促進學習進階的初中科學課堂任務設計研究

陳久益

摘? 要：通過構建符合學生認知發展的課堂任務;使知識問題化，問題情景化，讓學生在思考中掌握知識，發展能力。任務設計應該符合學生思維進階的要求，環環相扣的問題鏈設計，能夠幫助學生建立思維路徑，提升思維品質的靈活性、創新型、批判性、深刻性。

關鍵詞：學習進階;任務設計;問題鏈;實驗

布盧姆把認知教學目標分為知識、理解、應用、分析、綜合和評價六個層次，由低到高形成學生的認知發展學習進階。學習進階理論關注學生學習的階梯型，用始階水平與終階水平來描述學生學習之前與學習之后的狀態。在進階的過程中，學生的知識建構能力與問題解決能力都逐步提升。因此通過構建符合學生認知發展的課堂任務;使知識問題化，問題情景化，讓學生在思考中掌握知識，發展能力，這或許是一種值得嘗試的有效教學方法。

本文通過幾個案例分析課堂任務設計，幫助學生建構概念，提升思維品質，實現學習進階，完成有效的學習。

一、借助實驗滲透，設計教學任務，實現重難點的突破

浮力一直是初中科學教學“難啃的硬骨頭”。相較于“力”的教學，浮力既是知識深入，又是能力的一次大考驗。對學生的高階思維要求又上了一個臺階。教師設計了四個任務以解決上浮物體的浮力測量問題：任務一：列舉常見的有關浮力的例子→任務二：畫出圖片中上浮的乒乓球的浮力方向→任務三：歸納總結浮力測量的一種方法→任務四：設計實驗測量乒乓球浸沒在水中所受浮力大小。

實驗一：壓一個乒乓球入水中，提問：手的感受如何？學生回答：有向上頂的感覺。說明浮力的方向向上。

實驗二：觀察在水中下沉和懸浮物體的彈簧測力計示數與在空氣中懸掛時的區別。說明水對浸入其中的物體都會有一個向上的托力。給浮力下簡單定義。

實驗三：傾斜玻璃缸實驗裝置（正方形玻璃缸里有一個乒乓球，乒乓球與缸底有一根細繩連接）發現細繩方向永遠豎直向上。說明乒乓球受到的浮力方向豎直向上。修正浮力概念。

實驗四：用測力計測量下沉物體的浮力實驗來進行突破，屬于教師演示實驗。

實驗五：是一個開放性的課堂分組實驗，給定實驗器材，設計不同的方案測量乒乓球浸沒在水中所受浮力大小。所給器材中不乏學生小學就接觸過的鉤碼、滑輪、細繩，也有比較先進的壓力測力計等。考察的是學生綜合運用分析的能力，巧妙的是在學生互相交流談論中就完成了對課堂難點的突破。

實驗法能夠十分直觀地引導學生完成知識的建構，真實的體驗也有利于抽象思維的形成，讓學生做中學，學中思考。

二、借助自制教具，設計教學任務，實現迷思概念的糾正。

小學教材中提出了杠桿的支點、用力點、阻力點，但是力臂還是沒有建構的，而是在探究省力費力杠桿的活動探究中做了一個概念滲透：支點到力的作用點的距離。這也為初中教學造成了一定的阻礙。教師優化概念教學方法，自制教具幫助突破前概念，設計了五個任務串聯一節課：

任務一：“辨”杠桿---圖片所給的工具中，找出你認為的杠桿，并確認哪些你用起來省力，哪些用起來費力？

任務二：“識”杠桿---杠桿的概念

請你使用一下我們已經確認的杠桿工具，找出它們的共同點和不同點，并把它們記錄下來。學生動手并觀察思考，自己說出杠桿的共同點。

根據小學知識學生已經知道了用力點，阻力點，支點三個概念。接下來就是對概念掌握情況做前測，因此設計了如下任務。

任務三：畫給出以下桿杠的支點、動力、阻力。

通過分析，回憶支點、用力點、阻力點的知識，以力的示意圖的畫法為能力基礎，使學生能建構杠桿的支點、動力和阻力，并能在圖上標出，培養學生建立模型的能力。從杠桿實物到杠桿模型的抽象形成過程，培養學生的抽象思維概括能力。

任務四：借助自制杠桿教具尋找“力臂”

自制教具的制作：如圖，我們將一個木制大圓規兩端鋸平，以O點為支點，打磨兩端至杠桿平衡，在支點處安裝微型滾珠軸承（減小摩擦）和強力磁鐵，可以實現吸在黑板上的功能。最后在支點兩端等間距處畫上刻度，安上掛鉤。

教學過程：①直杠桿支點處有一塊強磁鐵可以吸附在黑板上，在支點右側15cm 處懸掛一個鉤碼，請學生再懸掛一個鉤碼保持杠桿水平靜止。學生根據已有經驗，在距離支點左側15cm處懸掛一個鉤碼，杠桿水平靜止。

學生猜想：與力的大小和力的作用點到支點的距離有關。（前概念）

②教師將桿杠左端彎折一定角度，調節平衡螺母，使桿杠平衡。再次將兩個鉤碼距支點（15cm）處懸掛，發現不能使杠桿右端保持水平靜止。

③學生嘗試通過調節左邊鉤碼的懸掛位置使杠桿右端保持水平靜止。

教師提問：在力的大小相同的情況下，力的作用效果可能與什么因素有關呢？教師順勢在黑板上畫一條紅色輔助線（即力的作用線）

學生得出初步結論：力的大小和力的作用點到支點的距離無關。

學生猜想：與力的作用線到支點的距離有關。

教師刻意從水平杠桿中引出一條黃色標尺，引導學生發現支點到阻（動）力作用線的垂直距離相等。

教師小結：這個距離我們稱之為力臂。

任務五：畫給出所給桿杠工具的動力臂和阻力臂

本節課的核心任務只有一個，但是時間花的是比較多的，也是學生最難理解的一個部分，力臂概念的正確建立，解決了后續不同杠桿分析時產生的困難，從某種意義上講也是促進學生發展的。

總結：

通過任務設計促進學生學習進階，促進教師對學生學習規律的把握。奧蘇泊爾指出：“影響學習唯一重要的因素，就是學習者已經知道了什么，要探明這一點，并應據此進行教學。”作為科學教師在進行教學之前有意識地去了解小學科學的教學內容和要求以及學生頭腦中已經存在的前概念，通過合理的小學教材與初中教材的銜接，包括內容，實驗等，一方面便于在教學過程中避免由于重復教授學生已經知道的內容，導致學生學習興趣下降，另一方面讓學生充分學習真正需要的東西。實現教學的有效過渡，從感知、感受延伸為概念構建、模型建立;實現思維和能力的提升，促進初小銜接的教學有效性，幫助學生學業成長。

參考文獻

[1]? 郭玉英 姚建欣 基于核心素養學習進階的科學教學設計[J]《課程·教材·教法》2016年11月

[2]? 陳玲華 研究學習進階科學理論 搭建化學有效教學階梯 [J]《教師通訊》2016/24

[3]? 費志明 巧設物理情景與問題鏈 發展學生思維品質[J]《中學物理》2019年12月