“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐研究

摘 要：隨著教育的發(fā)展，基礎(chǔ)物理教育也有了新的要求，對教師提出了新的課題與挑戰(zhàn)。學(xué)生的實(shí)際情況發(fā)生了很大變化，教師如何選擇適合學(xué)情的教學(xué)方法，如何培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識與合作學(xué)習(xí)能力，成為教師在教育教學(xué)工作中面臨的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在均衡教育的背景下，經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)歷，嘗試著用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，在積累了一定經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，由《密度測量》的實(shí)驗(yàn)課引發(fā)思考，設(shè)計(jì)了一系列由任務(wù)鏈接在一起的分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生合作探究來解決實(shí)際問題，從而激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，還原物理研究的各個(gè)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生感受發(fā)現(xiàn)問題、改進(jìn)方案、優(yōu)選器材、親身實(shí)驗(yàn)等不同方面的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而提升學(xué)習(xí)品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動(dòng);創(chuàng)新實(shí)驗(yàn);密度測量

隨著知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)及教育在社會發(fā)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(fā)表的《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》中提出了“核心素養(yǎng)”這一新理念。那什么是“核心素養(yǎng)”呢？即學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐步培養(yǎng)和具備的能適應(yīng)其終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，核心是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)適應(yīng)能力，提高學(xué)生的個(gè)人素質(zhì)和關(guān)鍵能力。在初中物理教學(xué)中，要讓學(xué)生在習(xí)得物理知識的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的品格，提高分析能力和學(xué)習(xí)能力，將主動(dòng)學(xué)習(xí)培養(yǎng)成一種習(xí)慣，從而提高學(xué)生面對陌生問題和復(fù)雜問題的適應(yīng)性和解決能力。

在2019年1月29日發(fā)布的《教育部關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見》一文中說到“中小學(xué)校要針對不同學(xué)段教學(xué)要求精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，組織開展好基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和拓展性實(shí)驗(yàn)（含探究性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)等）”，這說明開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)必不可少的組成部分。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于學(xué)生能力的培養(yǎng)及知識的自主建構(gòu)具有重要的作用，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的研究還不夠完善和系統(tǒng)，需要老師群策群力開發(fā)、總結(jié)進(jìn)行研究。讓學(xué)生通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，激發(fā)求知欲和好奇心，促進(jìn)其理解科學(xué)知識、掌握科學(xué)方法、發(fā)展科學(xué)思維、培養(yǎng)科學(xué)精神，進(jìn)而學(xué)會思考，學(xué)會方法，學(xué)會探究，形成正確的價(jià)值觀。

我曾經(jīng)關(guān)注過這樣一種教學(xué)方法——“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”?！叭蝿?wù)驅(qū)動(dòng)”是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，以“任務(wù)”為線索，在問題動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生進(jìn)行自主探索和協(xié)作學(xué)習(xí)，“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)方法。它把以傳授知識為主的教學(xué)理念轉(zhuǎn)化為以解決問題、完成任務(wù)為主的教學(xué)理念。學(xué)生能根據(jù)自己對“任務(wù)”問題的理解，運(yùn)用共有的知識和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行探究、解決問題。如果能將“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法融入實(shí)際教學(xué)中，就可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生“核心素養(yǎng)”的養(yǎng)成。初中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)是首先認(rèn)識現(xiàn)象然后才有理論的認(rèn)知，也就是需要從形象思維過渡到抽象思維。符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教學(xué)才是有效的，所以物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性越來越凸顯。從培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的角度看，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究方法以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，同時(shí)幫助學(xué)生認(rèn)識和理解實(shí)驗(yàn)中所應(yīng)用到的物理觀念。由此可見，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中的地位和作用是非常重要的。初中物理學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn)，改變經(jīng)典的“講實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分考慮均衡背景下的學(xué)生個(gè)體差異較大，采用分層分組分任務(wù)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑姑课粚W(xué)生都有動(dòng)腦思考、動(dòng)嘴表達(dá)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，體會到獲得知識的快樂，使優(yōu)等生超越自我，中等生穩(wěn)步提升，學(xué)困生看到希望。

