文章刊登于《时代教育》杂志2024年7月中旬刊（第14期）
本文以初中科学“凸透镜成像的规律”教学为例，介绍项目式学习的六个环节，即真实生活场景、问题导向的项目设计、综合实践分析、合作设计和制作、优化作品和项目完善、总结和评估，探讨在实施项目式教学模式过程中遇到的困惑与思考。
2019年，中共中央、国务院颁布了《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》，要求“坚持立德树人，着力培养担当民族复兴大任的时代新人”“坚持‘五育’并举，全面发展素质教育”。在这一背景下，将项目式学习应用到初中科学学科的教学中，有利于学生快速准确地理解科学知识，充分应用知识，进而提高科学素养，达成课程教学目标。
一、项目式学习的实施简介
项目式学习是一种动态的学习方法，是一套设计学习情境的、以问题为导向的教学方法，是基于现实世界的以学生为中心的教育方式[1]。通过项目式学习，学生的创造力、团队合作和领导力、实践能力都可以得到充分锻炼。学生为了成功地完成学习项目，必须整合自己各个学科的知识和生活经验，与团队成员协作解决各种问题。在这个过程中，学生所进行的探究、创新、协作等行为，是传统教学模式无法企及的，也正是通过这些行为，学生的综合素质才能获得全方位提升。项目式学习的基本流程如图1所示。
二、基于项目式学习的课堂教学设计
本文以“凸透镜成像的规律”复习课为例，介绍基于项目式学习的课堂教学设计。
（一）基于创建真实情境的项目导入
教师根据教学内容构建一个有待解决的问题，如呈现一个科学现象、介绍一段科学史、设计一个蕴含科学知识的作品等。
教师介绍天文望远镜的主要构造：前端有一个大的凸透镜，曲度小，焦距大；后端有一个小的凸透镜，曲度大，焦距小。望远镜所呈现的像是倒立的。
通过探究望远镜内部的构造，可激发学生的学习兴趣，同时引导他们用所学的凸透镜成像知识，思考为什么望远镜的镜片要这样设计，让学生充满疑惑，将学习带入对望远镜成像原理的思考中，从而达到本节课凸透镜成像规律复习的目的，并激发学生的学习积极性，促使他们主动设计望远镜的成像光路图。
（二）基于问题导向的项目设计
教师提出小组讨论问题：第一，目镜对光线起到怎样的效果？所成的像是什么样的？第二，物镜对光线起到怎样的效果？成怎样的像？第三，望远镜成像的光路图是什么样的？第四，为什么望远镜的像是倒立的？
通过拆解望远镜，学生会发现其内部是由两个大小不同的凸透镜构成的。经过观察并使用望远镜，使学生自主发现望远镜成像的特点。教师组织学生以小组为单位进行讨论，以学生为主体，让学生提出不同的观点和问题。教师引导学生聚焦要解决的问题，让项目式学习的方向更加集中。
（三）基于综合实践分析的项目实施
本环节是项目式学习的重要环节，教师需要组织好学生，使其熟练掌握本节课的科学知识，同时在开展小组合作的过程中培养学生分析问题、大胆质疑、设计作品、沟通互助等方面的能力。
1.回顾知识
教师引导学生回顾凸透镜的成像规律，要求学生在学案里完成凸透镜成像规律作图；用PPT展示利用经过凸透镜的三条特殊光线画出所成的像的位置，并写出所成的像的特点。
2.摸索原理
教师引导学生拆解两个凸透镜共同成像的难度，对物镜和目镜逐个分析其成像规律。望远镜的物镜是利用凸透镜哪条成像原理呢？经过分析可知，望远镜的物体都处在u＞2f的位置，因此物镜会呈现一个倒立缩小的实像，如图2所示。此时的目镜又会对光线如何折射呢？由于得到的像最终是倒立的，所以要将物镜所成的像位于目镜的一倍焦距内，如图3所示。在师生、生生的不断研讨分析中得到最终成像的光路图，如图4所示。
本环节是项目式学习中最具挑战性的环节，它会较多地用到理论分析、作图、数据处理等，是整个项目式学习的设计阶段，需要学生有扎实的前知识和技能做好铺垫。小组成员中思维能力较强的学生参与到这个环节中，能有效解决问题，并带动学习小组内其他成员参与分析研讨，从而提升学习的效率和质量。
（四）基于合作设计和制作的项目展示
