高中物理線上項目式教學(xué)初探

陳磊磊

摘 要：“停課不停學(xué)”期間的線上教學(xué)，物理教師把三尺講臺搬到一方屏幕上，從最初“主播焦慮，技術(shù)恐懼”逐步過渡到“技術(shù)熟練，正常開課”階段，結(jié)合已有教學(xué)經(jīng)驗來跨越進(jìn)入“功能挖掘，效果提升”新階段。而項目式教學(xué)能有效促進(jìn)高中生對物理概念規(guī)律的理解和掌握，確保了線上教學(xué)質(zhì)量和效果。本文就高中物理線上項目式教學(xué)展開探討。

關(guān)鍵詞：高中物理;線上教學(xué);項目式

新課程改革中明確指出了學(xué)生的課堂主體地位，但是當(dāng)學(xué)生和教師都沒辦法到學(xué)校時，線上教學(xué)就變成了主要的教學(xué)形式。物理學(xué)科是一門思維要求較高的學(xué)科，學(xué)生學(xué)習(xí)起來耗費的時間很多，遇到的問題也多，如何在線上教學(xué)時更加快捷、高效地將知識教授給學(xué)生著實給物理教師提出了一道難題。

受到傳統(tǒng)教學(xué)影響，高中物理教師以往把教學(xué)重點放在知識講解，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，降低了物理課堂教學(xué)質(zhì)量和效率。項目式教學(xué)以真實情境為學(xué)習(xí)環(huán)境，以具體問題為探究中心，讓學(xué)生根據(jù)自身特點來開展學(xué)習(xí)活動，采取探究、合作等方式來發(fā)現(xiàn)和解決遇到的問題，有效培養(yǎng)個體科學(xué)探究、信息處理能力，從而達(dá)到學(xué)以致用、創(chuàng)新實踐教學(xué)效果。

一、高中物理線上教學(xué)現(xiàn)狀

在物理線上課堂教學(xué)中，教師往往講解教材重點內(nèi)容，忽視了物理原理和核心概念教學(xué)，使得學(xué)生對知識理解停留于表面，這種方式難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，而只會讓學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械化、缺乏獨立思考能力。但是，物理作為一門研究性學(xué)科，如果不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性，很難把知識應(yīng)用于課堂實踐之中?，F(xiàn)階段，很多教師在線上教學(xué)中忽視了調(diào)動高中生學(xué)習(xí)主動性，很難充分發(fā)揮物理課堂潛力，不利于課堂教學(xué)順利開展。

二、開展線上項目式教學(xué)的必要性

在創(chuàng)新型社會，對人才的培養(yǎng)要求更高，傳統(tǒng)教學(xué)方式很難適應(yīng)社會要求。在以往教學(xué)中，教師關(guān)注點在學(xué)生成績方面，高分雖然能展現(xiàn)出一個人的部分實力，但代表不了未來整體發(fā)展競爭力，也不符合國家對創(chuàng)新型人才的需求，項目式教學(xué)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性為主，有效促進(jìn)對物理概念規(guī)律的理解和吸收。

線上教學(xué)時，物理教師必須克服其不利因素，發(fā)揮其優(yōu)勢，注重培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生物理綜合能力和核心素養(yǎng)。借助于項目式課堂教學(xué)，教師以項目為引導(dǎo)，帶領(lǐng)班級學(xué)生對真實情境問題進(jìn)行深入思考，激發(fā)個體對物理知識的熱愛和興趣，給予他們施展才華空間，調(diào)動每個人都能積極參與到物理課堂學(xué)習(xí)之中，落實新課改理念精神。

三、線上項目式教學(xué)的策略

（一）激發(fā)學(xué)生興趣

落實新課改教學(xué)理念時，物理教師以學(xué)生為本來設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，關(guān)注他們實際學(xué)習(xí)情況，注重激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生課堂興趣是自主學(xué)習(xí)的前提，如果學(xué)習(xí)興趣不足，很難培養(yǎng)對物理學(xué)科的熱愛。因此，雖然是進(jìn)行線上教學(xué)，但也要注重激發(fā)學(xué)生參與課堂積極性，導(dǎo)入要能激發(fā)學(xué)生興趣，設(shè)問要能引發(fā)學(xué)生思考。

