项目式学习在高中物理教学中的作用课题研究成果报告新课改背景下，深化倡导素质教育，注重学生创新精神及能力的培养，大力发展学生的动手实践能力。其中，项目式学习能够把物理核心素养落地执行，它促进了高中物理教学改革，拓展了高中物理教学理论的持续深入，丰富了高中物理教学资源，是教学实用主义理论、构建主义理论、发现学习理论的综合运用。本文在解释了项目式学习相关的基本概念基础上，比较了项目式学习与比较流行的探究式学习、问题式学习的异同点，重点分析
了项目式学习的优势；同时，在提炼自身教学实践的基础上总结出了项目式学习的实施要素以及设计原则，并说明了项目式教学的详细策略，希望能为学生物理综合素养的提升贡献一份力量。一、项目式学习概念界定顾名思义，项目式学习是学生以项目主题为导向，结合学科知识点和自身知识结构开展的一系列为解决项目而共同合作的学习模式。从项目式学习的名称来看，我们需要对“项目”“项目式学习”分别进行概念界定。同时在教学中，项目式学习和问题式学习、探究式学习等有着比较多的共同点，需要在相似的基
础上对三种学习方式进行一定的区分。（一）项目项目是经过前期调研、精心策划、科学设计，把所有能对特定目标产生积极影响的资源组织起来，在一定时间内为实现特定
目标而开展的个人或者团队协作任务。项目的产生最初是在建筑领域为了培养建筑师而开展的一种竞争模式，应用到教育教学领域，一方面强调了学习结果导向，一方面强调了学习的活动性和可操作性。学生在项目结果导向下，以小组合作模式开展学习活动，在整个学习过程中能够发挥自身优势，借助小组同学的帮助获得自身能力的提高。（二）项目式学习项目式学习是美国教育家克伯屈在1918年提出并应用的，随后在一系列的研究中，项目式学习逐渐被定义为：学生围绕真
实复杂的问题，结合已有理论知识和资源，精心设计产品，合理安排学习任务，并在此过程中构建知识系统和技能系统。高中物理项目式学习则需要以物理学科关键知识和概念为基础，结合生活化项目主题，在教师科学有效的指导下，学生以团队形式研究问题、探讨问题、解决问题，以提升自身物理综合素养的学习模式。（三）项目式学习与传统学习的比较首先，从组织形式上看，传统教学以班级为教学单位进行统一集中授课，学生的人数较多且身心发展程度不同；项目式学习
学生根据自身特点寻找合作目标，自行构建4～7人的学习小组，教师可以为每一个学生提供个性化建议和指导，“以生为本”的教学理念得以落实。其次，从教学评价上看，传统教学的评价以终结性评价为主，学生的期末考试成绩是唯一的标准；项目式学
习采用的是形成性评价结合终结性评价的方式，多元的评价体系让学生的学习有了一个方向性的指导。再次，从教学培养目标来看，传统的教学重视学生知识的广度，知识深度方面涉及的很少。（四）项目式学习和问题式学习的比较项目式学习和问题式学习两者有着很多的相似之处，但总体来看，项目式学习的范围更广，项目主题涉猎的学科更多，融合性更强，且学生的知识获取是在实践活动中自己总结出来的，整个过程存在不确定性，需要学生自主开展问题调查和探究。问题式学习以单一学科为导向，更重视学生求知的过程，强调学生知
识获取的结果。然而受问题式学习中问题背景的限制，导致了学生思维活动受限，不利于知识深度方面的拓展。（五）项目式学习与探究式学习的比较项目式学习与探究式学习两者的相似点是最多的，都是强调学生主动构建知识，都重视学生的合作学习意识培养，教师都是协助者、引导者的角色。但不同的是，探究式学习以问题为开头，学生在解决问题的驱动下进行知识构建，而项目式学习是以成果为导向，学生的目的性和导向性更加清晰，预设、规划更为明确，自主探究的学习计划、进度都有更明显的提升。
