基于项目式学习的高中物理单元教学设计研究

【摘要】项目式学习是一种基于建构主义理念，以问题为导向，以学生为教学中心的全新教学模式。将其应用于高中物理单元教学，能够带给学生多元化的物理学习体验，充分挖掘出学生特长，促使学生主动探索物理知识、解决物理实际问题。在引导学生自主合作，完成项目任务的过程中，培养学生良好的物理学习意识、自主学习习惯与终身学习理念。本文就以人教版高中物理必修三第九章“静电场及其应用”为教学案例,深入分析了基于项目式学习的高中物理单元教学设计原则，提出了具体的教学设计流程。旨在为提升高中物理单元教学水平，增强高学生综合素养提供一点参考性建议。

【关键词】项目式学习；高中物理；单元教学；设计原则；设计流程

高中物理已经从之前简单的现象原理初识转化成物理深度探究。学生不再简单掌握物理答题技巧，就可以获得不错成绩。更需要提升自己的物理理解能力、逻辑能力与动手能力。而基于项目式学习的高中物理单元教学设计能够较好激发学生的物理学习兴趣，促进学生实践能力与创新精神的发展。在应用过程中，教师需要整合教学资源，灵活设计项目。将具体教学内容转化成相应的项目任务，引导学生在真实情境，以小组合作或自主探究形式，完成项目任务。才能真正发挥这种新型高效教学方法的强大效能，增强学生团队协作意识的同时，提升学生的核心素养水平。同时也可以为我国高中物理教学事业的整体发展提供实践支撑。

一、基于项目式学习的高中物理单元教学设计原则

（一）同课程标准一致性原则

高中物理课程标准是政府颁布的直接指导我国高中物理教育的系统性文件。它能够有效引领高中物理教师的课堂教学设计，确保高中物理良好教学效果。因此在高中物理教学实践中，教师需要紧密围绕高中物理课程标准的各项要求，展开具体的课堂教学活动。不能违背高中物理课程标准，盲目开发教学内容，随意制订课堂教学目标。同样在高中物理单元设计活动中，教师也应该深入了解单元教学内容，并以课程教学标准为中心，逐步细化、分析教学内容。通过对单元教学内容的拆解、提炼与重新整合，科学开发出符合课程标准理念和要求的单元学习项目，明确单元教学主题。引导高中生在探究问题，完成项目任务的过程中，培养物理思维，主动建构系统的物理知识体系[1]。

（二）设计系统性原则

无论是项目式学习还是单元教学设计都需要对分散的物理知识重新整体编排。并以教学主题为指引，重新建构成一个知识结构高度关联的系统性内容体系。所以基于项目式学习的高中物理单元设计也应该本着系统性原则，通过项目单元主题引领、项目单元内容结构关联以及项目单元整体编排，科学高效展开物理教学工作。一方面，教师应该基于单元全局角度系统分析各部分具体内容。根据物理逻辑，完成该单元内容的知识结构化关联，确保单元内相关物理知识点能够由易至难，自然衔接。帮助学生在之前物理知识基础上，进一步深入了解和熟练应用单元物理知识，建构更加完善的物理知识体系。

（三）情境生活化原则

物理与现实生活存在着紧密联系，因此物理学习也是一个“从生活走向物理，从物理走向社会”的过程。基于项目式学习展开高中物理单元设计也需要遵循情境生活化原则，拉近物理知识同现实社会的距离。第一，依托高中生精彩纷呈的生活情境，设置问题和项目任务。增强高中生对物理知识的直接感知，激发高中生的物理学习兴趣。第二，生活化情境本身代表着人类的真情实感。因此基于项目式学习展开高中物理单元教学设计还需要有效激发学生的真实情感。引导学生将浅显的感性认知，进一步精简提炼，形成理性认知，较好培养学生的物理思维。第三，借助真实情境激发高中生物理学习内驱力。基于项目式学习的单元教学设计，教师所构建的情境应该是学生日常生活中真正经历或存在的真实情境。这就需要教师善于捕捉学生身边的物理资源，敏锐发现学生日常生活中的热点问题关联到的物理知识。由学生熟悉的热点问题，引出物理疑问，成功激发高中生探究物理本质的内驱力。引导高中生从真实情境中感知物理问题，又能够利用物理知识与方法解决生活问题[2]。

（四）评价多元化原则

高中物理单元教学活动中，教学评价十分关键。同时也是提升课堂教学有效性的重要手段。我国传统的教学评价比较片面，过于注重学生对物理知识的了解，忽视了对学生物理学习过程与其他素质能力的培养。容易损害学生的自尊心，引起学生的烦感心理，导致学生弱化自身在学习活动中的主体价值。

