核心素養導向下任務驅動式課堂教學設計的實踐

王述良

摘 ? 要：物理學核心素養是高中物理教學的重要內容，通過任務驅動式教學改變學生被動接受知識的學習狀態，引導學生主動學習和探索，進而提高學生的學科核心素養。

關鍵詞：核心素養;任務驅動;教學實踐

2018年初，國家正式頒布了《普通高中物理課程標準（2017年版）》，新版課程標準進一步明確了普通高中教育的定位。指出“普通高中的培養目標是進一步提升學生綜合素質，著力發展核心素養，使學生具有理想信念和社會責任感，具有科學文化素養和終身學習能力，具有自主發展能力和溝通合作能力[ 1 ]。”而課堂是學校教學的主陣地，為了更好地發展學生的“核心素養”，以新教材魯科版必修一第一章第四節“加速度”的教學為例，嘗試使用任務驅動式的教學，推進學科基于核心素養的課堂教學設計。

所謂“任務驅動教學法”是一種建立在建構主義學習理論基礎上的教學法，將以往以傳授知識為主的傳統教學理念，轉變為以解決問題、完成任務為主的多維互動式的教學理念;將再現式教學轉變為探究式學習，使學生處于積極的學習狀態，每一位學生都能根據自己對當前問題的理解，運用共有的知識和自己特有的經驗提出方案、解決問題[ 2 ]。

1 ?任務劃分的依據

（1）對于運動的快慢的描述，在學生已有的認識中，就是根據速度的大小來區分的，比如飛機的速度最快、汽車次之、摩托車速度最慢。因此在課堂的引入環節，引入一個三種交通工具的起步視頻，讓學生體會，在短距離的加速階段卻發現事實并非如此，摩托車反而可能更快。通過這個例子讓學生知道，單純用速度并不能描述我們生活中物體的所有運動，進而引入本節內容。

（2）對于速度變化快慢該如何比較？分別設置三個問題：①速度變化量相同，時間不同;②時間相同，速度變化量不同;③速度變化量與時間都不相同。通過三個逐步深入問題的設置，引導學生再借助已學過的求速度的方法，類比對于速度變化快慢可以如何進行描述，而得出加速度的公式。在對該公式理解上，再借助學生已學過的功率這個概念加以認識。

（3）在對加速度公式的理解時，學生可能產生疑惑，為什么是速度變化量與時間的比值，而不是速度變化量與位移的比值？因為隨著速度增加，時間在延長，可是位移同樣也在變大。為了幫助學生消除疑慮，借此引入伽利略對于這個問題的研究過程，一方面幫助學生豐富認識，了解物理學史，另一方面也讓學生感受到我們通常為了更方便的呈現一個問題，總是努力追求使問題簡單化、美觀化，在這里引入這個問題的研究方法，為今后學習其他圖象類的問題提供一個重要的思想方法，逐步培養學生科學的思維方法。

（4）學完加速度有關知識后，需要讓學生體會公式使用的注意事項，比如矢量性的方向、公式書寫、單位的代入規范等，我們設置了計算死亡加速度的例題，利用該例題對學生進行安全文明出行的情感教育，并感受物理與我們的生活息息相關，逐步培養學生的科學的態度與責任。

2 ?任務實施實踐

任務1 ?從生活小數據引入新課

問題情境：圖1展示生活小數據，轎車、摩托車與飛機三種交通工具的最大速度，再問學生如果讓這三種交通工具在400 m跑道上競速，誰會最先通過終點呢？隨后播放圖2視頻圖2，在土耳其伊斯坦布爾新機場400 m跑道上舉行的三種交通工具在跑道上的起步視頻，結果，在400 m的跑道上比賽，摩托車卻最先通過終點，飛機反而是最慢的。通過前后兩個問題的對比，讓學生的心里產生強烈的思維碰撞，形成疑惑，該如何描述這兩種運動的差異呢？而引入課題。

通過展示真實生活的案例，不同運動的物體在同一跑道上運動，摩托車卻跑的最快，飛機卻是最慢的，跟我們日常生活的認識，飛機的速度最快相矛盾，讓學生顛覆以往“飛機速度最快”這一認知，明白單純只用速度的大小不能準確描述這三種交通工具在起步階段的運動，緊接著對這個真實情境進行思維加工而引入本節所學的課題——加速度。

任務2 ?速度變化快慢的比較（見表1）

通過以上數據要求同學們比較A、B兩種運動，二者用時相同，但兩者的速度變化不相等，B的速度變化更大，因此B的速度變化更快。

再比較B、C兩種運動，速度變化相同，但時間不同，B花費的時間更少，因此B的速度變化更快。

最后再問：那么A、C兩項運動，哪項運動速度變化更快？

引導學生回顧，在所學過的知識中還有哪些物理量也是通過這種方式得到的呢？學生可以回憶起有功率P=等。而從這些物理量的學習中學生們知道，通過比值定義的方式得到的物理量，它們的大小可由公式求得。這樣的比較學習為以后物理量決定式的學習打下伏筆。通過類比教學可以讓學生體會研究物理問題的方法，觸類旁通，從而為以后的學習奠定堅實基礎，培養學生的科學思維。