筆者曾經(jīng)在九年級的教學(xué)中，嘗試“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)方法積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，孩子們逐步養(yǎng)成了畫電路圖的好習(xí)慣，加快了做題速度;逐步形成了電學(xué)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(xué)生自主學(xué)習(xí)和與他人協(xié)作的能力。孩子們培養(yǎng)了自信，收獲了方法，我也分享著孩子們進(jìn)步的喜悅。在實(shí)際教學(xué)中教師要積極地發(fā)揮主導(dǎo)作用，創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生學(xué)情和認(rèn)知水平的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生帶著“任務(wù)”進(jìn)入物理的海洋，激發(fā)學(xué)生參與進(jìn)來的興趣，喚起學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中與“任務(wù)”相關(guān)的表象、知識、經(jīng)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。問題的解決能使學(xué)生更主動(dòng)、更廣泛地激活原有知識和經(jīng)驗(yàn)，理解、分析并解決當(dāng)前問題，這也是探索性學(xué)習(xí)的主要特征?！叭蝿?wù)驅(qū)動(dòng)”的核心思想就是“以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”，創(chuàng)造了學(xué)生主動(dòng)參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新，以“任務(wù)”為驅(qū)動(dòng)力的新型學(xué)習(xí)模式?；谶@樣的成功體驗(yàn)，我將靈感運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)和教學(xué)中，在學(xué)生學(xué)習(xí)了密度概念及其測量的基礎(chǔ)上，開展“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”系列實(shí)驗(yàn)課活動(dòng)，下面就以其中一節(jié)實(shí)驗(yàn)課——密度的測量，和大家分享一下設(shè)計(jì)理念和實(shí)施方案以及教學(xué)效果。

設(shè)計(jì)背景：

八年級學(xué)生有了一定的知識儲備和實(shí)驗(yàn)技能，老師帶領(lǐng)學(xué)生一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，測量物體的密度來解決實(shí)際問題，體現(xiàn)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(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，當(dāng)遇到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類題目時(shí)同學(xué)們感覺沒有思路或者設(shè)計(jì)思路混亂，老師巧妙地把自然現(xiàn)象和生活經(jīng)驗(yàn)引入物理問題，讓學(xué)生在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上把握物理規(guī)律，以任務(wù)為線索，通過學(xué)生的親身實(shí)踐和探究活動(dòng)，感受實(shí)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(diǎn)一：開門見山說原理

對于八年級的學(xué)生來說，物理實(shí)驗(yàn)很有趣，學(xué)生也愿意積極參與，但是如何設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)就有一定的難度了。如果老師按照教材分析按部就班地進(jìn)行理論的講解，并將實(shí)驗(yàn)題舉一反三進(jìn)行訓(xùn)練，學(xué)生通過一定時(shí)間的學(xué)習(xí)是可以掌握的。但是如果研究的實(shí)驗(yàn)題目不是教材上的實(shí)驗(yàn)，而是設(shè)計(jì)類型的實(shí)驗(yàn)，則需要學(xué)生將已學(xué)知識進(jìn)行總結(jié)和分類，選擇正確的原理、適當(dāng)?shù)钠鞑?、?yōu)化的步驟來解決問題，這時(shí)學(xué)生可能覺得沒有頭緒，產(chǎn)生物理難學(xué)的感覺。教師一定要開門見山，讓學(xué)生學(xué)會“抓原理”，分析已知條件和隱藏條件，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的條件確定實(shí)驗(yàn)的原理。本節(jié)實(shí)驗(yàn)的原理是利用天平、量筒等實(shí)驗(yàn)器材測量質(zhì)量、體積，從而計(jì)算出物體的密度來解決實(shí)際問題，學(xué)生抓住主線就可以由淺入深地解決任務(wù)包的挑戰(zhàn)了。

