任务驱动下跨知识领域的综合学习

杨勇诚 顾晓芳

[摘 要]项目学习是“舶来品”，要让它发挥积极的育人功能，应对它进行本土化改造，将它融入中国的教学实践中。基于这样的考量，项目学习进学科教学是我们新时代教学改革的应然选择。面对这个全新的命题，教師必须主动作为，积极转变教育观念，不断优化教育行为、提升教学品质。文章以“研究影响电水壶电热转换效率的因素”为例，阐述如何将相关热学、电学知识与技能整合起来，开展基于项目学习的初中物理教学活动，以提高物理学科的育人功效。

[关键词]初中物理;项目学习;电热转换效率

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2022）17-0037-03

中共中央、国务院印发的《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》明确指出“探索基于学科的课程综合化教学，开展研究型、项目化、合作式学习”。项目学习已成为中小学教育的“热词”。项目学习是指通过学生制作某个特定的“产品”或完成某项特定的“任务”，充分选择和利用最优化的学习资源，在实践体验、内化吸收、探索创新中获得较为完整而具体的知识，同时发展技能、培养习惯、陶冶情操、学会合作的学习。本文所研究的“研究影响电水壶电热转换效率的因素”项目学习，实质上就是将综合实践活动作为一种学习方式引入物理教学中，把知识传授和技能训练融入完成一项具体的“任务”或制作一个“产品”的过程中，打破教材文本呈现方式，重新整合学习内容，通过“出其不意，攻其不备”的具体“任务”，引发深度学习。

一、方案设计与教学实施

“研究影响电水壶电热转换效率的因素”项目学习就是把热量和电能的测量、计算整合在一起，使学生在任务的驱动下，经历项目导入、设计、实施、展示、评价和拓展等环节，体验新的学习流程和学习方式（如图1所示）。

1.项目导入。项目导入就是引出主题，布置任务。项目学习的关键是设计适合学生学习的项目，即学习任务。任务不但要具有挑战性，而且要具有趣味性，尽可能聚焦社会、生活中的问题。让学生“跳一跳能碰到果子”，并在教师的帮助下、同伴的协作下摘得下“果子”。任务太艰巨，学生望而生畏，起不到驱动学习的作用;任务太简单，学生缺乏兴趣，也不能激发学习动机。在实际操作中，面对“哪些因素会影响电水壶电热转换效率？”这个开放式任务，学生根据自己的经验，不难猜到“可能跟电水壶的功率和烧水的量有关”。但是，对于一些学习基础比较差、学习能力比较弱的学生，我们将任务调整为“测定电水壶电热转换效率”，适当降低难度，以便于他们参与项目学习。

2.项目设计。项目设计不是物理实验设计，而是让学生制订学习目标、厘清学习内容、规划学习路径、分解学习任务等。物理实验设计只是项目设计的一个组成部分，“研究影响电水壶电热转换效率的因素”的实验要注意用好控制变量法，并让学生明确要做哪些知识和技能的准备，比如热量计算、温度计测水温和电能表测电能的方法等。其中，“比热容”概念是教学重点，也是学生学习的难点，对于这个知识点，教师应给学生提供充分的帮助。

3.项目实施。项目学习是项目实施的核心环节。项目学习以学生自主、合作学习为基本形态，采用“师傅带徒”方式展开，让学习基础好的、经验丰富的学生带领学习基础相对较差的、经验相对缺乏的同伴一起学习。这时，学生在知识、技能上的差异成为最重要的学习资源，形成“兵教兵、兵练兵”的氛围，教师成为学生学习的组织者和协助者，在学生力所不及的时候提供帮助。因此，教师在组织项目学习时要做到“三不讲”，即“学生已经会的，不讲;学生自己可以学得会的，不讲;学生通过同伴帮助能学会的，不讲”。阶段性主题引领的项目实施过程一般可以分为以下三个环节：