任務3 ?回望歷史，伽利略對運動學的研究

教學演示實驗圖3，讓一小車從斜面上滑下，通過DIS裝置記錄小車通過每個位置時的速度v、所用的時間t、以及通過的位移s，利用電腦分別做出v-t與v-s圖象，見圖4、圖5。

教師：歷史上人們對于速度變化的快慢研究探索，有過“速度變化量與時間之比”和“速度變化量與位移之比”這兩種看法的困惑和爭論，在這里分別做出速度與時間和速度與位移的變化圖象，從圖象中發現速度與時間呈現線性變化，而速度與位移的變化是一條曲線。人們在描述一種運動時，總是追求簡單的自然美，用速度變化量與時間之比來描述加速度，簡單而且直觀。

通過這個問題的設置讓學生知道，人們對于一個問題的認識都是逐步深化的，科學思維指導我們，對于一個問題的探索，總是努力地把它轉化為簡單化、小型化的問題慢慢分解研究，以此降低分析的難度，這種思維方法的介紹將為學生以后學習提供重要的思想參考依據。比如，在學習測電源電動勢和內阻的實驗中，如圖6所示，通過改變電阻R，可以得出多組的U、R數據，現要求出電源電動勢和內阻，可以通過列方程求解，也可以通過圖象法求解。在使用作圖法時，如果直接做出U-R圖象，通過描點法，發現它是一條曲線，很難找出他的物理意義及其變化規律。可以嘗試著把它轉換成關系，再作出圖象，就會發現它們呈現的是一條直線，這樣就可以使問題簡單化。通過這些方法的滲透，逐步培養學生科學的思維方法，為以后的學習服務，為學生的終身發展服務。

通過設置任務2和任務3的問題，讓學生領會在比較速度變化的快慢時，我們可以試著從不同的角度來進行探究，進而開拓學生的眼界，學會從不同的視角研究問題，培養學生的科學探究精神。

任務4 ?應用分析

為了人們安全出行，有些國家的交通管理部門為了安全，特別制定了“死亡加速度”（即加速度值為5000 m/s2） ， 以警醒世人。什么是死亡加速度呢？就是如果車子加速度超過這個值，人們將有生命危險。比如車輛在發生交通事故時，將會達到這一數值。假設一輛轎車以30 m/s在高速公路上行駛，由于爆胎，車輛失控撞向路邊，碰撞時間為2×103 s，請問轎車駕駛員是否有生命危險？請同學們談一談，駕駛員為了盡可能避免達到死亡加速度，在行車時應注意采取哪些措施？

通過該例題的設置，首先讓學生進一步熟練掌握加速度的計算公式，增強了對公式各個物理量矢量與標量的理解;其次更重要的是，在討論第2個問題時，學生可以得出方法：（1）駕駛車輛不超速、不超載;（2）騎車時應戴好安全帽;（3）騎非機動車時不闖入機動車道;（4）乘坐車輛時應系好安全帶。通過第二個問題的討論，讓學生明白在參與交通行為時，安全出行應該注意的事項，提高自己的社會責任感和公民文明意識。并借以實現學習物理知識、體會物理學與生活的緊密聯系，進而服務社會，落實物理學中的培養學生科學的態度與責任的核心素養要求。

3 ?任務交流匯報

通過本節的學習，為了更好的檢測學生的學習效果，設置了如下幾個問題對學生加以強化訓練（見圖7）。

對學生加以強化訓練。

例1、如圖7所示，把右邊的幾個問題用連線的形式把他們連接起來。利用這幾個問題，可以把位置變化、位置變化快慢、速度變化、速度變化快慢等幾個問題很好地區分開來，加深對概念的理解。

例2、把圖8的8個問題通過游戲的形式呈現出來，讓兩個學生上臺比賽，在規定的時間內看誰對的多。

通過游戲的形式呈現問題，增加上課的趣味性，活躍課堂，讓學生喜歡上物理，同時又可以加深對知識的理解。

例3、籃球以10 m/s的速度水平撞擊籃板后，以8 m/s的速度反向彈回。若籃球與籃板接觸的時間為0.1 s，求籃球在這段時間內的加速度。

總之，通過把教學問題情境化、知識問題任務化，以任務驅動式教學引導學生自主合作探究學習，讓學生學習物理的積極性、主動性、實效性得到了很大的提高。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 麻宏隆.論高中信息技術之驅動教學[J].南北橋，2015（6）.