二、高中物理采用项目式学习的优势（一）提高了学生的课堂参与度课堂参与度是学生在学习过程中主动性和积极性的综合表现，在一定程度上影响着学生的学习效果。项目式学习主体一般
取材于学生的生活问题或者社会热点问题，当学生发现现有知识结构无法解决这些问题时，好奇心和求知欲旺盛的他们会主动参与到新知识学习和问题解决的过程中。而且项目式学习不同于传统的教学方式，不再以大班授课形式出现，学生在小组模式下协商问题解决办法，提出自己的策略见解，主动寻找问题解决路径，不再被动接受任务或者知识，营造了一种相对轻松、自主的学习氛围。（二）提升了学生物理学科核心素养首先，项目式学习促进了学生物理观念的形成。学生把物理
概念和规律进行提炼与升华，形成了物理观念。项目式学习中，项目分接任务推动着学生独立完成新知构建，解决位置问题。这个过程的综合性强，不仅需要学生了解掌握多个学科领域的知识，还需要学生对知识进行迁移，内化为自身的综合实力。独立构建知识能让学生形成清晰的知识网络，并把其迁移到项目的具体情境中，解决项目实际问题。其次，项目式学习提升了学生的科学思维能力。科学思维能力主要包含了建模能力、科学推理和论证能力，以及就实际问题的质疑创新能力。在项目式学习中，由于项目主题来源于实际生
活中客观存在的问题，是对未被加工的物理现象和事实的描述，因此，学生需要从中概括出公有属性，抽象出本质特征，形成一个符合物理基本概念和规律的模型，再去运用物理知识去解决问题，这一过程实际就是物理建模过程。物理建模完成后，为解决
问题，学生需要去调集自身知识结构完成推理，得出观点，随后搜集资料论证自身观点，这提升了学生的科学推论能力。再次，项目式学习提升了学生的科学探究能力。项目式学习是以某一个生活现象为主题开展的，学生在学习中分析实际问题，并拆解为几个可操作性的驱动问题，然后带着可操作性的问题去调研、搜集材料进行佐证，而且这些问题并不是一个学生能够在短时间内全部完成的，这需要小组成员共同协作、沟通讨论。整个过程既培养了学生的竞争意识，又培养了学生的团队合作意识，是完整的科学探究过程，能提高学生的科学探究能力。
最后，项目式学习让学生养成了良好的科学态度和责任感。项目式学习所使用的项目主题一般都来源于实际生活，尤其是社会热点问题，更是把物理知识融于真实社会情境中，学生在项目学习过程中能够切身体会到物理学科对生活、社会的贡献，培养了学生的社会责任感。（三）促进了学生深度学习深度学习是教育界目前比较热门的话题，它注重了面向真实问题整合新旧知识，构建系统的知识结构，强调了批判性学习方式，让学生、教师关注学习中的自我认知和反思。首先，项目式
学习是让学生在真实生活情境、社会情境、自然情境中去解决问题，而且这些问题与社会生活紧密联系，为解决这些问题学生必须要把物理知识迁移到具体情境中，丰富学生的物理知识经验，加深对物理知识的理解。其次，项目式学习的合作小组模式为学
生深入研究项目主题提供了有力支撑，学生既是项目计划的制定者和实施者，又是项目计划的监督者，同时还能通过不同观点的交流来批判、反思自我，创造出更多解决问题的可能。可以说项目式学习是深度学习理论最好的实施手段。（四）促进了学生个性发展项目式学习教学单元学生是合作学习小组，小组的构成成员、认知水平、学习风格形成了互补。在项目的每一个阶段，学生都可以根据自身特点选择自己感兴趣的任务，并根据任务发挥自己的专长，获得成功的体验。在此期间，教师能够根据每一个学生