例如，在講解“伽利略對自由落體運動的研究”時，要想引起學(xué)生的課堂注意力，結(jié)合實際學(xué)情來以亞里士多德和伽利略研究自由落體運動的故事為背景，利用線上優(yōu)勢，充分調(diào)用網(wǎng)絡(luò)資源來形象生動地呈現(xiàn)該故事，激發(fā)學(xué)生對本節(jié)課學(xué)習(xí)的興趣，提升探究欲望。對伽利略提出的“自由落體時物體下落速度相同”的觀點，教師可以通過連麥，引導(dǎo)學(xué)生討論如何思考和驗證該觀點的正確性。充分討論后，再讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容，閱讀教材知識來了解伽利略的發(fā)現(xiàn)過程，從中體會到科學(xué)知識的發(fā)展過程，在體驗前人發(fā)展中來掌握物理知識技能，從而順利完成本部分學(xué)習(xí)任務(wù)。

（二）注重探索引導(dǎo)

無論是線上學(xué)習(xí)還是線下學(xué)習(xí)，對于物理而言，解決問題的思路是學(xué)生對問題思考過程，唯有對物理狀態(tài)過程有推理和分析才能完整作答。實際上，很多高中生在面對新出現(xiàn)的物理問題時卻缺乏思路，不知如何去思考，出現(xiàn)胡亂回答現(xiàn)象。當(dāng)然，作為一門自然學(xué)科，物理學(xué)習(xí)離不開對概念規(guī)律的探究，以項目式教學(xué)來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓學(xué)生有機(jī)會發(fā)揮自身探究能力，更好地提升學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究素養(yǎng)，推動線上線下相融合的教學(xué)的開展。

在講解“探究恒力做功與動能改變的關(guān)系”時，學(xué)生要通過實驗來探究恒力做功與動能改變的關(guān)系，學(xué)會利用圖象法來研究功和物體速度變化的關(guān)系。在線上項目式教學(xué)中，學(xué)生要結(jié)合實驗原理來結(jié)合給出的實驗器材進(jìn)行選擇，以小組為單位共同探究設(shè)計有效的實驗方案。在小組討論過程中，教師在線上聽取小組意見，及時發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計過程中的薄弱環(huán)節(jié)和共性問題，幫助學(xué)生解決遇到問題，提升實驗設(shè)計的質(zhì)量。在小組討論完成后，教師隨機(jī)選取學(xué)生代表來說出組內(nèi)討論結(jié)果，找到相對合理的實驗方案，多媒體展示要思考和解決的問題。在視頻播放實驗過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果難免會受到摩擦力的作用，摩擦力對小車做負(fù)功，這就有待于學(xué)生想辦法來消除摩擦力影響。結(jié)合以往所學(xué)的物理知識，班級學(xué)生積極討論解決辦法，提出如果把木板一端墊高，借助重力沿斜面的分力與摩擦力來消除摩擦力影響的想法。借助于線上項目式教學(xué)方式，學(xué)生積極參與課堂學(xué)習(xí)過程，發(fā)散自身物理思維，有效提升物理課堂探究能力。

（三）理論結(jié)合實踐

物理學(xué)科內(nèi)容源于生活卻又高于生活，項目式教學(xué)方式結(jié)合生活實際來實現(xiàn)理論與實踐結(jié)合，發(fā)揮物理項目的作用，不斷提高物理教學(xué)的效率和質(zhì)量。在項目式教學(xué)中，教師在講解知識時可以引入生活現(xiàn)象，發(fā)揮教學(xué)優(yōu)勢。對于普通高中生而言，新知識學(xué)習(xí)和理解會有一定難度，尤其是一些抽象性強(qiáng)的知識，在教師線上講解、剖析生活現(xiàn)象過程中來體會物理知識能夠提升課堂學(xué)習(xí)效率，發(fā)展物理綜合素養(yǎng)。

