基于项目式学习的高三物理二轮习题课的教学实践

在高中物理教学活动中，习题课是不可缺少的一种课型。它可以帮助学生巩固基础，提高学生解题能力，锻炼学生的逻辑思维。传统的习题课往往是教师在课前布置学生完成部分习题，利用上课时间再进行讲解。这种方式学生往往参与度不高，缺乏解题热情。大多数学生只能理解课堂上讲解的题目，对题目本身蕴含的物理观念和逻辑思维理解不够深入。为了解决以上问题，结合长时间的思考与实践，建议在习题课中融入“项目式”教学方法，以提高学生的物理基础和逻辑思维能力。一、什么是项目式学习项目式学习是一个系统化的学习模型，学生通过参与一系列复杂的任务，来解决真实世界中的问题，包括：设计、计划、决策、执行、交流结果等，在任务中学习知识与技能。在项目式学习进行的过程中，学生围绕一个与现实生活有紧密联系的驱动性或引发性问题，以合作的学习方式对项目的驱动问题和子问题进行讨论，通过对项目问题的解决建构物理观念。项目式学习一般需要经历以下几个步骤：寻找项目选题、规划探究流程、进行合作探究、成果交流与评价。（一）寻找项目选题好的项目选题可以让学生有较高的参与度与积极性，让学生在这个过程中收获知识、对知识的理解更深一步或者是对知识的应用更加熟练，对小组合作探究是否能达到预期目标起着极大的影响。教师在寻找项目选题时可以参考《高中物理课程标准》中课程内容部分。课程内容部分对学生在高中需要学习的内容以及学习的深度有着明确的要求。新高考的命题理念是“无情境不命题”，教师也可以以社会生活案例为情境，进行问题的设置。（二）规划探究流程教师在规划项目流程时可以适当采用“问题驱动法”，即以一系列问题为线索，引导学生深入思考。设计的问题应由驱动问题和若干子问题组成。驱动问题的设计是教师为了达成一定的教学目标而设计出来的。在整节课中驱动问题起导向作用，贯穿整节课堂。子问题的设计应该具有连贯性和递进性，可用于引领项目的进行，同时学生在解决子问题的过程中，会不断加深对研究项目的理解，并最终解决问题。（三）进行合作探究合作探究是以小组为单位进行的。课前，教师要为学生准备必要的资源，如相关阅读资料、图片、实验器材、道具。学生可以根据项目主题、流程和驱动问题将资料进行梳理，收集有用的信息进行相关设计解决问题。教师要时刻关注各小组的进程，给予适当的帮助与指导。学生在进行问题探究的过程中教师要对各小组遇到问题时的解决方法进行关注，对小组进行指导与评价。（四）成果交流与评价在小组合作探究完成之后，由教师发起提问。注意提问必须严谨明确，可以是例题中的驱动问题和子问题，也可以是有所延伸的问题。教师在学生完成回答之后需要对学生的回答作出有效评价。交流评价的最后，教师还需要将本节课交流学习的内容进行汇总,帮助学生理清逻辑思维，完成知识网络构建。二、高三物理二轮习题课的特点、现状和弊端（一）特点高三师生在进行第一轮复习时往往追求面面俱到，广度够了，但是深度还有所欠缺。另一方面，由于第一轮复习时间比较长，学生对前面所学习的内容遗忘比较严重。高三的二轮复习，不仅要将一轮复习的知识网络再次加深巩固，还需要针对其中的重点难点进行深入研究。教师在一轮复习中很多知识点由于涉及到其他单元知识而选择跳过，在二轮复习中可以拿出来进行整合。总之，二轮复习要打破各个章节之间的樊篱，将各个知识联系起来，并综合性地分析试题。（二）现状西南大学孙凤娇对现如今习题课的现状做了调查研究。研究主要是从教师方面和学生方面两部分进行。对教师的调查研究表明，大多数教师都能熟练掌握解题方法和答题规范。从教学方法方面来看，多数老师重视模型建构的培养，主要通过一题多解和一题多变对学生进行思维拓展。课堂实施方面主要是通过“讲授法”来进行教学，课堂中教师也会尽可能多地增加互动，增加学生课堂的参与度。对学生的调查研究表明，大多数学生对物理的学习还是抱有积极的态度，但是仍然有少部分学生因为课程难度原因，对物理课程抱有畏惧情绪。学生对待物理习题时遇到的最大问题是不能将物理习题与课本知识点联系起来，这点从物理二轮复习时对待综合性问题尤为严重。由于题目缺少生活情境，学生参与度较少，学生很难整节课保持较高注意力学习。（三）弊端传统的二轮习题课存在不少弊端。其一，很多教师在习题课时喜欢满堂灌，以“老师讲，学生听”的形式完成整节课，即使是互动也是象征性地找一个学生起来回答问题。这种情况容易让学生丧失学习主体的地位，从课堂的主人变成旁观者。其二，课堂上学生做题时，教师容易给出超前的提示。这种做法会大大压缩学生思考的时间，不利于锻炼学生对信息提取的能力。其三，习题课教师往往更加注重结果，只关注学生能否得出最终答案，而对“学生是如何思考的”“有没有其他解题方式”关注较少。综上所述，能符合当下学情的课堂应该是一种能发挥学生主体地位的、能让学生充分思考的、能让学生充分表达的教学方式。三、高三物理二轮习题课中运用项目式学习的意义（一）锻炼学生的逻辑思维根据《普通高中物理课程标准》中对物理学科核心素养的要求，要培养学生的科学思维能力。学生需要基于经验事实构建物理模型。在习题课的学习中，学生通过教师习题的引导，在思维体系中构建出物理模型，并且在研讨和一步步深入研究中完善该模型。在模型的建构过程中，着手培养学生的逻辑思维能力。