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项目式教学,其实物理不只是公式
2018.03.01

在传统的教学方式中,老师在讲台上讲课,同学面对黑板,记笔记,做作业,背诵需要记忆的内容然后参加考试。整个过程中,老师和同学都缺乏激情,并且很大程度上导致了中国学生存在的普遍问题——理论过硬,但实操能力不强。这中间也缺乏对于一些能力与思维方式的锻炼,例如批判性、创新性思维,团队合作能力和项目规划的能力。

项目式教学(Project Based Learning)是在西方广泛应用的教学方式,就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理,信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价,都由学生自己负责,学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。在爱迪,这种教学方式被应用到各个学科中,进行跨学科或跨知识点的整合。小到一个知识性海报设计比赛:需要同学们运用到学科知识和艺术设计能力,同时培养团队合作精神;大到完成一项工程,进行一次外出实践活动等等。同学们在传统教育方式中夯实知识基础的同时,也在项目式、活动式教学中,实现知识的融会贯通,体会学习的乐趣。

项目式教学之——投石机制作

在学习物理力学的相关知识的过程中,经常会看到这样的问题:将小球从离地面某高度水平抛出,已知速度和空气阻力,求小球在空中飞行的时间和水平距离。每每看到这样的问题很多同学都会开始画图分析小球的运动轨道,根据记忆的物理公式计算数据,然而只要你实践一下就会发现,由各种外界因素导致的种种误差,让所得的数字几乎只能作为参考。

“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,这是祖先流传下来的智慧。爱迪学校澳洲高中的老师们通过让同学们自己亲手制作我国古代经典力学原理工具——投石机,把这一智慧付诸了实践。要完成这个项目,光从理论上而言,就要同学们运用到杠杆原理、抛物运动、动能转势能等一系列的物理学知识。更不用说材料分析能力、动手制作和团队合作的能力。

一、提出问题,收集资料

项目预期成果听起来简单易懂——但是当你看到终点在哪之后,就自然而然地会产生一系列问题,产生解决这些问题的动力。

“投石机是什么?长什么样子?和小球运动有什么过关系?做它干什么?接到任务后无数个问号萦绕在同学们面前,但是这些问号在经过物理老师的细致的讲解后,都化为了将接受任务的兴奋和挑战的动力,纷纷行动起来。第一步查找资料,了解投石机的原理知识。弹性势能橡皮筋的弹性系数应该把握在多少合适?计算公式和实际的运用究竟该如何结合在一起,风向和空气阻力究竟对小球的行进轨迹有多大影响?该如何计算?同学们带着自己的问题,上网、看书大量查阅资料,一次次出入老师的办公室,主动扩充自己知识的空白。

二、明确计划,设计方案

在完成初步的资料搜集工作之后,同学进入到项目式学习的第二步——设计方案,大家按照调研得出的各项数据开始认真绘制图纸,准备需要的材料。什么样的结构最稳定?动力臂和阻力臂应该各是多少?什么样的角度和高度抛出小球最合适?所有的细节都要在一张图纸上体现出来的。大家齐心协力、开动脑筋一点一点攻克每一道难关,终于将一份份图纸图纸交到了老师手中。

除了落在纸上的图纸以外,同学们需要注意的还有自己团队的时间安排和进度掌控能力。“投石机大赛”是检验同学们最终成果的日子,在此之前,他们需要按部就班地完成自己所制作的计划。

三、动手操作,反复调试

在完成图纸后,同学迎来了更大的挑战——制作投石机!进入项目实施阶段后,同学们开始了自己的“木工生涯”。电钻打孔、刨子抛光、钢锯锯木头、锤子钉钉子……每天放学后12年级的教室里都会传出各种各样的声音,大家忙碌着,期待着,最终一个个投石机诞生了,进入测试调整阶段!

比赛的前一晚,戏剧性的一幕出现了:有一组在制作完成后,因为胶水的粘性不够,螺丝没有拧紧,在比赛的前一天晚上,测试的时候,因为用力过猛,使得整个投石机都散架了,同学们决定连夜重新制作。看到自己同学辛苦制作的投石机“阵亡”,其他组的同学也纷纷过来帮忙,终于连夜做好了“投石机2.0版”。

四、项目展示,总结报告

“投石机大赛”的现场,同学们把亲手制作的投石机搬到操场,一个个投石机大小不一,形态各异,大的有将近一人多高,小的,巧妙精致只要徒手就可以操作。每一组同学都为自己制作的投石机起了名字。有的投石机可以精确地将重物投入所期待的位置,赢得了现场的阵阵掌声;有的没能成功命中,同学们也细心的几下了数值和细节,考察误差可能出现在哪里。

最后的一步,同学们会对整个项目进行完整的项目总结,其中包括他们的计划,计划执行的情况以及评价等,全部用英语完成。沉甸甸的报告中,每个图表,每个公式,每个数值,甚至每个英文单词,凝结了同学们多少个日夜的心血。

爱迪学校连校长曾在媒体采访时讲过,在国际教育中,学生们并不是没有学习压力,他们需要完成的也是很大的“工程”,只不过他们是带着兴趣去做的,“苦,但是不枯燥”。在项目式教学中,同学们学习兴趣被激发出来,在独立探索的过程中扩充课本知识,在完成一个个项目的过程中,通过动手实践,将理论与实际生活结合在一起,让书本上的知识成为生活技能,使知识点融会贯通并真正得到应用。




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