“任務驅動”在初中物理實驗教學中的實踐研究

摘 要：隨著教育的發展，基礎物理教育也有了新的要求，對教師提出了新的課題與挑戰。學生的實際情況發生了很大變化，教師如何選擇適合學情的教學方法，如何培養學生的自主學習意識與合作學習能力，成為教師在教育教學工作中面臨的重點和難點。在均衡教育的背景下，經過幾年的教學實踐經歷，嘗試著用“任務驅動”的教學方法培養學生的學習習慣和提高學生的學科素養，在積累了一定經驗的基礎上，由《密度測量》的實驗課引發思考，設計了一系列由任務鏈接在一起的分組實驗，讓學生合作探究來解決實際問題，從而激發學習物理的興趣，還原物理研究的各個環節，讓學生感受發現問題、改進方案、優選器材、親身實驗等不同方面的物理學習體驗，從而提升學習品質。

關鍵詞：任務驅動;創新實驗;密度測量

隨著知識經濟的發展，科學技術及教育在社會發展中的地位與日俱增，對初中物理教育也提出了新的要求。教育部在2015年3月30日發表的《教育部關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中提出了“核心素養”這一新理念。那什么是“核心素養”呢？即學生在學習過程中逐步培養和具備的能適應其終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，核心是培養學生的學習適應能力，提高學生的個人素質和關鍵能力。在初中物理教學中，要讓學生在習得物理知識的同時，培養學習的品格，提高分析能力和學習能力，將主動學習培養成一種習慣，從而提高學生面對陌生問題和復雜問題的適應性和解決能力。

在2019年1月29日發布的《教育部關于加強和改進中小學實驗教學的意見》一文中說到“中小學校要針對不同學段教學要求精心設計實驗教學內容，組織開展好基礎性實驗和拓展性實驗（含探究性實驗、創新性實驗、綜合性實驗等）”，這說明開展創新性實驗教學是物理實驗教學必不可少的組成部分。實驗教學對于學生能力的培養及知識的自主建構具有重要的作用，創新實驗的研究還不夠完善和系統，需要老師群策群力開發、總結進行研究。讓學生通過創新實驗，激發求知欲和好奇心，促進其理解科學知識、掌握科學方法、發展科學思維、培養科學精神，進而學會思考，學會方法，學會探究，形成正確的價值觀。

我曾經關注過這樣一種教學方法——“任務驅動”。“任務驅動”是指學生在教師的指導下，以“任務”為線索，在問題動機驅動下，學生進行自主探索和協作學習，“任務驅動”是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學方法。它把以傳授知識為主的教學理念轉化為以解決問題、完成任務為主的教學理念。學生能根據自己對“任務”問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經驗提出方案、設計實驗、進行探究、解決問題。如果能將“任務驅動”教學方法融入實際教學中，就可以培養學生的學習習慣，進而促進學生“核心素養”的養成。初中學生的學習特點是首先認識現象然后才有理論的認知，也就是需要從形象思維過渡到抽象思維。符合學生認知規律的教學才是有效的，所以物理教學中實驗教學的重要性越來越凸顯。從培養學生核心素養的角度看，在實驗教學中通過設計實驗、操作實驗、改進實驗等環節培養學生的科學思維、科學探究方法以及科學態度與責任，同時幫助學生認識和理解實驗中所應用到的物理觀念。由此可見，實驗教學在物理教學中的地位和作用是非常重要的。初中物理學科的教學實踐活動應結合物理學科的特點，改變經典的“講實驗”的教學模式，在實驗教學中充分考慮均衡背景下的學生個體差異較大，采用分層分組分任務的實驗模式，使每位學生都有動腦思考、動嘴表達、動手實驗的機會，體會到獲得知識的快樂，使優等生超越自我，中等生穩步提升，學困生看到希望。

筆者曾經在九年級的教學中，嘗試“任務驅動”的教學方法積累了一定的經驗，孩子們逐步養成了畫電路圖的好習慣，加快了做題速度;逐步形成了電學問題的分析思路，提高了分析問題、解決問題的能力;逐步提升了學生自主學習和與他人協作的能力。孩子們培養了自信，收獲了方法，我也分享著孩子們進步的喜悅。在實際教學中教師要積極地發揮主導作用，創設符合學生學情和認知水平的學習情境，引導學生帶著“任務”進入物理的海洋，激發學生參與進來的興趣，喚起學生原有認知結構中與“任務”相關的表象、知識、經驗，從而培養學生分析問題、解決問題的能力。問題的解決能使學生更主動、更廣泛地激活原有知識和經驗，理解、分析并解決當前問題，這也是探索性學習的主要特征。“任務驅動”的核心思想就是“以任務為主線、教師為主導、學生為主體”，創造了學生主動參與、自主協作、探索創新，以“任務”為驅動力的新型學習模式。基于這樣的成功體驗，我將靈感運用到實驗課的設計和教學中，在學生學習了密度概念及其測量的基礎上，開展“任務驅動”系列實驗課活動，下面就以其中一節實驗課——密度的測量，和大家分享一下設計理念和實施方案以及教學效果。

