【摘要】生长教育视域下的项目式学习，从知识本位转向素养本位，能够在最大限度上促进学生综合能力的提升，是落实学科核心素养的有效途径。项目式学习主要由项目设计、项目实施和项目总结三个环节组成，涉及核心知识、可行性分析、驱动性问题、合作探究学习和项目成果等要素。文章以“浮力秤”这一项目为例，详细阐述了生长教育视域下的初中物理项目式学习案例。
【关键词】生长教育；项目式学习；浮力秤
作者简介：周玲（1982—），女，江苏省苏州市太仓市实验中学。
《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》指出，要“激发青少年好奇心和想象力，增强科学兴趣、创新意识和创新能力，培养一大批具备科学家潜质的青少年群体，为加快建设科技强国夯实人才基础”。生长教育视域下的项目式学习是基于物理知识和科学方法开展的项目学习活动，教师应引导学生围绕项目任务开展探究活动，经历全程的探究过程，提升学生的问题解决能力，有效落实素质教育。
一、项目式学习的内涵解读与教学架构
（一）生长教育
生长教育以遵循人的生长规律，追求人的主动、持续、和谐生长为理念，该理念来源于杜威的教育本质论的三个经典命题，“教育即生活，教育即生长，教育即经验持续不断地改组或改造”。叶圣陶的儿童种子观也认为，教育是一个培育生命的过程，是一个生长的过程，而不是加工、制造产品的过程。在以立德树人为教育根本任务的背景下，新时代的生长教育不仅仅是身体的健康成长，还应是知识和能力的生长，学科核心素养的培养，更应关注价值观与道德品质的发展。
（二）项目式学习
项目式学习源自杜威的“从做中学”教育主张，与我国现代教育家陶行知的“教学做合一”教学思想不谋而合。项目式学习是一种综合性的教育实践活动，符合新课标倡导的“做中学”“用中学”“创中学”教育理念。项目式学习以学科核心素养为目标导向，以承载学科关键知识与能力的主题项目为驱动性任务，强调让学生全程参与作品的设计、制作、展示与评估，通过自主学习、合作学习和探究学习，构建结构化的知识体系，解决实际问题，实现综合能力与核心素养的稳步发展。
项目式学习有以下基本特征：一是系统性，有别于单一的学科学习活动形式，项目式学习是一个系统化的学习过程，它把学科的众多知识点，甚至是跨学科的知识点，与学习活动紧密联系起来，形成一个有机整体；二是复杂性，项目式学习过程中的学习任务往往综合性比较强，包括设计、计划、决策、执行、交流、评价等诸多环节；三是真实性，项目式学习的载体是物化的作品、模型或成果报告，指向解决真实的问题，需要学生开展跨情境的知识迁移与应用。
（三）教学逻辑架构
生长教育视域下的项目式学习活动可划分为三个阶段：一是项目规划与设计，主要包括前期的学情调研、团队组建、项目任务的策划等项目整体架构过程；二是项目的组织与实施，主要包括核心知识的准备、驱动性问题的分析与推进、可视化作品的制作过程；三是项目交流与总结，包括学生作品的交流与展示、实际使用与效果评价、分析评估与方案改进等过程。总体由确定项目主题、规划项目、活动探究、作品制作、成果展示及活动评价六个环节组成，见图1。
二、项目规划与组织实施
（一）“浮力秤”项目的设计与规划
一是确定主题。主要基于三个原则：首先要贴近学生的生活实际，具有实际的探究价值与意义；其次要符合学生现有的知识和能力水平，确保学生能够顺利完成；最后要承载物理学科的核心知识、科学方法和核心素养。
“浮力秤”包含了物理学科的二力平衡、阿基米德原理和物体的浮沉条件等重要概念和规律，涉及转换法、建模法和分析论证等诸多学科思想与思维方法，具有基础性、实践性、综合性和开放性等特点，贴近学生的最近发展区。通过研究和完成这一项目，学生可以了解相关物理知识在生活中的实际应用，在真实的情境中解决实际问题，体验到物理学习的意义与价值，真正做到知行合一、学以致用。
二是整体规划。“浮力秤”项目的学习目标在于，通过实践活动，激活学生的生长原动力，探寻适合学生发展的路径。教师要在学习目标的总框架内规划与设计项目的各项子任务、子问题，使不同的问题对应不同的学习任务，每个子任务之间连贯有序，任务与驱动性问题所设置的情境具有一致性，以便学生连贯性地完善知识体系。
“浮力秤”项目涉及五大要素，分别为核心知识、可行性分析、驱动性问题、合作探究学习和项目成果，图2为各要素的构成情况。
项目学习周期为一周，共4个课时，第1课时认识浮力，学会用称重法测量浮力；第2课时为探究影响浮力的因素，了解阿基米德原理；第3课时为探究物体的浮沉条件；第4课时为制作浮力秤，进行作品的展示、交流与评价。详见表1。
项目目标 认识浮力，了解影响浮力的因素，了解阿基米德原理，知道物体的浮沉条件；在实践中学习物理思想方法和思维方式；提高操作、设计、表达和团队协作能力，发展问题解决能力，实现态度、能力、思维、品质等学科核心素养的发展
