基于項目式學習的高三物理二輪習題課的教學實踐

康城巖

（福建省廈門市第二外國語學校，福建 廈門 361000）

在高中物理教學活動中，習題課是不可缺少的一種課型。它可以幫助學生鞏固基礎，提高學生解題能力，鍛煉學生的邏輯思維。傳統的習題課往往是教師在課前布置學生完成部分習題，利用上課時間再進行講解。這種方式學生往往參與度不高，缺乏解題熱情。大多數學生只能理解課堂上講解的題目，對題目本身蘊含的物理觀念和邏輯思維理解不夠深入。為了解決以上問題，結合長時間的思考與實踐，建議在習題課中融入“項目式”教學方法，以提高學生的物理基礎和邏輯思維能力。

一、什么是項目式學習

項目式學習是一個系統化的學習模型，學生通過參與一系列復雜的任務，來解決真實世界中的問題，包括：設計、計劃、決策、執行、交流結果等，在任務中學習知識與技能。在項目式學習進行的過程中，學生圍繞一個與現實生活有緊密聯系的驅動性或引發性問題，以合作的學習方式對項目的驅動問題和子問題進行討論，通過對項目問題的解決建構物理觀念。

項目式學習一般需要經歷以下幾個步驟：尋找項目選題、規劃探究流程、進行合作探究、成果交流與評價。

（一）尋找項目選題

好的項目選題可以讓學生有較高的參與度與積極性，讓學生在這個過程中收獲知識、對知識的理解更深一步或者是對知識的應用更加熟練，對小組合作探究是否能達到預期目標起著極大的影響。教師在尋找項目選題時可以參考《高中物理課程標準》中課程內容部分。課程內容部分對學生在高中需要學習的內容以及學習的深度有著明確的要求。新高考的命題理念是“無情境不命題”，教師也可以以社會生活案例為情境，進行問題的設置。

（二）規劃探究流程

教師在規劃項目流程時可以適當采用“問題驅動法”，即以一系列問題為線索，引導學生深入思考。設計的問題應由驅動問題和若干子問題組成。驅動問題的設計是教師為了達成一定的教學目標而設計出來的。在整節課中驅動問題起導向作用，貫穿整節課堂。子問題的設計應該具有連貫性和遞進性，可用于引領項目的進行，同時學生在解決子問題的過程中，會不斷加深對研究項目的理解，并最終解決問題。

（三）進行合作探究

合作探究是以小組為單位進行的。課前，教師要為學生準備必要的資源，如相關閱讀資料、圖片、實驗器材、道具。學生可以根據項目主題、流程和驅動問題將資料進行梳理，收集有用的信息進行相關設計解決問題。教師要時刻關注各小組的進程，給予適當的幫助與指導。學生在進行問題探究的過程中教師要對各小組遇到問題時的解決方法進行關注，對小組進行指導與評價。

（四）成果交流與評價

在小組合作探究完成之后，由教師發起提問。注意提問必須嚴謹明確，可以是例題中的驅動問題和子問題，也可以是有所延伸的問題。教師在學生完成回答之后需要對學生的回答作出有效評價。交流評價的最后，教師還需要將本節課交流學習的內容進行匯總,幫助學生理清邏輯思維，完成知識網絡構建。

二、高三物理二輪習題課的特點、現狀和弊端

（一）特點

高三師生在進行第一輪復習時往往追求面面俱到，廣度夠了，但是深度還有所欠缺。另一方面，由于第一輪復習時間比較長，學生對前面所學習的內容遺忘比較嚴重。高三的二輪復習，不僅要將一輪復習的知識網絡再次加深鞏固，還需要針對其中的重點難點進行深入研究。教師在一輪復習中很多知識點由于涉及到其他單元知識而選擇跳過，在二輪復習中可以拿出來進行整合?？傊?，二輪復習要打破各個章節之間的樊籬，將各個知識聯系起來，并綜合性地分析試題。

（二）現狀

西南大學孫鳳嬌對現如今習題課的現狀做了調查研究。研究主要是從教師方面和學生方面兩部分進行。

對教師的調查研究表明，大多數教師都能熟練掌握解題方法和答題規范。從教學方法方面來看，多數老師重視模型建構的培養，主要通過一題多解和一題多變對學生進行思維拓展。課堂實施方面主要是通過“講授法”來進行教學，課堂中教師也會盡可能多地增加互動，增加學生課堂的參與度。