的特点给出专门的指导性意见，这样能很好地弥补传统教学中难以照顾每一个学生的不足。而在小组成员之间也能够互相学习，取长补短，让基础知识薄弱的学生通过与同组成员的交流把物理知识再次进行巩固。（五）学生知识的系统性得以有效建立项目式学习一直强调学科知识的交叉融合，这是因为在面对某一实际情境下的问题时，单一的学科知识无法解决。而高中阶段学生的学科学习是人为割裂的，这给学生的知识认知带来了片面性，项目式学习恰恰能够弥补这种割裂和片面，让学生在探索
解决项目难题中不局限于物理学科，而是综合运用各学科知识融会贯通，拓展知识广度。三、项目式学习的实施策略（一）实施要素
第一，项目主题选定要以驱动学生学习的进程为主导方向。学生的主要任务就是解决由项目主题拆分出来的若干个问题，这也是项目式学习成功开展的关键因素。项目主题的选定包含了师生共同探讨商定项目主体和项目启动仪式。第二，项目团队建设一般由4～7人组成，组建团队是影响项目进程、团队评价的重要因素之一。团队建设最有效的方式就是基于学生友谊并综合考量学生团队的优势互补，能够让团队在项目化学习中相处融洽、沟通顺畅。第三，项目计划是在若干问题被讨论分析出来后制定的，合作学习小组成员可以按照计划解决一个个问题，并在项目
日程所规定的时间内完成预设目标。第四，项目活动实施是主要阶段，是学生根据所指定的计划搜集资料、自主探究、讨论沟通并取得一定成果的阶段。在这个阶段中，教师参与指导学习过程，让学生在教师的纠偏指导下完成知识构建，但不参与学生知识生成。第五，项目成果展示是整个项目最终价值的体现，能让学生重视并提升参与的积极性。成果展示一般都是选一名学生为代表做陈述发言，并有其他小组成员实践操作，详细论述与演示项目过程中遇到的问题及解决方法，同时客观评价自身的不足与收获。第六，项目评价与反思是学生获得知识、重构知识的关键环节。
合理的项目评价体系能激励和改进学生的学习习惯，提升项目学习的质量，有利于教学目标的达成。（二）设计原则项目式学习设计的首要原则就是问题性原则，应该以实际问
题为导向驱动学生主动完成物理知识的学习。教师要提出问题，帮助学生调查交流，认清问题的本质属性，使学生能够有的放矢。问题有了，自然需要情境，项目式学习是基于社会生活某一真实事件而进行的，无论是教师还是学生都需要以固定角色代人到真实情境中完成教与学。科学把握情境原则才能真实定位现象，加深学生兴趣，从而体现主动性原则。学生是项目式学习的主体，教师在设计问题时要充分考虑学生现有的知识结构和情感状态，让学生能够从不同角度参与到项目中，从而为主动探究打下基础。主动探究原则的提及是教师倡导学生在参与项目中主动发现问
题、主动建立向题与知识的联系、主动设计、主动探究解决问题的方案，并与同组成员共同合作。（三）实施策略首先，项目主题要源于实际生活、科技前沿、社会热点。只有这样的主题才能激发学生的参与积极性，如航空航天中火箭发射时的多级推进技术研究。当然，项目主题不能一味地贴近科技前沿，还需要与高中物理新课程标准保持一致，并包含多学科综合性的知识单元。如为城市外环高速路设计一座承重较高、使用时长较长的桥梁，这就需要涉及物理受力、化学材料防腐、建筑
美学等相关知识。其次，项目式学习过程中，教师要为学生搭建支架，为学生在学习中可能遇到的问题提供帮助或者讲解知识。一方面教师要为学生提供解决问题的途径或方法，另一方面教师要进行学情分