設計背景：

八年級學生有了一定的知識儲備和實驗技能，老師帶領學生一起設計實驗，測量物體的密度來解決實際問題，體現了“從物理走向生活，從生活走向物理”的課程思想。物理是以實驗為基礎的學科，當遇到實驗設計類題目時同學們感覺沒有思路或者設計思路混亂，老師巧妙地把自然現象和生活經驗引入物理問題，讓學生在感性認識的基礎上把握物理規律，以任務為線索，通過學生的親身實踐和探究活動，感受實際測量過程中的問題和困難并合作研究尋找解決問題的辦法。

亮點一：開門見山說原理

對于八年級的學生來說，物理實驗很有趣，學生也愿意積極參與，但是如何設計物理實驗就有一定的難度了。如果老師按照教材分析按部就班地進行理論的講解，并將實驗題舉一反三進行訓練，學生通過一定時間的學習是可以掌握的。但是如果研究的實驗題目不是教材上的實驗，而是設計類型的實驗，則需要學生將已學知識進行總結和分類，選擇正確的原理、適當的器材、優化的步驟來解決問題，這時學生可能覺得沒有頭緒，產生物理難學的感覺。教師一定要開門見山，讓學生學會“抓原理”，分析已知條件和隱藏條件，根據實驗的條件確定實驗的原理。本節實驗的原理是利用天平、量筒等實驗器材測量質量、體積，從而計算出物體的密度來解決實際問題，學生抓住主線就可以由淺入深地解決任務包的挑戰了。

亮點二：甄選方案選器材

同一個實驗目標可能存在多條設計思路、多種實驗方案、多個測量工具。我們應如何選擇呢？在選擇實驗方案時主要有三點：

（1）簡易性原則：實驗原理簡單、實驗操作簡便、實驗測量容易。

（2）精確性原則：選擇實驗方案時盡可能選用精確度高的實驗方案。

考慮該方案需要哪些實驗裝置，選擇適當的實驗器材，進行實驗步驟的設計，用什么工具測量什么物理量，哪些是直接測量的，哪些是間接測量的，做到心中有數。

（3）可行性原則：實驗方案的實施要安全可靠，所需裝置和器材要易于置備。

亮點三：奇思妙想解難題

在本節物體密度的實驗設計中，學生會遇到這樣那樣的問題：如物體體積太大，量筒開口小，物體放不進去;物體質量太小，天平感量不夠，物體質量測不出來;不規則的物體既不能用量筒排水法測體積，也不能用刻度尺測算法求體積……太多難題，怎么辦呀？這時教師要善于因材施教和分層推進，可以采取分小組討論、我來搶器材、超級任務進階，還可以用競賽的方式得到秘密武器的協助等多種形式。在同學們的合作和老師的引導下，分析困難，突破難關，奇思妙想解決問題。

亮點四：殊途同歸找差別

整節實驗課的實驗原理一樣，測量物體的種類雖然相同，但是其體積、形態不同，教師還會加大難度，限定某些測量工具不能同時使用。學生要在短短的一節課上動手動腦想辦法、做實驗、遇難題、找線索，教師能做的就是讓學生感受物理的探究過程，體驗失敗，改進方案，發現規律。在實驗的進程中，老師是跟隨著學生的思維轉換著角色，當學生大膽提出各種質疑時，老師一定要及時鼓勵和解釋。有的學生說：“老師，您說金屬塊真的可以切成規則的形狀嗎？”我說：“這個問題很棒！咱們確實需要用輔助工具測試一下是不是真的！”還有的學生說：“溢水杯雖然口大，但是溢水口的水流不干凈，誤差有點兒大，能不能不讓水流出來，還可以知道物體排開水的質量呢？”我說：“這個想法真不錯！大家試試吧！有沒有更好的辦法呢？”在一問一答的交流中，很多火花碰撞出來，一個一個的新生任務被師生的合力驅動出來，為系列實驗課的研究做好鋪墊。

教學反思：

實驗教學一直是物理教學的優勢和重點，如何挖掘實驗的魅力是需要教師不斷思考和積累的。同一節課程面對不同的學生群體，進程中都會發生意想不到的場景，均衡背景下的學生，對于知識的渴求不會衰退，在老師積極正確的引導下，同學互幫互助的帶動下，同樣可以對物理實驗提升興趣，從而在“任務驅動”下逐步養成看實驗、說實驗、做實驗的習慣。老師要根據學生的心理特點和認知水平，課前用心備課，設計好實驗課，與學生一起上好實驗課，及時總結和改進課上的得失，讓學生愛上實驗課。實驗課的學習對于學生能力的培養及知識的自主建構也具有重要作用，讓學生通過實驗，學會學習，學會探究，養成正確的價值觀，實現學生終身發展和可持續發展為理念的物理創新實驗教學前景。物理實驗的設計要順應時代的要求、順應改革的要求，更能順應學生最根本的求知需要。

參考文獻：

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