對學生的調查研究表明，大多數學生對物理的學習還是抱有積極的態度，但是仍然有少部分學生因為課程難度原因，對物理課程抱有畏懼情緒。學生對待物理習題時遇到的最大問題是不能將物理習題與課本知識點聯系起來，這點從物理二輪復習時對待綜合性問題尤為嚴重。由于題目缺少生活情境，學生參與度較少，學生很難整節課保持較高注意力學習。

（三）弊端

傳統的二輪習題課存在不少弊端。其一，很多教師在習題課時喜歡滿堂灌，以“老師講，學生聽”的形式完成整節課，即使是互動也是象征性地找一個學生起來回答問題。這種情況容易讓學生喪失學習主體的地位，從課堂的主人變成旁觀者。其二，課堂上學生做題時，教師容易給出超前的提示。這種做法會大大壓縮學生思考的時間，不利于鍛煉學生對信息提取的能力。其三，習題課教師往往更加注重結果，只關注學生能否得出最終答案，而對“學生是如何思考的”“有沒有其他解題方式”關注較少。

綜上所述，能符合當下學情的課堂應該是一種能發揮學生主體地位的、能讓學生充分思考的、能讓學生充分表達的教學方式。

三、高三物理二輪習題課中運用項目式學習的意義

（一）鍛煉學生的邏輯思維

根據《普通高中物理課程標準》中對物理學科核心素養的要求，要培養學生的科學思維能力。學生需要基于經驗事實構建物理模型。在習題課的學習中，學生通過教師習題的引導，在思維體系中構建出物理模型，并且在研討和一步步深入研究中完善該模型。在模型的建構過程中，著手培養學生的邏輯思維能力。

（二）開拓學生視野，促進學生思維創新

高中生的學習和生活環境較為簡單，大多是社區和學校兩點一線的活動。學生很難有機會去了解科技創新，接觸生活中的物理現象。本教學模式選題立足于生活情境和尖端科技。學生在學習時可以了解當代科技創新內容，感受生活中的物理。一方面開拓了學生的視野，另一方面接軌了當代物理潮流，有利于學生專業發展。

（三）促進學生自主構建知識網絡

高三二輪習題課任務之一就是形成完善的知識網絡，在習題課中，教師通過問題式引導的方式讓學生在習題中提煉知識網絡。在每節課中提煉出一個知識點的內容，通過教師引導，將該知識內容與整個知識網絡銜接。例如，本文中例題所包含知識點可以歸結為“電磁場”中“帶電粒子在電場中的運動情況”。

四、項目式學習在高三物理二輪習題課中的運用

下面將以“機車的兩種啟動方式”和“粒子在電場中的運動”為例，介紹項目式學習在高三二輪習題課中的實際運用。課前，教師先設計本節課驅動問題以及子問題。高考命題時對實際情境有很高的要求，因此在問題設計時要注意結合實際情境。

（一）在“機車的兩種啟動方式”中的運用

例題：2022 年全國各地對電動車的管理更為規范，推出了《電動自行車安全技術規范》，再次對自行車的整車質量、最高時速、輸出電壓、車輛尺寸等做出了新的規定。質量為45kg 的黃女士購買了某品牌電動自行車，車輛的整備質量為55kg，電機功率為400W。為了解車輛實際情況做了如下測試。

