摘要：本文聚焦于基于情境实验的“项目式学习”在高中物理课堂中的应用。通过阐述其理论基础，剖析在高中物理教学中的优势，结合教学实践提出具体实施步骤与策略，并以“探究单摆的运动规律及其应用”为例呈现完整教学过程，旨在为高中物理教学提供创新思路，提升学生物理学科核心素养。

关键词：高中物理；情境实验；项目式学习；教学实践

一、引言

高中物理课程作为培养学生科学思维与探究能力的重要载体，传统教学模式存在重知识传授、轻能力培养的弊端。情境实验与项目式学习的融合，为高中物理教学带来新的活力，有助于学生在真实情境中运用物理知识解决问题，提升综合素养。

二、基于情境实验的“项目式学习”的理论分析

1、项目式学习理论

项目式学习是一种以学生为中心的教学方法，学生围绕真实且具挑战性的项目展开学习。在项目实施中，学生自主探究、合作交流，运用多学科知识完成任务。其强调学习的自主性、合作性与情境性，使学生在解决实际问题过程中构建知识体系，提升综合能力。

2、情境认知理论

情境认知理论认为，知识是情境化的，与特定的情境和实践紧密相连。在情境实验的项目式学习中，学生在具体物理实验情境里获取知识，这种情境化的学习能加深学生对知识的理解与记忆，提高知识迁移能力，让学生明白物理知识在实际生活中的应用价值。

3、 建构主义学习理论

建构主义学习理论指出，学生的学习是在已有经验基础上主动构建知识的过程。基于情境实验的项目式学习为学生提供丰富的学习素材与探究机会，学生通过对实验现象的观察、分析、讨论，在与同伴和教师的互动中，不断调整和完善自己的知识结构。

三、基于情境实验的“项目式学习”在高中物理教学中的优势

1、激发学生学习兴趣

情境实验将抽象的物理知识具象化，项目式学习以真实问题为驱动，使学生在解决问题的过程中感受到物理的趣味性和实用性，从而激发学生的学习兴趣与内在动力。

2、培养学生综合能力

在项目实施过程中，学生需进行实验设计、操作、数据分析、团队协作以及成果展示等，这一系列活动有助于培养学生的实验操作能力、科学思维能力、团队协作能力和沟通表达能力，提升学生的综合素养。

3、 促进知识深度理解与应用

学生在情境实验中亲身体验物理现象，在项目探究中运用物理知识解决实际问题，能够深入理解物理概念和规律，实现知识的有效迁移与应用，避免死记硬背。

四、基于情境实验的高中物理项目式学习具体实例

1、项目主题

“探究单摆的运动规律及其应用”

2、项目目标

一是物理观念：学生能够理解单摆的概念，掌握单摆的周期公式，学会用单摆测定重力加速度；二是科学思维和科学探究：通过设计实验、进行实验、分析数据等过程，培养学生的科学探究能力和实验操作能力；三是科学态度与责任：激发学生对物理实验的兴趣，培养学生严谨认真的科学态度和团队合作精神。

3、项目实施过程

（1）项目引入：教师通过播放一段关于摆钟的视频，引出单摆的概念，并提出问题：“单摆的运动有什么规律？如何利用单摆测定重力加速度？”激发学生的探究兴趣。

（2）知识讲解：教师简要讲解单摆的相关知识，包括单摆的构成、理想化条件、回复力的来源等，为学生进行实验探究奠定理论基础。

（3）小组讨论与实验设计：学生分组讨论，设计实验方案。在讨论过程中，学生需要考虑实验器材的选择、实验步骤的安排、数据的测量和处理等问题。教师巡视各小组，给予必要的指导和建议。最终，各小组确定实验方案，选择的实验器材包括铁架台、摆线、摆球、秒表、刻度尺等。

（4）实验操作与数据采集：学生按照实验方案进行实验操作。首先，组装单摆，测量摆长；然后，将摆球拉开一个较小的角度（小于5°），释放摆球，同时用秒表记录单摆摆动多次的时间，计算出单摆的周期；最后，改变摆长，重复实验，采集多组数据。在实验过程中，学生要注意操作规范，确保实验数据的准确性。

（5）数据分析与处理：学生对采集到的数据进行分析和处理。利用数学方法，探究单摆周期与摆长之间的关系，通过绘制T² - L图像，得出单摆的周期公式T = 2π√（L/g）。然后，根据实验数据计算出当地的重力加速度g，并与标准值进行比较，分析误差产生的原因。

（6）项目拓展与应用：教师引导学生思考单摆运动规律在生活中的应用，如摆钟的制作、地震仪的原理等。学生分组进行讨论和研究，拓展知识视野，提高知识应用能力。

（7）项目总结与汇报：各小组进行项目总结，制作项目汇报PPT。在课堂上，各小组派代表进行汇报展示，分享项目实施过程中的收获和体会。教师对各小组的表现进行评价，肯定优点，指出不足，并对项目进行全面总结。

4、项目效果与反思

通过本次项目式学习，学生对单摆的运动规律有了深入的理解和掌握，提高了科学探究能力和实验操作能力。在小组合作过程中，学生学会了沟通与协作，培养了团队精神。同时，通过项目拓展与应用，学生感受到了物理知识与生活实际的紧密联系，提高了学习物理的兴趣。然而，在项目实施过程中也发现了一些问题，如部分学生在实验操作中不够熟练，数据处理能力有待提高；小组合作中个别成员参与度不高，存在“搭便车”现象等。针对这些问题，在今后的教学中应加强实验技能训练，完善小组评价机制，提高项目式学习的效果。

5、教学反思与建议

在基于情境实验的“项目式学习”实践中，学生的学习积极性和主动性得到显著提高，但也面临一些问题。部分学生在实验设计和数据分析方面能力不足，需要教师加强指导；小组合作中存在个别成员参与度不高的情况，应进一步完善小组分工和评价机制。

为更好地实施这种教学模式，教师应不断提升自身的专业素养和教学能力，精心设计项目情境和任务；学校应提供充足的实验设备和教学资源，保障项目式学习的顺利开展；同时，要注重对学生学习过程的引导和监督，及时解决学生遇到的问题，确保学生在项目式学习中真正有所收获。

五、结论

基于情境实验的“项目式学习”在高中物理课堂中的应用，符合新课程改革的理念和要求，为学生提供了更加丰富和有效的学习方式。通过理论与实践相结合，学生在情境实验中体验物理探究的乐趣，在项目式学习中提升综合能力和物理学科核心素养。在今后的教学中，应不断探索和完善这种教学模式，使其在高中物理教学中发挥更大的作用。

注：本文系三明市基础教育科学研究2022年度课题《基于情境实验的高中物理“项目式学习”策略研究》的研究成果”课题编号：JYKT-22030