从设计到制作是一个从理论到实践的过程，项目式学习要求学生有动手实践的机会，从而获取学以致用的体验。一个好的项目式学习设计应集实用性、科学性于一体，并蕴含想象力和创造力培养，使学生在简单、实用的原则上能有所突破、有所创新。
仿照常规望远镜的设计构造，教师提供必要的制作材料，如卡纸、直径5厘米焦距28厘米凸透镜、直径3厘米焦距5厘米凸透镜、泡沫胶、剪刀。
制作过程如下：首先，把卡纸裁剪成一块长35厘米、宽20厘米和长14厘米、宽10厘米的卡纸；其次，在卡纸上粘上泡沫胶，撕去泡沫胶的一面，把物镜镜片粘上去，卷成圆桶状；再次，把目镜以同样的方式粘上去，卷成桶状，并且在目镜这侧的外圈缠上泡沫胶，大约3圈，使它能正好卡入物镜的镜筒中；最后，把目镜的镜筒塞入物镜的镜筒中，眼睛透过目镜观察远处的物体，适当调整物镜和目镜的距离，使成像更加清晰。制作过程如图5所示。
通过学生之间的合作学习、设计制作，学生能有效地参与到课堂的学习中，使其自主学习能力得到培养，直接体验制作的过程也激发了学生的学习热情。项目式学习中教师对课程的教学研究和课程开发的过程，也让教师在专业素养和实践操作能力方面有了相应的提升，促进了教学相长。
（五）调试修正优化，完善项目
没有十全十美的教学设计，本课的项目式学习也同样存在一些缺陷和不足，教师应该抓住这一契机，进一步挖掘其中的教学资源，让学生能够在作品调试过程中发现不足，反思问题，查阅资料，提出解决方案。这样开放性的教学环节给了学生更大的思维创造空间，这也是项目式学习的精华所在。
在望远镜的调试过程中，学生发现：开普勒式望远镜所呈的像是倒立的；望远镜在观察物体时在物体的边缘会出现模糊现象。
望远镜成倒立的像，这一点在光路图的分析过程中学生就可以预料到，而这也正好验证了光路图的正确与否。那如何解决倒像对观察带来的不便呢？教师可以给学生一个开放性的解决方案。例如，将开普勒式望远镜的目镜换成凹透镜，这样像就成功变成正立的了；或采用双直角棱镜正像系统，光路图如图6所示。这种探索有助于学生深入学习望远镜相关知识，并以望远镜为载体将知识点辐射开来。
项目式学习过程中会出现各种意料之外的问题，甚至有些问题还是学生当前不能解决的，但是教师要有意识地培养学生去发现问题，鼓励其解决问题，这是培养创造型人才所必须的。
（六）总结和评价
在项目式学习过程中，学生充分开展了小组合作设计、制作、交流、改进等活动。教师应该在活动过程中给予学生积极评价，以激发学生的求知欲和学习积极性。教师可围绕难点问题的突破、小组分工的和谐、作品的完成度等，多表扬鼓励学生，可以驱动学生的思维建构和自我导向学习。
三、关于项目式学习的几点思考
（一）项目式学习为何教
项目式学习的模式非常适合在初中科学教学过程中开展，那么教师在设计教学活动的过程中也要明确为何采用项目式学习的教学策略。教育的改革日益受到社会各界的广泛关注，且教育目的已从希望在教育中学得知识和技能深化到培养健全的人格层次。而原本的学习模式和教学模式不足以让学生发挥主观能动性，通过合作、讨论、研究解决问题，以问题为切入口的教学导向，可以更好地激发学生的学习积极性、综合学习能力、交流合作能力，培养学生的问题探究意识和能力。所以，教师不要盲目地每一堂课都套用项目式学习，这样既会增加教师的备课时间，又会使得教学模式单一化。
（二）项目式学习如何教
一节项目式学习课程的设计需要结合教材、整合课外资源、结合学生的学情，工作量比较大，在平时的教学活动中，教师没有这么多的时间去备课，这时就需要一个强大的备课组，提前安排某位教师完成一节课的教学设计，并在组内进行交流学习，整理出最优方案，然后推广到每个班级的课堂中。教师之间这样的通力合作可以更加有效、更加优质地促进项目式学习的推广，也能适当整理出优质的教案、学案供大家学习参考。项目式学习的教学模式在初中科学课程中的应用尚处于摸索阶段，但是一种好的教学模式一定会被大家所认可，教师也需要与时俱进，为培养出有思维、有创造力的学生而努力。（作者系浙江省宁波市北仑区小浃江中学教师）
注：[1]吴旗妹.基于PBL项目式学习的综合实践活动课程研究[J].西部素质教育,2021(9):3.