（1）知识准备环节。根据学生的规划，学习相关物理知识。在本例中，首先，学习“比热容”概念和热量计算，掌握公式[Q=cm（t-t0）]。其次，学习电能计算方法。学生凭借自己的学习经验，首先想到利用[W=Pt]计算电能，通过测定加热时间来解决问题。这时，教师一定要提醒学生对电水壶铭牌上“额定功率”中的“额定”加以关注。学生通过自主学习发现，利用[W=Pt]测量电水壶消耗电能的路走不通，于是引入电能表测电能的方法。通过学习，学生对电功率、额定功率和实际功率等相关知识有了一定的了解，为后续电学知识的学习积累经验。

（2）技能训练环节。因为学生有生活经验，所以他们在实践中用温度计测水温没有大障碍，教师只需对操作要领稍作强调就可以放手让学生操作。对于电能表的使用，教师可采用让学生自主阅读、学习产品说明书的方法，不仅要求学生读懂铭牌上的参数，而且要求学生掌握两种测量用电器消耗电能的方法。操作步骤：一是在较长时间间隔里，采用先后两次示数相减的方法测出电路上用电器累计消耗的电能;二是在较短时间间隔里，通过记录指示灯闪烁次数来推算用电器实时消耗的电能。假如我们使用的电能表的参数为“[5（20） A 220 V 50 Hz 3200 imp/kW·h]”，记录电能表指示灯闪烁次数为[n]，那么用电器消耗的电能为[W=3.6×106n/3200 J]。

（3）实验探究环节。一是观察用同一个电水壶烧不同质量的水，二是观察用额定功率不同的电水壶烧相同质量的水，收集数据，进行比较，得出结论。如表1为某学习小组的实验数据，根据①②、③④实验可知，烧开相同质量的水，使用功率大的电水壶其电热转换效率高;根据①③、②④实验可知，使用同一个电水壶烧开水，水的质量越大，其电热转换效率越高。

4.项目展示。如果项目实施是学习小组内部成员相互交流、彼此影响的过程，那么项目展示环节则是组间学生相互交流、学习的过程，也是教师查漏补缺的主要途径。同时，教师引导学生将碎片化知识结构化、系统化。参与项目学习的学生都能根据自己的智力强项和经验优势选择、承担适合自己的任务，从而都学有所获。在项目展示过程中，学生不仅要展示小组集体的研究结果，还要向同伴表达小组或自己的想法、做法，陈述自己的体验和感受，由此培养学生的表达能力和团队意识。

5.项目评价。项目评价是随着项目展示一并进行的，是对学生学习过程的综合评价。项目评价指向项目设计时的学习目标是否达成，学习内容有无遗漏，实验设计有无改进。项目评价采用学生自评、同伴互评和教师点评相结合的方式。因为学生的智力强项是多元的，在项目学习中承担的任务是各异的，为小组学习做出的贡献是多样的，所以教师要抓住学生表现出来的亮点，加以表扬。评价绝对不是给学生评优良中差，而是让学生发现自己的亮点、看到自己的进步，从而增强自信。评价不能只盯着学生的不足和缺点。

6.项目拓展和深化。为了让物理学习走进生活，走向社会，项目还可以向社会调查拓展，让学生了解人们节电节能的行为方式，比如选择适合用水需求的电水壶;在容积相同时，尽量选择功率大一些的电器;烧水时，尽量多注水，以接近但不超过安全水位为宜，等等。学生将探究实验和社会调查的结果综合，形成研究报告。这份研究报告就是项目学习的最终“产品”。有了这个“产品”不等于学习结束，项目深化就是基于学生对相关知识、技能的掌握情况，为学生后续相关知识的学习做铺垫，抓住学生“意犹未尽”的兴奋点，鼓励学生自主学习其他热学和电学知识。

