作用。教师请学生将仪器放入酒精和水中进行观察,发现可以辨别液体种类。教师揭秘,这种仪器叫密度计,同时引导学生观察密度计的结构,特别引导学生关注玻璃密度计的底部的铁砂的作用,由此提出项目学习的任务:制作吸管密度计。教师指导学生,密度计制作分成两步:第一步,想办法使塑料吸管竖立在液体中;第二步,利用密度已知的水、酒精和盐水进行定标,并用三色贴纸标记。10分钟后,大部分学生完成了吸管密度计的制作,也有一小部分学生失败,塑料管沉入水底。
教学分析:《物体的浮与沉》探讨了物体浮与沉的条件以及在现实生活中的运用。密度计的工作原理恰好是物体浮沉条件——漂浮条件的一个运用,教师以此设计成项目学习的任务,非常巧妙。但是漂浮条件不是教学的全部内容,所以教学还要继续。吸管密度计这个产品怎样启动后续的学习呢?
教师进行如下设计:第一,通过比较吸管密度计在水、酒精和浓盐水中的状态(请学生绘出状态图),让学生认识到漂浮状态是一个平衡状态,浮力与重力相等。第二,讨论失败的密度计的原因,让学生认识到浮力小于重力,物体将下沉。第三,让失败的学生改造自己的密度计,让它浮起来;让成功的同学改造自己的密度计,让它沉下去。最后,实验演示了鸡蛋的悬浮,将知识体系补充完整。
整个教学过程,吸管密度计不仅作为项目学习的成果而呈现,更成为后续学习的工具。
借助这项工具,学生发现了漂浮的特征:漂浮是物体平衡的一种表现。借助这项工具,学生在“使沉的吸管密度计浮起来,漂浮的吸管沉下去”的实践操作中,不仅加深了对浮沉条件的认识,而且实现了知与行的统一。学习工具可以为学生学习创造一个真实的情景,这样就能为学生提供更丰富、更具真实性的学习经历。学习工具能让每一个学生都有平等参与的机会,让每一个学生能将自己的想法通过学习工具加以试验,充分发挥学生的想像力和创造力。从产品转型成为学习工具,开启了学习新起点,学习将不断得到延伸。
三、将产品作为学习动力并进行深入学习
案例:基于项目学习的《光的直线传播》教学。
项目设计:小孔照相机。
项目材料:鞋盒一只,半透明硫酸纸一张,小刀一把,蜡烛一个,火柴若干。
教学片断简述:首先教师在暗
室里展示了一台数码相机,打开相机,在屏幕上出现了一个发光物体的像。关闭发光的物体,屏幕上发光物体的像消失。教师引导学生发现有光才能成像,然后提问:“同学们想自己制作一台照相机吗?”接下来导入本课的任务:制作一台小孔照相
机。教师介绍了制作方法:在鞋盒一侧挖一小孔,在另一侧去掉纸板,蒙上一张半透明硫酸纸。大约5分钟后,小孔照相机制作完成。学生把鞋盒的孔对准蜡烛的火焰,观察半透明硫酸纸上的成像,惊讶地发现,半透明硫酸纸上烛焰的像是倒立的。由此产生大胆的猜想:光是沿直线传播的。然后“光是沿直线传播的吗?”“光总是沿直线传播的吗?”等一个又一个深入的问题由此展开。
教学分析:小孔照相机有了真实的数码相机的展示铺垫,制作起来并不困难。综观整个课堂教学,小孔照相机这个产品的作用是一个教学的引入。教学引入的基本作用是激发学生兴趣,促使学生深入学习。
引入的方式有多种多样,采用项目驱动的优势在哪里呢?第一,每一个学生都是课堂的主动参与者。课堂观察发现,在产品的制作阶段,每一个学生都积极主动参与进来,不论原有的基础怎样。第二,问题的发现源于学生。学生制作产品的过程是一个综合运用已有知识的过程,通过自己的所思所想,不断尝试,不但能积累丰富的体验,而且在这个动手动脑的过程能发现一些问题。项目学习通过任务创造了一个方便学生发现问题的情景,这点是难能可贵的。第三,深入学习是学生内在的需要。学生因为制作产品而发现的问题,是属于学生自己的问题,这个问题的解决是来自学生内在的需要。例如,为什么我们组的小孔照相机没有成功?为了解决自己的问题,深入学习变成学生的一种自觉行为,而这个产品也就成为学生深入学习的内驱力。