（二）“浮力秤”项目的组织与实施
下面以项目第4课时“浮力秤的制作”为例展开阐述。
学生5人为一组分工合作。教师提供的器材有小塑料瓶、大塑料桶、重物（砝码、沙子）、细线、水、橡皮筋、记号笔、天秤（用于验证浮力秤的准确性）。
问题1：浮力秤的原理是什幺？
在前3个课时的师生互动学习中，学生通过将乒乓球压入水中，体验了浮力的存在；通过小组探究实验，了解了影响浮力大小的因素和阿基米德原理；通过探究分析漂浮物体、沉底物体、悬浮物体的受力情况，归纳、总结了物体的浮沉条件。当物体受到的浮力大于重力时，物体将上浮，最终漂浮在液面上；当物体受到的浮力小于重力时，物体将下沉，最终沉底；当物体受到的浮力等于重力时，物体将悬浮在液体内部的任何位置。
浮力秤是根据物体漂浮条件工作的，学生从探究活动中得知，漂浮的浮力秤受到重力与浮力作用且这两个力平衡，即：F浮=G。根据这一原理，有小组设计了方案，如图3（a）。小瓶漂浮在水面上，待测物体置于瓶中。但实际操作过程中，学生遇到了新的问题：空塑料瓶质量较小，重心较高，在水面上漂浮时很难在竖直方向上保持静止，如图3（b）所示。如何令空塑料瓶直立在水中，如何降低空塑料瓶的重心呢？新的问题引发了学生的思考与讨论。经讨论与实践，小组得出如下解决方法：在空塑料瓶底部加砝码（或沙子）来降低重心，使空塑料瓶在水面上漂浮时能在竖直方向上保持静止，如图3（c）所示。
问题2：浮力秤的零刻度线如何确定？
教师：任何测量仪器都要设计合理的刻度值，那幺浮力秤的零刻度线如何确定呢？
学生：当空塑料瓶直立在水中并且空载时（不计已经放置在瓶中用以降低重心的砝码），水面到达的位置就是浮力秤的零刻度线位置。
学生在实践中发现，能通过调整橡皮筋的位置来减小实验误差。于是学生通过多次调整橡皮筋的位置直至与水面相平，最终确定零刻度线的位置。
问题3：浮力秤的刻度是否均匀？
观察如图4所示的浮力秤简图，学生就上述问题的观点产生了分歧：部分学生通过观察小瓶的结构，发现小瓶下部的形状不规则，排开水的体积与浸入水中的深度不成正比这一因素，他们认为刻度是不均匀的；另一部分学生则基于塑料瓶是圆柱形，则刻度是均匀的这一现象，认为浮力秤称重时，增加的物重与排开水的体积成正比。
师生共同讨论分析，根据漂浮条件F浮=G，则ρ水 （V0+Sh）g=mg（其中V0表示小瓶下部不规则部分的体积，S表示小瓶的横截面积），得出m=ρ水V0+ρ水Sh，浮力秤中增加的质量：△m=ρ水Sh△，即增加的质量与增加的深度成正比，所以浮力秤的刻度是均匀的。
问题4：浮力秤的最大刻度值怎幺确定？
有的小组逐步增加物重，直至水面达到最大刻度线的位置；有的小组将已知质量的砝码（如100g）放在小桶内，在水面处做好标记，再将其平分为10等份，分度值即为10g，再按比例延伸到最大刻度线位置，标注出浮力秤的最大测量值，如图5所示。
（三）“浮力秤”项目成果的展示与评估
完成项目之后，教师组织学生进行成果展示与交流，各小组代表汇报各小组作品的设计与制作过程，阐述在作品制作过程中遇到的问题及解决方法，分享各组的作品优化方法和创造性想法；再引导各小组进一步探讨：如何增大浮力秤的量程？如何提高精确度？是改变小瓶的长度、直径，还是改变液体的密度？然后，教师再让各小组对照项目评价表中的条目逐项展开评估和评价。最后，评选出优秀作品统一在学校科技馆内展出。
三、教学启示与后期展望
（一）优化项目式课程体系
首先，要明确课程目标，设计不同层级的课程（基础型课程、拓展型课程），制订各层级课程的指导方案，让学生根据实际情况选择不同层级的课程，让每个层级的学生都能在原有的基础上有所收获。其次，是整合多方资源，根据学校教学资源、区域文化特色以及城市建设需求，将符合学生实际生活的项目主题汇编成册。最后，要建立健全教学评价体系，根据不同层级的课程，采取多元化的评价方式，注重过程性评价和结果性评价的有机结合。
（二）营造良好的项目式学习环境
良好的资源配置能为学生的项目式学习提供保障。在固定的学习场所中储备探究活动的必备工具，配齐各层级课程探究所需要的材料，有助于让学生在探究实践中将自己的想法变为现实。同时，营造良好的科技创新氛围，能吸引更多的学生关注项目式学习，促使更多的学生参与到项目式学习的实践探索中。学校可以定期开展科技成果发布展示活动，让学生带着自己的研究成果与其他学生进行分享交流，使其获得不一样的体验以及新的灵感。
【参考文献】
［1］丁加旗.提升科学素质是教师的使命担当［J］江苏教育，2021（63）：1.
［2］王世铎，于守海.生活·生长·经验：杜威“教育本质论”的新时代解析［J］.沈阳师范大学学报（社会科学版），2021，45（6）：71-77.
［3］吴志明.“生长教育”理念下的初中物理教学设计：以“长度的测量”为例［J］.江苏教育，2021（20）：53-56.
