初中物理项目式学习的课堂教学设计 论文

021安徽省基础教育教学论文

初中物理项目式学习的课堂教学设计----以沪科版“杠杆的平衡条件”为例

摘要:项目式学习(projectbasedlearning)是一种动态的学习方法,通过项目式学习学生们主动的探索现实世界的问题和挑战,在这个过程中领会到更深刻的知识和技能。项目式学习是一种以学生为中心

的教学方法,它提供一些关键素材构建一个环境，学生组建团队通过在此环境里解决一个开放式问题的经历来学习。需要注意的是，项目式学习过程并不关注在学生们可以通过一个既定的方法来解决这个问题。

与常规教学相比，它更强调学生们在试图解决问题的过程中发展出来的技巧和能力。他们包括如何获取知识，如何计划项目以及控制项目的实施，如何加强小组沟通和合作。项目式学习过程赋予学习者应对未来

挑战的能力。关键词：项目式学习；深度学习；核心素养；杠杆平衡

核心素养强调学生关键能力、必备品格和价值观念的培养，初中物理教学中教师应紧紧围绕核心知识和科学本质，引导学生主动建构和理性思考，通过深

度学习追求物理教学的启智和育人等多重价值，促进学生核心素养发展。在促进学生深度学习的学习方式中，项目式学习无疑是一条重要途径。

项目式学习(projectbasedlearning)是一种动态的学习方法,通过项目式学习学生们主动的探索现实世界的问题和挑战,在这个过程中领会到更深刻的

知识和技能。项目式学习是一种以学生为中心的教学方法,它提供一些关键素材构建一个环境，学生组建团队通过在此环境里解决一个开放式问题的经历来学

习。需要注意的是，项目式学习过程并不关注在学生们可以通过一个既定的方法来解决这个问题。与常规教学相比，它更强调学生们在试图解决问题的过程中发

展出来的技巧和能力。他们包括如何获取知识，如何计划项目以及控制项目的实施，如何加强小组沟通和合作。项目式学习过程赋予学习者应对未来挑战的能力

因而，在初中物理教学中，加强项目式学习的研究和实践，使物理课堂教学和项目式教学有机融合，切实转变教与学的方式，促进学生深度学习，发展

学生学科核心素养意义重大。笔者以沪科版“杠杆的平衡条件”为例，在初中八年级进行了项目式学习

的一次尝试，下面是对“杠杆的平衡条件”项目式学习的教学设计过程的阐述：1.研读课程标准，确定学习目标

项目式学习研究课题的选择，应在认真研读课程标准和教材内容的基础上，选取具有培养学生学科素养和促进学生能力发展的问题作为研究课题。在对“杠

杆的平衡条件”项目式研究学习时，首先明确项目学习目标：引导学生探究杠杆平衡条件；应用杠杆平衡条件分析解决实际问题；分析杠杆在其它位置平衡

的问题以及对探究实验的影响，深刻理解杠杆平衡条件的内涵，提高学生实验技能，培养学生尊重实验的思维习惯，养成严谨的科学态度和良好的科学素养。

2.设计驱动问题，达成学习目标

项目式学习课堂组织的过程中，教师设计的驱动问题应根据学生的认知发展水平及物理知识逻辑，以降低物理知识难度，促进学生对知识的深度理解，

让学生在教师驱动性问题引导下有序开展研究活动，达成课堂学习目标。在对“杠杆的平衡条件”项目式研究学习时，笔者设计了如下五个教学环节和各环

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节对应的驱动问题。环节1：认识杠杆。驱动问题一：生活、生产中有一类工具（教师举例并展

示实物和图片），人们使用它们的目的和方法分别是什么？引导学生思考分析，明确什么是杠杆？它们在使用时具有共同的特征--在力的作用下绕某一固定点

转动的硬棒被称为杠杆。驱动问题二：哪些因素会影响杠杆的转动效果？让学生认识杠杆中的几个概念：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。

环节2：探究杠杆的平衡条件。什么是杠杆平衡？当杠杆在动力和阻力的作用下，处于静止状态或者绕着支点匀速转动，我们就说杠杆平衡了。驱动问题三

杠杆在什么条件下平衡？驱动问题四：如何设计实验验证你的猜想和假设？教师给出实验器材，学生进行实验方案的设计，通过同学间实验方案的展示和研

讨，师生共同评估方案的可行性及科学性。确定实验前和实验中将杠杆调节至水平平衡（目的是在实验中便于测量力臂）。之后，各实验小组合作完成实验探究

记录实验数据，分析实验数据，得出实验结论，总结出杠杆平衡条件极其公式。本教学环节是该项目实施的中心环节，学生在教师指导下完成实验探究，实现

学生对杠杆平衡条件物理核心知识的理解，发展学生学科素养的学习目标。环节3：杠杆的分类。理解了杠杆的平衡条件之后，教师进一步提出新的驱

动性问题五：前面我们认识的各种杠杆各有什么优点和缺点？学生讨论并引导他们利用杠杆平衡条件分析各种杠杆优点和缺点的本质原因，继而将生活、生产

中的各种杠杆分成省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆三类。环节4：关于探究杠杆平衡条件实验探究设计的再思考---驱动性问题六：

可否在非水平位置（倾斜位置）进行杠杆平衡条件的探究？这是个深层次的问题，教师应引导学生探讨在非水平位置（倾斜位置）探究存在的困难、如何克服

这些困难？比如利用传感器等设备控制实验前和实验中杠杆平衡位置的倾斜角度相同，消除杠杆自重对实验的影响，并测出不在杠杆上的力臂。使学生对杠杆

平衡条件的理解更深刻。环节5：探讨杠杆长度、厚度、宽度对杠杆平衡的影响。研究物理问题时，常

需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。驱动性问题七：对于一质量分布均匀的杠杆，若忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细

线将它从中点悬起，能在水平位置平衡（见下图A-乙）。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后释放，它还能平衡吗？教师引导分析时可将它看成等长

的两部分，画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡（见下图B）

证明过程：设杠杆的中点为O，杠杆与水平方向的夹角为θ，由于杠杆质12

量分布均匀，且左右两部分等长，因此杠杆左右两部分重力G=G，重心分别在两部分的中点处，分别设为

O

和O

，则易知OO

=OO

，左右两部分重力的力

=OO

cosθ，l=OO

cosθ

因此L

=L

因此有G

=G

满足杠杆平衡条件，因此杠杆在该位置仍能平衡。

即：忽略杠杆的厚度和宽度，杠杆不在水平位置时仍然是平衡的。11l11111L122

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A图B图

驱动性问题八：质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，还能在水平位置平衡吗？将它绕悬点在坚

直面内缓慢转过一定角度后（如图A-丁）释放，木板在该位置能否平衡？对于这个问题，分析可以从二力平衡的角度，转过一定角度释放的瞬间，木板只受

重力和细线的拉力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上；此时木板的重心不在悬点的正下方，重力和细线的拉力不在一条直线上，不是一对

平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡。也可以将木板分成左右相同的两部分1

2

1

2

各自所受的重力相等（G=G=1/2G），但力臂不再等长（L<L），因此不能平衡。

项目式学习是一种新的教学模式，在实际教学中仍处于尝试体验阶段。希望通过对杠杆平衡条件的项目式学习。使学生对杠杆实现深度学习