指向深度學習的任務驅動教學研究
——以人教版“力的分解”為例

任虎虎

(江蘇省太倉高級中學，江蘇 太倉 215411)

1 指向深度學習的任務驅動教學內涵分析

1.1 任務驅動教學

學生在教師的協助下，緊緊圍繞1個核心任務，多個子任務(“1+X”挑戰性任務群)進行研究，通過對學習資源的積極主動應用，進行自主探索和互動協作的學習過程.任務驅動教學要求“任務”的目標性和情境性，使學生帶著真實的任務在探索中學習，并在完成既定任務的同時，理解知識本質，完成學習實踐活動，升華學習情感體驗.

1.2 深度學習

深度學習是對學習狀態的質性描述，涉及學習的投人程度、思維層次和認知體驗等層面，強調對知識本質的理解和對學習內容的批判性吸收與利用，追求有效的學習遷移和真實問題的解決，屬于以高階思維為主要認知活動的高投入、有意義學習.

指向深度學習的高中物理任務驅動教學是以新課標為指導，以“1+X”挑戰性任務群為內容，以實驗探究為基礎，以高階思維發展為目標.教師通過深度研究課標、學情和教材，精心設計“1+X”挑戰性任務群，優化學習路徑，讓學生經歷體驗、探究、展示、評價、反思和應用等過程，深度把握知識的本質和意義，深刻領會物理學科的核心思想和價值，提升高階思維、思維品質和實際問題解決能力.

2 指向深度學習的任務驅動教學模式構建

指向深度學習的任務驅動教學對于教師層面，充分發揮教師的主導作用，需要深度解讀課標、了解學情以確定合理的目標，設置挑戰性任務群，設計學習環境，提供學習資源，營造和諧平等的學習氛圍.對于學生層面，充分發揮學生的主體作用，需要課前自主學習，以自學自測的形式進行基礎知識傳遞；課中對挑戰性任務進行批判性理解和探索，協作學習，整合信息，以小組展示分享的形式進行知識內化；課后延伸學習，以遷移應用解決新任務的形式鞏固拓展.

基于上述分析筆者構建了指向深度學習的任務驅動教學模式，如圖1所示.

圖1 指向深度學習的任務驅動教學模式

教學目標是設置“1+X”任務群的依據和出發點，任務不能脫離目標而存在.批判性理解任務是“任務”能否得到解決和深度學習的關鍵環節.在一個任務解決后及時進行評價反饋，評價要和前面確定的教學目標相對應.通過評價促進自我反思，把握知識本質，總結思想方法，并能進一步遷移應用解決新任務，要讓“評”真正產生“價”，通過子任務的逐步探索達到解決核心任務的目的.

3 指向深度學習的任務驅動教學實施環節

依據上述教學模式，指向深度學習的任務驅動教學主要包括：創設問題情境，導入核心任務；批判理解任務，設計方案探索；及時評價反思，促進意義生成；靈活遷移應用，解決實際問題4個主要實施環節.

3.1 創設問題情境 導入核心任務

任務驅動教學離不開情境的“支架”作用，特別是在學習物理抽象概念時，情境的再造與渲染至關重要.通過創設問題情境激發認知沖突，導入本節課的核心學習任務.筆者認為核心任務在課堂開始就要讓學生清楚，這樣后面的學習才有方向.

圖2 拉秤砣游戲

教學片段1：課前讓兩個力氣大的男生到講臺上完成一個小游戲：兩個男生分別抓住繩子的兩端，站在較遠的位置，用力拔河，發現勢均力敵，且繩子被拉緊呈水平狀態，此次教師在中間掛一個質量為5 kg的秤砣，如圖2所示，發現這兩個學生再怎么用力，繩子都不能被拉平，然后再請兩位同學分別到兩邊拉繩子，也不能拉平.

師：為什么成水平狀態拉緊的繩子，中間掛一個重物后就不能被拉平了呢？這涉及今天將要研究的內容：力的分解，即求一個力的分力的過程.

師：“力的分解”與上節課學習的“力的合成”什么關系？

生1：相反的過程，應該互為逆運算.

師：大家想知道有關“力的分解”的那些知識？

生2：力的分解是不是遵循平行四邊形定則？分力的大小如何計算？

師：很好，因為互為逆運算，所以力的分解也遵循平行四邊形定則，還有嗎？

生3：在實際問題中，一個力如何進行分解，分力的方向如何確定？

師：很棒，今天我們一起來研究：實際問題中分力的方向如何確定？大小如何計算？(導入核心任務)

3.2 批判理解任務 設計方案探索

對于核心學習任務，學生需要在教師的幫助下進行深入的批判性理解，把握核心任務本質，并能將核心任務分解為幾個子任務，然后設計研究方案對子任務進行研究和探索解決.