在進(jìn)行“摩擦力”項目學(xué)習(xí)中，學(xué)生對摩擦力概念認(rèn)識較為模糊，感到非常抽象。面對這一情況，由學(xué)生挖掘生活中與摩擦力相關(guān)的現(xiàn)象，從中找到解決問題的方法。如，雨雪天氣情況下出行，汽車制動為何會出行比平時更長的剎車距離，結(jié)合所學(xué)知識了解到影響摩擦力的兩個因素，物體所受壓力大小與接觸面粗糙程度，發(fā)現(xiàn)下雨或結(jié)冰后路面更加光滑，進(jìn)而理解汽車制動現(xiàn)象，提出的解決方法（駕駛員慢速行駛或輪胎上安裝防滑鏈來增加接觸面粗糙度）來防止打滑現(xiàn)象，降低事故發(fā)生概率。汽車剎車外，學(xué)生還發(fā)現(xiàn)工廠中設(shè)備經(jīng)常要注入潤滑油，究其原因在于，潤滑油能夠減小設(shè)備部件間（如，齒輪嚙合）摩擦力，使設(shè)備運行更加平滑。結(jié)合上述生活現(xiàn)象，學(xué)生更加理解和掌握本節(jié)課學(xué)習(xí)新知識，在分析現(xiàn)象中靈活應(yīng)用物理知識，理論結(jié)合實踐來形成物理核心素養(yǎng)。

（四）發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢

在高中物理的學(xué)習(xí)中，我們通常通過實驗來觀察現(xiàn)象，構(gòu)建概念和理解規(guī)律。然而高中物理的波動光學(xué)部分內(nèi)容較為抽象，在家中又無法進(jìn)行實驗，需要利用仿真實驗呈現(xiàn)。我們可以應(yīng)用MATLAB軟件，通過編程模擬物理過程，用動畫、仿真來探究和揭示物體演化過程，把抽象的問題形象化、抽象的數(shù)據(jù)公式可視化，同時顯示出數(shù)據(jù)公式的內(nèi)在關(guān)系。利用MATLAB仿真技術(shù)，能在線上課堂上即時向?qū)W生展示在任何參數(shù)下的光的干涉衍射的光強(qiáng)條紋和光強(qiáng)曲線圖，通過對比讓學(xué)生了解各參數(shù)對條紋的影響，從而加深對波動光學(xué)規(guī)律的理解。特別是利用MATLAB編制各類干涉衍射實驗的GUI，并整合在一起，形成一個應(yīng)用系統(tǒng)。在線上教學(xué)時，教師授權(quán)學(xué)生控制電腦屏幕，學(xué)生能直接通過拉動不同的參數(shù)的滑塊，馬上得到相應(yīng)的干涉或衍射圖樣，動態(tài)地展現(xiàn)各參數(shù)與條紋之間的關(guān)系，整個過程簡單明了、直觀形象，圖像細(xì)致逼真。增進(jìn)師生的交流與互動，加深學(xué)生對光學(xué)實驗的理解，提升學(xué)習(xí)興趣和效率，使教學(xué)效果得到提高。