析，并以此为基础开展必要的专题培训或讲座。再次，驱动问题的设计是项目式学习有效开展的关键步骤。教师要把握的是：问题的设计要指向物理学科的关键知识，形成有逻辑性的问题链条。因此，教师可以根据项目结果进行逆推，从不同角度设计驱动问题。第四，项目式学习要有效提高团队合作效率。在组建项目合作学习小组后，教师要指导学生明确各自分工，建立有效的监督策略，为每一个小组设定一个负责人，组织协调组内各项工作，并有效带领小组完成工作任务。
最后，项目式学习要有一个多元的评价体系，不仅要有结果性评价，还要有形成性评价。结果性评价主要评价项目作品和汇报，要从作品的可行性、创造性、审美性、可推广性等方面进行评价；形成性评价主要关注学生在项目式学习进程中的学习行为和学习态度，要从信息搜集能力、团队合作能力、自主探究学习能力、项目情感态度等方面进行评价。总之，项目式学习提升了学生的课堂参与度，促进了学生对物理知识的深度学习，推动了学生各学科知识的有效融合，提升了学生的核心素养；同时，又有利于教师在教学中贯彻“以生为
本”的教学理念，让学生的物理知识学习更趋于实用性。四、项目式学习的设计案例— —以“长度和时间的测量”为例项目学习在美国、英国等西方教育发达国家极受推崇，它以
学生为中心，要求教师在整个教学过程中能充分调动学生的学习主动性，深挖学生的潜能，促使他们进行自主学习和合作学习。项目学习呈现出的教学优势，正是现实我国初中物理教学活动中严重缺失的。本文以苏科版八年级物理上册第五章第一节“长度和时间的测量”为例，阐述如何在初中物理教学活动过程中利用项目学习，设置任务来打造较为高效的物理课堂。项目学习以任务驱动学生的学习，本节课就设计了以下几个任务：任务1：测量班长的身高
一个优秀的班长对本班情况了如指掌，同学们了解班长吗?比如他（她）的身高，我们可以用刻度尺进行测量。可实验室提供的米尺量程不够，不能测量，鼓励同学们一起来做一把量程是
0~2m的刻度尺。利用教室里打开的前门，以地面作为零刻度线，以1m作为分度，做成了一把最大测量值是2m的“米”尺。当班长抬头挺胸，贴站在门前，大家发现，班长的身高比1m大，比2m小，该读成1m还是2m，比1m多的部分要不要了?当然要，怎么办?预习过的同学知道，要进行估读。有人读成了1.6m，有人读成了1.7m，甚至有人读成了1.65m。人的估计能力有限，只能估计到最小分度的十分之一的整数倍，即最小分度的下一位。以上测量值1.65m是错的，而1.6m和1.7m都是正确的，而造成读数差异大的原因是，上述“米”尺很不精确，上述测量意义不大。
如何才能让这把“米”尺变得精确?把1m的刻度进行10等分，每1等分就是1分米，再来进行测量和读数，测量就显得精确多了，测量也就变得有实际价值和意义了。收获：同学们知道测量时，物体的长度并不是刻度尺最小分度的整数倍，多余的部分不可忽略，要进行估读，要估读到刻度尺最小分度的下一位；刻度尺的分度值越小，测量的结果就越精确；将1m进行10等分，每个等分就是1dm，即1dm=0.1m；另外，产生了项目学习的第一个产品，身高测量器，同学们喜欢的话，可以在教室里长久保留。
班长的身高一定是班级里同学关注的焦点，测量班长的身高这个实验对于课题的顺利引入和学生兴趣的激发是有立竿见影的效果的。现场将1m进行10等分，同学们对1m和1dm的换算关系就有了深刻的理解，比强行记忆的效果好得多。
任务2：测量物理课本的长度
物理课上，物理课本放在课桌上，甚至经常握在手中，大家知道它的长度吗?可以用刻度尺进行测量。同学们的手头大多数都是小量程的刻度尺，量程不够，现在甚至连木条都没有，该怎么办?每组可以利用老师提供的8K纸对折若干次，两侧和中间位置订上订书钉固定，得到一把没有刻度的直尺。在上面左侧标上零刻度线，利用手头的刻度尺，每隔1dm画上一刻度线，制成了一把量程为0 ~3dm的刻度尺。在测量的过程中，教师通过巡视指导、同学们通过小组合作学习的方式，逐一解决测量过程中的零刻度线对齐、刻度线与被测物体紧贴、读数时的视线角度、读