二、教学反思与实践体会

这个教学方案已经在我们的教学中多次实践，教学思路越来越流畅，教学效果也越来越好，为我们在物理课堂中推进主题式学习、项目化教学增添了信心。

（一）突破思维定式，重组教学流程

有教师质疑：没有系统学习电学知识就嵌入电能测量的相关内容是不是有点突兀？项目学习就是要打破这种思维定式，顺应人们认识世界的逻辑组织教学，知识的呈现要符合完成任务的需要，即需要什么，我们就学什么。相对传统教学，项目学习的知识传授呈碎片化状态，但是对于人们认识世界的过程而言依然是“整体化”的。项目学习倡导的“做中学”，一能激发学生学习兴趣，增强学生学习动机;二能将抽象的物理概念和物理规律与具体的事结合起来，便于学生理解和记忆;三能打破学生的心理预设，引发思维冲突，催生深度学习;四能将碎片化的知识，在后续学习中结构化，学生在经历“山重水复”之后会有“豁然开朗”的感觉，复习课、习题课不再是“炒冷饭”。

（二）创设真实情境，强化先学后教

让学生置身于真實的情境，在解决实际问题的过程中，反刍已有经验，通过同伴影响、相互学习，携手共进。正如约翰·杜威所说：“教育就是经验的改造或改组。”没有经验就没有真正意义上的教育。教师在项目设计上应尽量贴近学生的生活经验，在他们耳熟能详的范围内挖掘素材，在他们司空见惯的场景中规划项目，这也是物理教育所秉承的“走向社会、走进生活”的理念。同时，教师不能机械地搞“堂堂清、段段清”，不能“只扫门前雪”，而是要为学生后续的学习埋下“种子”，打好“伏笔”。

（三）催生课堂变革，提升教学效能

项目学习给学生、教师、课堂和课程都带来积极的变化。一是学生变得更加活泼，掌握了知识和技能，积累了丰富的学习经验，学会了接纳和尊重他人，并赢得了自信与他们的信任等;二是教师变得更加睿智，转变了教育观念，提升了创新能力和学科素养，提高了教学技能;三是课堂变得更加灵动，学生围绕完成“真实”任务、制造“真实”产品展开学习活动，在分工合作中形成既紧张又活跃的学习气氛;四是学习变得更加有趣，项目学习不拘泥于教材的编排，让 “干巴巴”的学习内容回归学生“丰富多彩”的生活，从而使学习更有趣、更生动。

（四）凸显学生立场，丰富课程内涵

叶圣陶先生曾说过“课文无非是个例子”，教师应打破“教材囹圄”，充分利用已有的经验，突出重点、难点，从而更好地设计出符合学生需求和期待的课堂，提高教学效率。一切教学改革的目的都是教师教得轻松、学生学得充实，行之有效、低耗高效。但在教学实践中，常常看到一些教师不能站在学生立场和从学生视角思考问题，一味地标新立异、孤芳自赏。因此，改变教材逻辑、重整教学资源等，需要教师充分了解学生的诉求，体会学生的心境，充分考虑和了解学生已有的生活常识和物理知识基础。如果教师忽视学生的既有经验，重复讲解学生已经掌握的知识，就会使学生对物理失去学习兴趣和新鲜感，还会降低课堂活力和学生学习动力;但是，如果教师认为学生“应该都会了”，想当然地忽视基础知识教学，则会使教学难度与学生能力不符，削弱学生信心。一句话，重新编排学习流程，绝非“标新立异、哗众取宠”的赶时髦之举，而是在学生既有经验上恰如其分地顺学而教。

实践告诉我们，想要用一种教学方式或者方法解决所有教学问题是不切实际的。项目学习也一样，它有自己独特的育人优势，同时也存在不足。项目学习只是众多教学方法中的一种，只有与其他教学方法有机结合，才能更好地发挥它的育人优势。

[   参   考   文   献   ]

[1]  杨勇诚. 项目学习：初中物理教学的一种有效方式[J].物理教师，2007（5）：24-25.

[2]  杨勇诚，白孝忠，顾晓芳. 项目驱动 自主合作 共同提升：基于项目学习的初中物理学习方式研究 [J].中学教学参考，2020（35）：37-39.

[3]  杨勇诚. 项目引领下的物理深度学习策略[J].中学物理教学参考，2018（11）：1-4.

[4]  中华人民共和国教育部. 义务教育物理课程标准：2011年版[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

[5]  盛建国，朱祥. 基于项目学习的初中物理教学案例[M].西安：陕西师范大学出版社，2014.

（责任编辑 易志毅）