亮點(diǎn)二：甄選方案選器材

同一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)可能存在多條設(shè)計(jì)思路、多種實(shí)驗(yàn)方案、多個(gè)測量工具。我們應(yīng)如何選擇呢？在選擇實(shí)驗(yàn)方案時(shí)主要有三點(diǎn)：

（1）簡易性原則：實(shí)驗(yàn)原理簡單、實(shí)驗(yàn)操作簡便、實(shí)驗(yàn)測量容易。

（2）精確性原則：選擇實(shí)驗(yàn)方案時(shí)盡可能選用精確度高的實(shí)驗(yàn)方案。

考慮該方案需要哪些實(shí)驗(yàn)裝置，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，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(shù)。

（3）可行性原則：實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要安全可靠，所需裝置和器材要易于置備。

亮點(diǎn)三：奇思妙想解難題

在本節(jié)物體密度的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，學(xué)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(jìn)去;物體質(zhì)量太小，天平感量不夠，物體質(zhì)量測不出來;不規(guī)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(shí)教師要善于因材施教和分層推進(jìn)，可以采取分小組討論、我來搶器材、超級任務(wù)進(jìn)階，還可以用競賽的方式得到秘密武器的協(xié)助等多種形式。在同學(xué)們的合作和老師的引導(dǎo)下，分析困難，突破難關(guān)，奇思妙想解決問題。

亮點(diǎn)四：殊途同歸找差別

整節(jié)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)原理一樣，測量物體的種類雖然相同，但是其體積、形態(tài)不同，教師還會加大難度，限定某些測量工具不能同時(shí)使用。學(xué)生要在短短的一節(jié)課上動(dòng)手動(dòng)腦想辦法、做實(shí)驗(yàn)、遇難題、找線索，教師能做的就是讓學(xué)生感受物理的探究過程，體驗(yàn)失敗，改進(jìn)方案，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程中，老師是跟隨著學(xué)生的思維轉(zhuǎn)換著角色，當(dāng)學(xué)生大膽提出各種質(zhì)疑時(shí)，老師一定要及時(shí)鼓勵(lì)和解釋。有的學(xué)生說：“老師，您說金屬塊真的可以切成規(guī)則的形狀嗎？”我說：“這個(gè)問題很棒！咱們確實(shí)需要用輔助工具測試一下是不是真的！”還有的學(xué)生說：“溢水杯雖然口大，但是溢水口的水流不干凈，誤差有點(diǎn)兒大，能不能不讓水流出來，還可以知道物體排開水的質(zhì)量呢？”我說：“這個(gè)想法真不錯(cuò)！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(gè)一個(gè)的新生任務(wù)被師生的合力驅(qū)動(dòng)出來，為系列實(shí)驗(yàn)課的研究做好鋪墊。

教學(xué)反思：

實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直是物理教學(xué)的優(yōu)勢和重點(diǎn)，如何挖掘?qū)嶒?yàn)的魅力是需要教師不斷思考和積累的。同一節(jié)課程面對不同的學(xué)生群體，進(jìn)程中都會發(fā)生意想不到的場景，均衡背景下的學(xué)生，對于知識的渴求不會衰退，在老師積極正確的引導(dǎo)下，同學(xué)互幫互助的帶動(dòng)下，同樣可以對物理實(shí)驗(yàn)提升興趣，從而在“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”下逐步養(yǎng)成看實(shí)驗(yàn)、說實(shí)驗(yàn)、做實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣。老師要根據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知水平，課前用心備課，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)課，與學(xué)生一起上好實(shí)驗(yàn)課，及時(shí)總結(jié)和改進(jìn)課上的得失，讓學(xué)生愛上實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)對于學(xué)生能力的培養(yǎng)及知識的自主建構(gòu)也具有重要作用，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)會學(xué)習(xí)，學(xué)會探究，養(yǎng)成正確的價(jià)值觀，實(shí)現(xiàn)學(xué)生終身發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展為理念的物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)前景。物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要順應(yīng)時(shí)代的要求、順應(yīng)改革的要求，更能順應(yīng)學(xué)生最根本的求知需要。

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