取准确值和估计值、数据的记录等诸多问题。将小组的数据进行比对，有的读成2.5dm，有的读成2.6dm，还有的读成了2.7dm，以上读取的数据都是正确的，但差值还是挺大的，达到了0.2dm，可见制成的“分米”刻度尺对于测量物理课本的长度其精确程度是不够的。怎么办?有了刚才测量身高的经验，同学们很容易想到要将1dm进行10等分，将分米刻度进行10等分后，测量的精度果然大大提高了，各小组测得的结果差异也变小了。如果能进行多次测量求平均值，发现各小组的差异会更小，说明采用多次测量求平均值的方法可以有效地减小误差。
收获：知道将白纸对折可以获得直线条，将白纸对折数次便可得到硬度尚可的直尺；掌握了刻度尺的使用方法，比如测量物体长度时要将刻度尺零刻度线与物体一端对齐等；将1dm进行10等分，每,1等分就是1cm，知道了1cm=0.1dm；知道多次测量求平均值可以让测量结果更加精确；各小组制作成本课的第二个产品，量程为3dm的“厘米”刻度尺，可以去测量其他物体的长度，比如鞋子的长度。在这个任务环节内，各小组合作学习，建立了多通道型互动，教师也要通过各种方法，去促进学生彼此之间的交流，共同分享
学习成果、技能和经验。每个小组将1dm进行10等分，同学们对1dm和1cm的换算关系就能掌握得非常牢固。任务3：测量物理课本一张内页纸的厚度
同学们观察自己的刻度尺，1cm被分成了10等分，每个等分就是1mm。物理课本一张内页纸很薄，其厚度远远小于1mm，无法进行直接测量。教师融入各学习小组和学生一起讨论、研究，逐一解决遇到的问题，最后获得了特殊的测量方法。封皮去除，内芯压紧，页码数除2即为纸张数，内页纸的总厚度除以纸张数即为一张内页纸的厚度。如果多次测量内芯不同处的厚度求平均
值，测量的结果会更加合理和精确。收获：同学们知道了将1cm进行10等分，每个等分就是1mm，即1mm=0.1cm；知道了一个待测量小于测量工具的最小分度值的时候，是不能测出其结果的；掌握了运用累积法测量微小量的方法。在这个学习环节中，有了前面两个实验的经历和体验，同学们掌握1mm和1cm的换算关系毫不费力。在这个任务板块中，教师和学生构成一个学习共同体，没有明确突出的信息输出源和接收源，每个成员都相互影响和依靠，彼此学习和作用，构建了一
个立体的信息传递通道，课堂互动效果极佳。任务4：制作一个摆动周期是1s的单摆展示一组摆长不同的单摆，同学们发现它们摆动的快慢不同，即摆球完全摆动一次的时间(周期)是不同的。通过信息快递的形式告诉学生，单摆摆动的周期与其摆长有关，一个摆动周期是
1s的单摆，其摆长是24.85cm。在这个任务板块中，摆球半径的测量、摆线长度的测量和控制、单摆的安装都是教师和学生要去克服的困难，通过合作学习，以上问题全部解决后，就要用秒表来检验每个小组制作的单摆摆动时的准时性了。那个时候，为了
完成任务，初中学生的好胜心和好奇心都驱使学生对于秒表的使用方法的掌握产生强烈的学习和练习冲动，教师稍加点拨，学生就能逐渐的熟练掌握用秒表测量时间的方法了，对于单摆周期的测量还是要采用累积法。收获：熟练地掌握了秒表的测量方法；各小组得到了本课的第三个产品，秒摆。
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