1. 黃女士駕駛該電動車在水平地面行駛，該電動車所能達到最大速度約為6.6m/s。

2.黃女士駕駛電動車以最大速度行駛，測得滑行距離為43.5 米，制動距離為5 米。

驅動問題：分析匯總機車啟動的規律，掌握本類題型解題思路。

子問題：

①求該車與地面動摩擦因素、電動車實際功率。

②若黃女士同時搭載一名30kg 兒童，求此時該車最大行駛速度。

③若黃女士駕駛該車行駛在傾角為30°的上坡，求該車的最大行駛速度。

④若黃女士駕駛該車經過10s 后達到最大速度，求該時間內該車前進的位移。

⑤若黃女士駕駛該車以2m/s2 的加速度由靜止加速行駛，求該車勻加速過程中的最大速度以及勻加速過程所用時間。

開始進行小組合作探究，學生先利用5 分鐘進行獨立思考，利用10 分鐘進行小組合作探究。例如，在本節課中，學生分析出電動車勻速行駛時受到的摩擦力與滑行時受到的摩擦力相同，因此學生將滑行時距離帶入速方差公式可以算出電動車與地面的動摩擦因素。計算小車的實際功率時，學生可以利用瞬時功率公式P=FV，帶入電動車以最高速度行駛時的牽引力和速度，計算出小車的實際瞬時功率。②問與③問是①問的提升，這兩問要求學生對實際問題進行分析，考查學生受力分析能力。通過這兩問學生能認識到小車受力平衡時速度達到最大。④問需要學生使用動能定理來解題，其中牽引力做的功需要使用WF=Pt 來計算，摩擦力做的功使用Wf=-μmgx 來計算。題干所求的位移，要通過摩擦力做功中的位移x 來求解。⑤問中是兩種機車啟動方式的恒定加速度啟動，可以鍛煉學生受力分析能力。通過加速度學生可以計算出小車受到的牽引力，再由功率公式計算出勻加速過程的最大速度。小組合作探究過程不僅可以讓學生掌握需要掌握的知識點，還可以鍛煉學生受力分析能力。

成果交流與評價，在教師的組織下，各小組匯報習題答案和此類題型解題過程，教師進行最后總結?？偨Y時要回歸驅動問題，將驅動問題細化到是什么、為什么、怎么做，要讓學生形成清晰的解題思路。最后，教師還需要設計2～3 道習題作為課堂訓練，讓學生利用剛總結的解題思路進行答題。

（二）在“粒子在電場中的運動”中運用

例題：如圖1 所示，圖中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的粒子的運動軌跡，粒子先經過 M 點，再經過N點，請小組合作探究以下問題探究:

驅動問題：帶電粒子在非均勻磁場中電性、所受電場力的大小及方向、電勢大小、電勢能高低、速率大小如何分析。

子問題：

①帶電粒子在圖中軌跡與電場線交點的受力情況?

②帶電粒子的電性?

③M、N 兩點帶電粒子所受電場力大小?

④帶電粒子運動過程中電勢的變化?

⑤帶電粒子運動過程中電勢能的變化?

⑥帶電粒子運動過程中速度的變化

圖1

開始進行小組合作探究，學生分析完圖中軌跡與電場線交點的受力情況后，考慮電場力與電場線的切線方向關系，能輕易分析電場力的方向。得到①問的結論后，可以將結論帶入到②問中，帶電粒子的電性情況，學生還需要結合“場強方向與電場力方向相同，則粒子帶正電；場強方向與電場力方向相反，則粒子帶負電”加以分析。同理，學生在分析完成③問后，也能將結論帶入④問中，結合之前所學的“粒子帶正電時，電勢與電勢能同增同減；粒子帶負電時，電勢與電勢能一增一減”可得出④問的結論。④問結論也可帶入⑤問中，結合帶電粒子運動過程中能量守恒定律，可以得出電勢能與動能一增一減。當然⑤問也可以根據帶電粒子所受電場力的作用來判斷。利用一題多解來拓展學生思維。

五、結語

項目式學習在高三物理二輪習題課中的應用，通俗來說：教師在尋找到合適選題后，組織學生通過小組學習的方式探索合適解題方案，最終在交流評價中構建知識網絡。在習題課中引入“項目式”學習方案，可以提高學生的團隊協作能力、鍛煉邏輯思維、構建完整知識網絡。相較于傳統習題課有較大優勢。

通過實際課堂教學，容易發現將項目式學習融入習題課中，學生學習積極性更大，學習氛圍更加融洽。在學習過程中，知識網絡和邏輯思維有較大提升，直接反映在考試中成績有較大進步。特別是在出現新穎題型時，經過項目式學習歷練的學生更容易提煉出試題考查的核心內容；應對復雜邏輯試題時更容易理清邏輯脈絡。但對教師備課的要求更高，教師備課時不僅要制定合適選題，還要考慮學生可能出現的各種回答和各問題間如何銜接?？傊?，在習題課中利用小組合作探究方法進行教學更加符合“以學生為主體”的教學理念，更加符合物理的學科核心素養。