而基于项目式学习展开高中物理单元教学设计，教师应该本着多元化、发展性评价原则，多方面激励学生的物理学习活动。比如教师可以不断拓展教学评价范围，采用形成性评价和终结性评价密切结合，质性评价和量化评价有机结合方法。将学生的任务完成情况、项目作品质量、项目参与行为、学科知识能力以及核心素养水平等都纳入教学评价内容。并增加教学评价主体，除了教师评价外，还需要引入其他多种评价。比如学生自我评价、小组评价、家长评价，甚至专家评价等，都有助于提升教学评价的激励效能。

二、基于项目式学习的高中物理单元教学设计流程

项目式学习是以问题为基本导向，引导学生在相关案例情境中，展开小组讨论或自主探究的全新导向式学习方法。它可以促使高中生通过自主合作，达成项目任务，成功解决疑问。在项目式学习开展过程，必须具备项目内容、项目情境、项目任务、项目结果，这四大基本元素。所以基于项目式的高中物单元教学设计也需要充分考虑这四大要素，按照分析→设计→开发→实施→评价的具体流程，有序展开。

（一）根据单元核心概念，确定单元项目主题

在确定单元项目主题时，教师需要以单元为客观载体,，充分结合高中生的基本认知能力、物理核心素养以及其他基本素质等，尽可能体现出单元项目的主题特征。

第一，深入解读单元教学内容。通过对单元教学内容的细化分析，将相关物理知识点，重新整合成可以充分体现不同学科关系的知识体系。特别是在新课改后，高中物理新课标缺乏对物理概念与物理定律的理解程度设计。教师在教学活动中，需要参照物理教材中对物理概念与物理定律的具体标注，并密切结合教师参考用书中的说明，逐步拆解单元内的相关概念和物理。并对拆解后的相关物理知识点进行科学提炼，帮助学生构建成较为系统的知识结构体系，进一步深化学生对物理知识的理解。

第二，分析课程标准。教师在日常教学活动中需要以新课标为基本教学依据，明晰高中生需要学习的学科知识和必备素质、能力。通过解读和精简提取新课标的单元内容，从内容要求、活动建议、教学提示、学业指导四个维度对每个单元话题展开详细分类。在重新整合单元物知识的前提下，创设生活化情境，以物理问题为驱动，有效提升学生的学科素养与综合素质。

第三，分析学生学习情况。从学生的认知能力、实际生活经验、认知态度、知识储备四方面，全面分析和掌握学生的物理学习情况。并充分考虑到不同学生的物理认知水平差异、固有知识基础差异与自主学习能力差异。结合影响学生物理学习的多方面因素，科学设置教学目标[3]。

第四，确定单元项目单元主题。一方面，根据新课标教学标准与各项要求，科学确定单元项目主题。确保基于项目主题所设计的单元项目涵盖了本单元主要物理知识点。并关注现实生活中的热点问题，促进学生综合素质能力的提升。另一方面，所确定的单元主题需要成功激发学生的物理学习兴趣和内在学习动机。能够培养学生的自主学习习惯。此外，还需要结合学生的实际情况、学校教学平台、教学资源等，对项目主题展开统筹分析，确保项目主题的科学指导性和较强可操作性。

（二）结合核心素养，设计项目单元教学目标

物理核心素养是学生在物理学习过程中所获得学科知识技能、关键能力和必备品格，并会影响到学生价值观念的形成。因此基于项目式设计物理单元教学目标，需要以提升学生的物理核心素养为目的，并从核心素养的四个维度出发，充分实现项目式学习单元教学的强大育人功能。一般在具体设计中，教师可以将每一个教学目标都分解成一个或多个项目任务。引导学生以小组合作的方式，完成项目任务，实现教学目标。

（三）梳理项目内容，设计项目学习任务

第一，创设问题情境，设计驱动问题。驱动问题的设置关系着整个单元的学习情境，也是激发学生学习兴趣的关键。教师需要采用日常语言，结合学生的实际生活，创设一个开放性问题，较好引导学生的项目式学习过程。教师既需要确保驱动问题涵盖了教学目标的内容，又应该促使驱动问题具备较强的应用价值和较高的科研价值，还可以满足学生的近期发展需求。

第二，拆解驱动问题。因为每个单元项目中所包含的教学内容不固定，部分项目单元内容偏多。这种情况下，教师可以将驱动问题再拆解成多个与学生认知规律相符的子问题。并于子问题结束环节，重新回归驱动问题，促使学生了解子问题的功能价值，最终成功解决整个驱动问题[4]。

第三，小组合作探究。教师在基于项目式学习展开物理单元教学设计过程中，需要始终以问题为先导，有序引导学生的学习活动。并通过团队合作探究方法，指导学生设计项目作品，完成教师设置的项目任务。促使学生在项目完成过程，不断深化对物理概念的理性认知。同时能够将获得项目学习成果积极展示给其他学生。加强学生间的沟通交流，增强学生的人际交往能力、协作意识与物理学习自信心。