（二）开拓学生视野，促进学生思维创新高中生的学习和生活环境较为简单，大多是社区和学校两点一线的活动。学生很难有机会去了解科技创新，接触生活中的物理现象。本教学模式选题立足于生活情境和尖端科技。学生在学习时可以了解当代科技创新内容，感受生活中的物理。一方面开拓了学生的视野，另一方面接轨了当代物理潮流，有利于学生专业发展。（三）促进学生自主构建知识网络高三二轮习题课任务之一就是形成完善的知识网络，在习题课中，教师通过问题式引导的方式让学生在习题中提炼知识网络。在每节课中提炼出一个知识点的内容，通过教师引导，将该知识内容与整个知识网络衔接。例如，本文中例题所包含知识点可以归结为“电磁场”中“带电粒子在电场中的运动情况”。四、项目式学习在高三物理二轮习题课中的运用下面将以“机车的两种启动方式”和“粒子在电场中的运动”为例，介绍项目式学习在高三二轮习题课中的实际运用。课前，教师先设计本节课驱动问题以及子问题。高考命题时对实际情境有很高的要求，因此在问题设计时要注意结合实际情境。（一）在“机车的两种启动方式”中的运用例题：2022年全国各地对电动车的管理更为规范，推出了《电动自行车安全技术规范》，再次对自行车的整车质量、最高时速、输出电压、车辆尺寸等做出了新的规定。质量为45kg的黄女士购买了某品牌电动自行车，车辆的整备质量为55kg，电机功率为400W。为了解车辆实际情况做了如下测试。1.黄女士驾驶该电动车在水平地面行驶，该电动车所能达到最大速度约为6.6m/s。2.黄女士驾驶电动车以最大速度行驶，测得滑行距离为43.5米，制动距离为5米。驱动问题：分析汇总机车启动的规律，掌握本类题型解题思路。子问题：①求该车与地面动摩擦因素、电动车实际功率。②若黄女士同时搭载一名30kg儿童，求此时该车最大行驶速度。③若黄女士驾驶该车行驶在倾角为30°的上坡，求该车的最大行驶速度。④若黄女士驾驶该车经过10s后达到最大速度，求该时间内该车前进的位移。⑤若黄女士驾驶该车以2m/s2的加速度由静止加速行驶，求该车匀加速过程中的最大速度以及匀加速过程所用时间。开始进行小组合作探究，学生先利用5分钟进行独立思考，利用10分钟进行小组合作探究。例如，在本节课中，学生分析出电动车匀速行驶时受到的摩擦力与滑行时受到的摩擦力相同，因此学生将滑行时距离带入速方差公式可以算出电动车与地面的动摩擦因素。计算小车的实际功率时，学生可以利用瞬时功率公式P=FV，带入电动车以最高速度行驶时的牵引力和速度，计算出小车的实际瞬时功率。②问与③问是①问的提升，这两问要求学生对实际问题进行分析，考查学生受力分析能力。通过这两问学生能认识到小车受力平衡时速度达到最大。④问需要学生使用动能定理来解题，其中牵引力做的功需要使用WF=Pt来计算，摩擦力做的功使用Wf=-μmgx来计算。题干所求的位移，要通过摩擦力做功中的位移x来求解。⑤问中是两种机车启动方式的恒定加速度启动，可以锻炼学生受力分析能力。通过加速度学生可以计算出小车受到的牵引力，再由功率公式计算出匀加速过程的最大速度。小组合作探究过程不仅可以让学生掌握需要掌握的知识点，还可以锻炼学生受力分析能力。成果交流与评价，在教师的组织下，各小组汇报习题答案和此类题型解题过程，教师进行最后总结。总结时要回归驱动问题，将驱动问题细化到是什么、为什么、怎么做，要让学生形成清晰的解题思路。最后，教师还需要设计2～3道习题作为课堂训练，让学生利用刚总结的解题思路进行答题。（二）在“粒子在电场中的运动”中运用例题：如图1所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，请小组合作探究以下问题探究:驱动问题：带电粒子在非均匀磁场中电性、所受电场力的大小及方向、电势大小、电势能高低、速率大小如何分析。子问题：①带电粒子在图中轨迹与电场线交点的受力情况?②带电粒子的电性?③M、N两点带电粒子所受电场力大小?④带电粒子运动过程中电势的变化?⑤带电粒子运动过程中电势能的变化?⑥带电粒子运动过程中速度的变化图1开始进行小组合作探究，学生分析完图中轨迹与电场线交点的受力情况后，考虑电场力与电场线的切线方向关系，能轻易分析电场力的方向。得到①问的结论后，可以将结论带入到②问中，带电粒子的电性情况，学生还需要结合“场强方向与电场力方向相同，则粒子带正电；场强方向与电场力方向相反，则粒子带负电”加以分析。同理，学生在分析完成③问后，也能将结论带入④问中，结合之前所学的“粒子带正电时，电势与电势能同增同减；粒子带负电时，电势与电势能一增一减”可得出④问的结论。④问结论也可带入⑤问中，结合带电粒子运动过程中能量守恒定律，可以得出电势能与动能一增一减。当然⑤问也可以根据带电粒子所受电场力的作用来判断。利用一题多解来拓展学生思维。五、结语项目式学习在高三物理二轮习题课中的应用，通俗来说：教师在寻找到合适选题后，组织学生通过小组学习的方式探索合适解题方案，最终在交流评价中构建知识网络。在习题课中引入“项目式”学习方案，可以提高学生的团队协作能力、锻炼逻辑思维、构建完整知识网络。相较于传统习题课有较大优势。通过实际课堂教学，容易发现将项目式学习融