教學片段2：實際問題1：拉行李箱問題(呈現拉行李箱的短視頻).

師：人的拉力該如何進行分解呢？請大家說一說.

生1：應該水平向前和斜向前兩個方向分解，因為拉桿箱向前運動.

生2：應該水平向前和豎直向上兩個方向.

圖3 實驗器材

每一小組提供的學習資源：一個帶繩子的重錘，一個電子秤，如圖3所示.

學習任務1：鼓勵學生設計探究方案模擬拉箱子過程，觀察現象并驗證自己的猜想.

學生模擬拉桿箱過程發現：重錘在電子秤上水平向前運動的同時，電子秤的示數減小，即重錘對電子秤的壓力減小.表明人斜向上的拉力應分解在水平向前和豎直向上兩個方向.

實際問題2：塔吊問題(呈現塔吊吊重物的視頻).

每一小組提供的學習資源：一個細繩，一支鉛筆和前面用的帶繩子的重錘.

學習任務2：小組合作嘗試模擬塔吊模型.

學生在小組討論后，基本都能想到將細繩一端系在鉛筆一端，細繩另一端系在手指上，鉛筆另一端頂住手掌心，重錘掛在鉛筆前端.

師：很好，現在大家就用這個模型體驗一下，說說有哪些感受？

生3：感覺到手指被細繩斜向下拉，手掌被鉛筆扎著(痛).

師：重物產生的拉力該向什么方向進行分解呢？

圖4 自制塔吊模型

生4：沿細繩斜向下和水平壓桿(鉛筆)兩個方向分解.

為了進一步增強可視化效果，自制了一個模型：用兩段鋁合金條代替豎直支架和橫桿，分別在細線上端和橫桿末端連接兩勁度系數較小的彈簧，豎直支架中間固定一滑輪，橫桿可在滑輪上自由滑動，當在橫桿前端掛上重物后，兩彈簧都發生了明顯的形變，如圖4所示，從而進一步驗證了學生的想法.

3.3 及時評價反思 促進意義生成

及時對任務探索的過程、方式和結果進行評價和反思，歸納學科核心思想方法，將評價反思真正融入到教學的過程中.在對子任務的研究和探索后，能歸納整合得出普遍的結論，促進知識的意義生成，形成知識結構，即遵循“核心任務→子任務→結構化知識”過程，實現公共知識的個人意義轉化.

教學片段3：通過以下問題串引導學生評價反思.

師：一個力可以分解為多少對分力？

生1：如果不加限制條件可以分解為無數對大小、方向不同的分力.

師：但從上面的兩個實際問題可以看出一個力究竟該如何分解？

生2：根據實際情況按需分解.

師：大家在上面兩個實例探索的過程中還有什么體會？

生3：力的作用效果的隱蔽性，造成分力的方向不好確定，需要借助模型放大或可視化作用效果進行分解.

師：力的分解一般步驟有哪些？

生4：構架模型模式實際問題→確定力的實際作用效果(分力的方向)→依據平行四邊形定則進行分解.

3.4 靈活遷移應用 解決實際問題

物理學與生活息息相關，生活中許多復雜的實際問題都可以作為學習任務，引導和鼓勵學生在體驗和理解的基礎上，綜合運用多種知識和方法解決實際問題，提升學生應用知識解決實際問題的能力.

圖5 搬水實景

教學片斷4：呈現如圖5所示的搬運水桶實物圖片.

提供的學習資源：直角支架，薄海綿墊，圓柱形重物.

學習任務3：模擬搬水過程，觀察重力的作用效果，并畫出力的分解圖示.若已知右邊斜桿與水平方向角度為θ，寫出分力的表達式.

基于前面兩個問題研究的基礎，學生能構建出實際模型，并理論計算出分力的大小，讓學生展示交流.

圖6 定量測量

為了定量研究上述等式是否成立，可以把兩個電子稱放在兩個支架上，如圖6所示，定量測出分力的大小，再在將一個支架水平放置測出重物重力大小，進行計算.

學習任務4：課后查閱資料，分析無動力帆船能逆風航行的原理，下節課交流分享.