【特色课程】鄂尔多斯康巴什区青少年发展中心“镜”观物理万象，“变”革学习范式——物理学科项目化学习之旅
2025-01-0222
为突破传统物理教学局限，激发学生对物理学科的探索热情，培养其综合素养与实践能力，康巴什区青少年发展中心与康三中物理教研组携手，精心设计了《“镜”观其变》物理学科透镜单元项目化课程，致力于为学生开启一扇通往奇妙光学世界的大门，让学生在项目实践中深度掌握知识、提升能力，塑造科学精神与创新思维。课程开启之初，教师巧妙引导学生观察生活中与凸透镜相关现象，如显微镜下奇妙的微观世界、投影仪投射出的清晰影像等，进而启发学生深入思考其背后之原理，并鼓励学生大胆提出问题。学生们迅速自发组队，热烈的讨论声不绝于耳：“我觉得我们可以这样来测量凸透镜的焦距，先把物体放在远处……”“那实验器材是不是还得再准备一个光屏，这样成像效果会更明显？”观察现象、记录数据、探寻规律……学生真正成为学习的主体。课程打破了学科之间的壁垒，将多学科知识有机融合。在探究凸透镜的奥秘时，学生们不仅需要熟练掌握光的折射、成像等物理原理，还需运用数学知识对物距、像距和焦距之间的复杂关系进行精确计算与深入分析，而在设计和制作简易显微镜、望远镜、照相机和投影仪的过程中，工程学知识亦不可或缺。学生们需运用工程思维搭建仪器的框架结构，精心挑选合适的材料，充分考虑其稳定性与实用性，确保仪器能够正常运行。通过这样的学习过程，学生们学会了从多个维度审视问题，构建起了更加全面、系统的知识体系。课程将学生创新思维的培养置于重要地位，鼓励学生突破常规，大胆发挥想象力，探索凸透镜的无限可能。无论是对现有光学仪器的优化改进，还是创新性地发掘凸透镜的全新应用领域，课程都给予了学生充分的自由与支持。过程中，学生们奇思妙想不断涌现。有学生提出：“老师，我们能不能利用凸透镜的原理设计一款智能导盲眼镜，通过对光线的折射和聚焦，帮助盲人感知周围环境的轮廓和障碍物呢？”亦有学生兴致勃勃地说道：“我觉得可以把凸透镜和手机摄像头结合起来，开发出一种具有微距拍摄和望远功能的手机配件，这样就能满足摄影爱好者的更多需求了。”面对学生们这些天马行空的创意，教师给予积极的回应与引导，在教师的鼓励与指导下，学生们勇敢地付诸实践，不断尝试、改进，逐渐摆脱了标准答案的束缚，学会了独立思考、大胆创新，在探索未知的道路上迈出了坚实的步伐。一系列富有挑战性的开放性研究课题，如“探究不同材质凸透镜的成像特性差异及其内在物理机制”“深入研究环境因素对凸透镜成像效果的综合影响”等，旨在全方位培养学生的科学精神与批判性思维。在探究过程中，学生们秉持着严谨的科学态度，一丝不苟地进行实验操作与数据分析。当实验结果与预期出现偏差时，他们并未盲目接受既有结论，而是开启了一场深入的思维探索之旅。遇到问题时他们重新审视实验的每一个环节。在过程中学生们逐渐学会了基于充分的证据进行严谨的推理判断，敢于质疑权威，不迷信既有结论，培养了独立思考、理性分析的科学精神和批判性思维习惯。学生以小组为单位开展各项任务，通过明确的分工协作，共同攻克一个又一个难关，团队合作意识与能力得到了显著的增强。每个小组根据成员的特长和优势进行合理分工。在制作简易投影仪的项目中，擅长电子技术的学生主动承担起光源和电路部分的设计与搭建工作；对光学原理有着深刻理解的学生则专注于凸透镜的调试和光路优化，力求使成像效果达到最佳状态。在团队合作过程中，学生们相互学习、相互支持，共同成长。当遇到困难时，他们齐心协力，共同寻找解决方案，团队的凝聚力和默契度不断提升。成果展示环节，小组成员站在物理科技节的平台上面向全校师生进行演讲，清晰、准确地阐述小组的研究成果，并回答听众提出的各类问题。在演讲过程中，学生们逐渐克服了紧张情绪，能够自信大方地表达自己的观点和想法，语言表达能力得到了显著的锻炼和提高。同时，通过与听众的互动交流，学生们学会了如何倾听他人的意见和建议，如何有效地回应质疑和问题，进一步提升了他们的沟通交流能力和应变能力。
《“镜”观其变》项目化课程已初显成效，却也只是开端。接下来，我们将以物理学科为基，深入挖掘化学、生物、数学等多学科学科项目及跨学科项目的交叉融合点，联合学校开发更多全新项目。通过多元探索，拓宽学生知识视野，提升其综合运用知识的能力，为学生打造更具深度与广度的学习体验，让项目化课程持续赋能学生的全面成长。
供稿：鄂尔多斯康巴什区青少年发展中心
编辑：田 洋
校对：周 淼
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