科學設計任務情境 有效培養學科素養

方林 陶士金

摘要：本文從單元教學視角對單元教學的意義進行了探討，對任務群及單元任務的含義進行了論述，給出了設計單元任務的原則：依據課程標準，具備一定的趣味性、可操作性、層次性等特點。在此基礎上，提出了以單元任務群驅動教學的環節：呈現任務—分配任務—完成任務—評價任務。

關鍵詞：任務? 單元教學? 核心素養? 課程標準

一、問題的提出

《普通高中物理課程標準（2017年版）》將高中物理課程目標定為進一步促進學生物理學科核心素養的養成和發展。那么怎樣才能將培養學生的物理核心素養落實到教學中呢？這已成為一線教師亟待思考的問題。已有研究表明，以單元模式組織教學可以彌補課時教學的種種不足，可以更加全面、有效地培養學生的核心素養。單元教學是從宏觀上對一個單元進行整體構思，但歸根結底還是由一節節課時教學組成，而一節能真正培養核心素養的課應該由一個個豐富多彩的教學活動構成，每個教學活動又應該是由教師精心設計的一個個任務組成。然而，以每節課為目標制定的任務覆蓋面甚小，可能只針對素養的某一方面進行教學設計。另外，這樣設計的課時任務間可能缺少必要的聯系，不利于甚至不可能全面落實核心素養的培養。基于上述考慮，我們在每個單元教學時，可以先從單元角度設計出一個單元教學大任務，然后將大任務分解成一個個小任務，通過這樣有機組成的任務群來落實對核心素養的全面培養。

二、對任務群的相關研究

（一）任務群及單元任務的含義

如前文所述，我們可以將由單元任務及課時任務組成的整體叫作“任務群”，其中單元任務是指基于本單元的核心內容、主干知識和關鍵問題所制定的具有真實情境且具有一定意義和價值的表現性任務，如撰寫一篇研究小論文、完成一個調查研究、完成一件科學小制作、解決一個實際問題等。

例如，在《運動的描述》單元教學時，可以將本單元的大任務設計為：上網搜集各種交通運輸工具（如“復興號”動車組）的運行速度，調查其由啟動到加速至最大速度的時間及在兩地間的運行情況等，研究其運動可以從哪些角度描述，提交調查報告，以個人或4人小組為單位完成，最后在教師的指導下相互之間進行評價。

在設計出一個單元的大任務后，需要將其分成一系列小任務后再分散到每個課時教學中。例如，制定好《運動的描述》單元大任務后，我們可以將其分解成如下小任務：①觀察生產生活中一些比較復雜的運動，感悟質點模型的建立;②研究不同交通工具在兩地間的路線圖，初步經歷矢量的學習（位移）;③比較不同交通工具的運動快慢，經歷位置變化快慢的學習;④比較不同交通工具的加速過程，經歷速度變化快慢的學習;⑤自主歸納變化快慢問題的共同特點，初步體會變化率的學習。

（二）“任務群”的設計原則

為有效落實核心素養的培養，在設計任務時必須依據一定的原則。

1.設計應圍繞落實核心素養

如前文所述，設計任務時首先要制定單元教學目標，目標的制定必然要依據課程標準。課程標準是實際教學的行動指南，任務的設計也同樣要依據《普通高中物理課程標準（2017年版）》。課標中不但指明了高中物理教學的核心知識、主干內容，還將學業質量劃分為5種不同水平。這5種不同水平是我們設計任務時首先要思考的問題，因為這決定了任務的大小、繁雜、難易程度。

例如，在以“電阻的測量”為單元組織教學時，我們可以分別設計不同的單元大任務：在實驗室中對未知電阻的阻值進行測量，要求能連接電路圖和實物圖，知道注意事項及操作步驟，設計幾種不同方案測量表頭的內阻，并對其進行改裝和校準，要求能分析系統誤差，處理測量數據，寫出實驗報告。

2.設計要具有一定的趣味性

任務應具有一定的趣味性。可以從生產、生活、科技、環境、能源等多個角度創設任務情境，設計出與物理有關的任務。例如，在進行《勻變速直線運動的規律》單元教學時，我們可以將單元大任務制定為：對高空拋物帶來的危害進行調查，分析其原因，寫出一份調查報告。

