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項目式教學,其實物理不只是公式
2018.03.01

在傳統的教學方式中,老師在講臺上講課,同學面對黑板,記筆記,做作業,背誦需要記憶的內容然后參加考試。整個過程中,老師和同學都缺乏激情,并且很大程度上導致了中國學生存在的普遍問題——理論過硬,但實操能力不強。這中間也缺乏對于一些能力與思維方式的鍛煉,例如批判性、創新性思維,團隊合作能力和項目規劃的能力。

項目式教學(Project Based Learning)是在西方廣泛應用的教學方式,就是在老師的指導下,將一個相對獨立的項目交由學生自己處理,信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價,都由學生自己負責,學生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每一個環節中的基本要求。在艾莫西 ,這種教學方式被應用到各個學科中,進行跨學科或跨知識點的整合。小到一個知識性海報設計比賽:需要同學們運用到學科知識和藝術設計能力,同時培養團隊合作精神;大到完成一項工程,進行一次外出實踐活動等等。同學們在傳統教育方式中夯實知識基礎的同時,也在項目式、活動式教學中,實現知識的融會貫通,體會學習的樂趣。

項目式教學之——投石機制作

在學習物理力學的相關知識的過程中,經常會看到這樣的問題:將小球從離地面某高度水平拋出,已知速度和空氣阻力,求小球在空中飛行的時間和水平距離。每每看到這樣的問題很多同學都會開始畫圖分析小球的運動軌道,根據記憶的物理公式計算數據,然而只要你實踐一下就會發現,由各種外界因素導致的種種誤差,讓所得的數字幾乎只能作為參考。

“論文 上得來終覺淺,絕知此事要躬行”,這是祖先流傳下來的智慧。艾莫西 學校澳洲高中的老師們通過讓同學們自己親手制作我國古代經典力學原理工具——投石機,把這一智慧付諸了實踐。要完成這個項目,光從理論上而言,就要同學們運用到杠桿原理、拋物運動、動能轉勢能等一系列的物理學知識。更不用說材料分析能力、動手制作和團隊合作的能力。

一、提出問題,收集資料

項目預期成果聽起來簡單易懂——但是當你看到終點在哪之后,就自然而然地會產生一系列問題,產生解決這些問題的動力。

“投石機是什么?長什么樣子?和小球運動有什么過關系?做它干什么?接到任務后無數個問號縈繞在同學們面前,但是這些問號在經過物理老師的細致的講解后,都化為了將接受任務的興奮和挑戰的動力,紛紛行動起來。第一步查找資料,了解投石機的原理知識。彈性勢能橡皮筋的彈性系數應該把握在多少合適?計算公式和實際的運用究竟該如何結合在一起,風向和空氣阻力究竟對小球的行進軌跡有多大影響?該如何計算?同學們帶著自己的問題,上網、看書大量查閱資料,一次次出入老師的辦公室,主動擴充自己知識的空白。

二、明確計劃,設計方案

在完成初步的資料搜集工作之后,同學進入到項目式學習的第二步——設計方案,大家按照調研得出的各項數據開始認真繪制圖論文 ,準備需要的材料。什么樣的結構最穩定?動力臂和阻力臂應該各是多少?什么樣的角度和高度拋出小球最合適?所有的細節都要在一張圖論文 上體現出來的。大家齊心協力、開動腦筋一點一點攻克每一道難關,終于將一份份圖論文 圖論文 交到了老師手中。

除了落在論文 上的圖論文 以外,同學們需要注意的還有自己團隊的時間安排和進度掌控能力。“投石機大賽”是檢驗同學們最終成果的日子,在此之前,他們需要按部就班地完成自己所制作的計劃。

三、動手操作,反復調試

在完成圖論文 后,同學迎來了更大的挑戰——制作投石機!進入項目實施階段后,同學們開始了自己的“木工生涯”。電鉆打孔、刨子拋光、鋼鋸鋸木頭、錘子釘釘子……每天放學后12年級的教室里都會傳出各種各樣的聲音,大家忙碌著,期待著,最終一個個投石機誕生了,進入測試調整階段!

比賽的前一晚,戲劇性的一幕出現了:有一組在制作完成后,因為膠水的粘性不夠,螺絲沒有擰緊,在比賽的前一天晚上,測試的時候,因為用力過猛,使得整個投石機都散架了,同學們決定連夜重新制作。看到自己同學辛苦制作的投石機“陣亡”,其他組的同學也紛紛過來幫忙,終于連夜做好了“投石機2.0版”。

四、項目展示,總結報告

“投石機大賽”的現場,同學們把親手制作的投石機搬到操場,一個個投石機大小不一,形態各異,大的有將近一人多高,小的,巧妙精致只要徒手就可以操作。每一組同學都為自己制作的投石機起了名字。有的投石機可以精確地將重物投入所期待的位置,贏得了現場的陣陣掌聲;有的沒能成功命中,同學們也細心的幾下了數值和細節,考察誤差可能出現在哪里。

最后的一步,同學們會對整個項目進行完整的項目總結,其中包括他們的計劃,計劃執行的情況以及評價等,全部用英語完成。沉甸甸的報告中,每個圖表,每個公式,每個數值,甚至每個英文單詞,凝結了同學們多少個日夜的心血。

艾莫西 學校連校長曾在媒體采訪時講過,在國際教育中,學生們并不是沒有學習壓力,他們需要完成的也是很大的“工程”,只不過他們是帶著興趣去做的,“苦,但是不枯燥”。在項目式教學中,同學們學習興趣被激發出來,在獨立探索的過程中擴充課本知識,在完成一個個項目的過程中,通過動手實踐,將理論與實際生活結合在一起,讓書本上的知識成為生活技能,使知識點融會貫通并真正得到應用。




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