（五）重視課后反思

在線上教學(xué)后，很多教師由于不在學(xué)校，加之受到其它事情影響，很少進(jìn)行自我課后反思。缺乏對線上課堂教學(xué)的自我反思，無法發(fā)現(xiàn)授課中存在的問題，教師很難熟練應(yīng)用教學(xué)軟件，自然無法及時應(yīng)對課堂中出現(xiàn)的突發(fā)情況。課后反思是教師完成線上教學(xué)后的一項重要內(nèi)容，特別是物理教師，從而能夠更加熟練地掌握軟件的使用技巧，回顧教學(xué)中出現(xiàn)的問題，從而提升自身駕馭課堂的能力。只有進(jìn)行自我反思，物理教師才能剖析在線上項目式教學(xué)中優(yōu)缺點，細(xì)致、冷靜地進(jìn)行分析，面對出現(xiàn)的問題予以改正。經(jīng)歷一次次自我反思，物理教師線上課堂教學(xué)會變得自然、習(xí)慣，課堂講解中直擊學(xué)習(xí)痛點，以豐富多彩教學(xué)方式來激發(fā)個體物理課堂學(xué)習(xí)動力，引導(dǎo)他們快速進(jìn)入到課堂學(xué)習(xí)之中，提高課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量。每次授課后，教師都會進(jìn)行自我反思，為接下來的授課做好準(zhǔn)備。在線上項目式教學(xué)中，學(xué)生有著學(xué)習(xí)主動權(quán)，通過課堂師生互動來展開學(xué)習(xí)，探索出新知識，但按照自身學(xué)習(xí)層次未能把知識拓展到課外，大大降低了本節(jié)課學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率。面對著上述問題，教師結(jié)合教學(xué)實際來進(jìn)行自我反思，注重在接下來教學(xué)不再出現(xiàn)上述錯誤，為接下來物理課堂高質(zhì)量教學(xué)打下基礎(chǔ)，進(jìn)而發(fā)展思考能力，提高物理教學(xué)的綜合能力。

（六）培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)

學(xué)情分析有賴于客觀數(shù)據(jù)作為支撐，傳統(tǒng)學(xué)情分析基于教師教學(xué)經(jīng)驗和學(xué)生反饋，難以實現(xiàn)量化分析。在線上學(xué)習(xí)中，很多高中生普遍反映物理難學(xué)，缺乏學(xué)習(xí)興趣，出現(xiàn)目標(biāo)缺失。結(jié)合這一情況，高中物理教師要借助大數(shù)據(jù)來掌握實際學(xué)情，引導(dǎo)學(xué)生形成良好物理學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)物理學(xué)習(xí)興趣，合理規(guī)劃學(xué)習(xí)時間，開展自主學(xué)習(xí)，進(jìn)而正確樹立學(xué)習(xí)目標(biāo)。線上教學(xué)時，可以通過信息技術(shù)軟件，了解到班級、學(xué)生實際學(xué)情，不同學(xué)生對各部分知識點理解和掌握情況，查看實際學(xué)情。軟件能夠顯示班級在力的合成和分解課程學(xué)習(xí)中存在的問題，再直觀、清晰地展示處理，為物理教師接下來教學(xué)提供方向，便于開展針對性教學(xué)。物理教師還可以看到學(xué)生考試和練習(xí)成績變化，看到某位同學(xué)班級排名變化，及時了解成績退步學(xué)生原因所在。借助于先進(jìn)信息化手段，教師開展項目式教學(xué)中，來進(jìn)行針對性地設(shè)計內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。實際上，通過采集日常作業(yè)和考試分析報告來掌握實際學(xué)情，發(fā)揮信息技術(shù)的巨大優(yōu)勢，把日常教學(xué)精力放在針對性地幫助學(xué)生對薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行總結(jié)、歸納和提升方面，進(jìn)而以自主學(xué)習(xí)來發(fā)展物理核心素養(yǎng)。

結(jié)束語

在線上教學(xué)的大背景下進(jìn)行項目式教學(xué)，能夠提升學(xué)生的能力，尊重他們課堂主體地位，激發(fā)個體物理學(xué)習(xí)熱情和潛力，使他們在項目中領(lǐng)會新知識、探究新內(nèi)容、做好理論與實踐結(jié)合，既提升物理學(xué)習(xí)的認(rèn)識，也從中收獲樂趣和信心，在潛移默化中發(fā)展自身物理核心素養(yǎng)，實現(xiàn)在家中高質(zhì)量、高效率學(xué)習(xí)物理知識的目標(biāo)。

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課題項目：本文系福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度課題《基于項目式學(xué)習(xí)模式培養(yǎng)中學(xué)生“物理觀念”素養(yǎng)的實踐研究》（課題批準(zhǔn)號：FJJKXB19-603）研究成果