3.設計要具備可操作性

任務群的設計不應停留在下達一些簡單的命令上，如把“什么是力的合成與分解”“力的合成與分解滿足什么規律”“牛頓第三定律的內涵是什么”等簡單的問題作為任務，就不能從根本上提升核心素養。無論是單元大任務還是課時小任務，都必須目標明確、難度適宜、科學合理。例如，進行《圓周運動》單元教學時，我們可以將單元任務制定為：研究自行車車速的影響因素。要求能夠分析自行車前進速度與腳踏板轉速間的關系，掌握拐彎不摔倒的技巧，會從力與運動的角度分析原因，形成一份調查報告。

4.“任務群”的設計要具備層次性的特點

設計任務時，不但要依據課標，立足教材，還應基于學情。設計任務時，要考慮學生的“最近發展區”，循序漸進，具有一定的層次性。不同班級的單元大任務可以不同，同樣也可以把任務分配給不同水平的學生去完成。例如，將其中較簡單的、易完成的任務分配給物理學習暫時落后的學生，讓他們也能經常體驗成功感，調動其學習積極性。

（三）以“任務群”驅動教學的環節

對核心素養的培養歸根結底要通過課時教學來落實，可以通過“任務群”來驅動課時教學，即課時教學圍繞任務開展，分為四個環節：呈現任務—分配任務—完成任務—評價任務。

1.呈現任務

呈現任務即教師在設計好單元任務后，根據需要適時將每個小任務呈現給學生。可以是學案的形式在印刷后提前或當堂給學生，也可以是在每節課教學初始時通過多媒體形式給出。例如，在進行《相互作用》的教學時，可以通過多媒體給出如下任務：

任務1：根據初中學習的內容，準確陳述力的概念

要求：學生陳述后，讓學生指明力的三要素

任務2：從力的三要素角度認識重力

要求：知道重力的產生、方向、大小、作用點

任務3：通過實驗，體會用懸掛法找重心的思想

要求：知道懸掛法求重心的適用條件

2.分配任務

分配任務即將每個大任務分解成一個個小任務后，再將一個個小任務分派到每個小組，根據需要可能還要將小任務再分配至每一個或幾個學生，讓每位學生都能明確自己的學習任務。這樣做可以使每個學生都能參與進來，提高每位學生的主動性，從而落實對其核心素養的提升。例如，在《探究感應電流產生的條件》時，可以將任務分配如下：

3.完成任務

在布置好具體任務后，緊接著就要引導、督促學生完成任務。從上一輪課改開始，就一直倡導“科學探究”的理念，科學探究也是本輪課改中物理學科核心素養的重要組成部分。因此，完成任務的過程也是不斷培養科學探究素養的過程。引導學生經歷科學探究過程，在相互協作、討論、交流的基礎上，發現問題、解決問題，力爭自主完成各項任務。當然，在學生存在疑難、易錯時，教師應適時拋出一些啟發性的問題而并非直接告知其答案，以落實對學生科學思維素養的培養。

4.評價任務

一節完整的課堂教學一定包括評價環節，評價可以有效反饋學習效果，有利于學生逐步完善自身的知識結構。課程標準中指出，自我評價和同伴評價是學生檢查回顧學習的起點、過程、成果、困難和問題及其產生的原因。因此，完成任務后，可以讓學生間客觀公正地相互評價。當然，教師既要肯定學生的進步，也要指出學生可能存在的問題，修改不足之處，明確進一步學習的方向。此外，在某一單元的任務學習結束之后，教師還可以通過分組或全班一起的形式舉行分析討論會、成果發布會，引導學生進行討論，并和學生一起分析總結。值得注意的是，評價任務設計也必須以落實對學生核心素養的培養，提高學生解決問題的能力為目標。

三、結語

新一輪課改已拉開帷幕，以單元教學模式在高中物理教學中落實學科素養行之有效。以單元任務群為主線來驅動教學，變革教材的組織形式，是有效落實對學生核心素養培養的重要方式。因此，通過對高中物理單元教學學習任務群的設計，有利于學生明確學習任務，提高學習針對性，有效實現四種物理核心素養的提升。