（四）评价单元项目学习成果，诊断学生核心素养水平

为客观评价学生在单元项目式学习取得的成果，教师既要将学生的课堂表现、项目任务完成情况、单元作业情况、项目学习行为、展示交流等多项内容都纳入评价标准，给予如实评价。又需要进一步拓展评估内容，对学生的现有知识技能、物理核心素养和学习成绩等给予科学评估。因此教师需要不断完善教学评价机制，通过健全成熟的教学评价机制有效丰富学生的知识网络，全过程、全方位掌握学生的物理学习情况和综合素养情况。

（五）基于单元项目教学效果，加强单元项目学习反馈

完成教学实践后，教师需要通过单元项目教学效果和对学生的访谈，获得更客观全面的单元教学设计反馈，并及时将反馈传达给学生。同时针对单元项目教学效果中总结出的不足和问题，进一步优化与改进单单元项目式学习过程。

三、基于项目式学习的高中物理单元教学案例设计分析

（一）分析阶段

本单元的主要教学内容包含了静电场基本概念、库仑定律、电场强度以及静电的防止与利用等知识。这些物理知识点同我们的日常生活密切相关，具有较强的实用性和极高探究价值。基于学生在前几章内容中已经掌握了电荷及库仑定律，并了解了电场的基本性质。而且高中生认知水平本身已经有了较好提升，具备了一定的观察、实验和问题解决能力。这些都是高中生展开本章元物理知识探究的基础。

（二）设计阶段

通过本单元的项目式学习，高中生可以深入理解静电场的物理概念与物理本质。熟练掌握电场强度的计算方式与静电的防止方法，能够在现实生活中，适时避免静电、科学利用静电。并在项目式学习过程中，增强学生的团队协作意识，培养学生的主动探究精神。因此教师基于以上因素设计了“静电场的神奇魔法与应用”这个项目主题。并设计下列四个项目任务。第一，研究静电场的性质和规律，第二，探索静电在现实生活和当代科技行业的实际应用。第三，展开静电实验，亲身观察静电现象。第四，探究静电场相关问题，并解决疑问。在整个项目式学习过程中，教师可以借助多媒体设备或通过实验演示等，为学生创设高度真实的学习情境，成功激发学生了解静电场知识的欲望[5]。

（三）开发阶段

将主驱动问题“静电场的神奇魔法与应用”分解成以下四个子驱动问题。第一，静电场是怎样形成的？它具备哪些物理性质？第二，什么是库仑定律？怎么通过利用它正确计算静电力？第三，什么是电场强度？它同电势之间存在何种关系？第四，列举静电在日常生活和科技行业的应用。指导学生以小组为单位，对子驱动问题涉及的知识展开资料查阅、实验设计等。

（四）实施阶段

借助电视新闻和一些科技小视频向学生展示日常静电现象，启发学生主动思考静电场的物理性质和规律。而后根据创设的情境，适时提出驱动性问题。比如“为什么夏天容易有闪电现象？”“怎么避免生活中被静电困扰等？促使学生主动思考和积极展开小组讨论。并以小组为单位，展开项目学习。通过实施实验、制作演示文稿等形工，展示小组作品，体现出学生对静电场相关知识的理解和应用。并由教师给予客观评价与有效指导，及时指出不足之处[6]。

（五）评价阶段

将学生的课堂参与度、项目实施行为、任务完成情况、实验操作能力、小组合作能力以及项目成果质量等都纳入评价内容。采用多元化评价方式，全面评价和考查学生对静电场知的掌握情况及学生的自主思考能力、主动探究精神、团队合作意识等。并将评价结果及时反馈给学生，便于学生根据评价结果不断改进与优化自己的学习过程。

四、结语

总之，随着新课改的推进和深化，在高中物理教学过程中，教师越来越注重学生主观能动作用的发挥。而项目式教学，能够将相关案例情境有机融入到学生物理学习过程中。促使学生在教师构建的问题情境下，通过小组合作与课后自学方法，深入了解抽象的物理知识，提升物理学习效率和质量。将项目式学习应用至高中物理单元教学中，教师需要在深入分析单元核心概念基础上，明确单元主题，精心设计教学目标，引导学生在小组合作和自主探究过程中，逐步完成项目任务，有效提升学生的学科核心素养与综合素质。

【参考文献】

[1]雷雄渊. 基于项目式学习的高中物理单元教学设计研究[J]. 数理天地（高中版）,2024(14):62-64.

[2]余华云,谢菁菁. 基于项目视角的高中物理学习单元设计[J]. 基础教育课程,2021(8):62-69.

[3]余宝宝. 深度学习理念下高中物理大单元教学策略探索[J]. 电脑爱好者（电子刊）,2021(9):1079-1080.

[4]宫治鹏. 基于物理学科核心素养的高中热学深度学习教学研究[J]. 小小说月刊,2024(4):199-201.

[5]杨立君. 基于项目式学习的高中物理教学实践研究[J]. 数理天地（高中版）,2023(20):48-50.

[6]孙兆吉. 基于项目式学习的高中物理教学实践研究[J]. 数理天地（高中版）,2023(18):65-67.