“任务驱动”在初中物理实验教学中的实践研究

摘 要：随着教育的发展，基础物理教育也有了新的要求，对教师提出了新的课题与挑战。学生的实际情况发生了很大变化，教师如何选择适合学情的教学方法，如何培养学生的自主学习意识与合作学习能力，成为教师在教育教学工作中面临的重点和难点。在均衡教育的背景下，经过几年的教学实践经历，尝试着用“任务驱动”的教学方法培养学生的学习习惯和提高学生的学科素养，在积累了一定经验的基础上，由《密度测量》的实验课引发思考，设计了一系列由任务链接在一起的分组实验，让学生合作探究来解决实际问题，从而激发学习物理的兴趣，还原物理研究的各个环节，让学生感受发现问题、改进方案、优选器材、亲身实验等不同方面的物理学习体验，从而提升学习品质。

关键词：任务驱动;创新实验;密度测量

随着知识经济的发展，科学技术及教育在社会发展中的地位与日俱增，对初中物理教育也提出了新的要求。教育部在2015年3月30日发表的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中提出了“核心素养”这一新理念。那什么是“核心素养”呢？即学生在学习过程中逐步培养和具备的能适应其终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，核心是培养学生的学习适应能力，提高学生的个人素质和關键能力。在初中物理教学中，要让学生在习得物理知识的同时，培养学习的品格，提高分析能力和学习能力，将主动学习培养成一种习惯，从而提高学生面对陌生问题和复杂问题的适应性和解决能力。

在2019年1月29日发布的《教育部关于加强和改进中小学实验教学的意见》一文中说到“中小学校要针对不同学段教学要求精心设计实验教学内容，组织开展好基础性实验和拓展性实验（含探究性实验、创新性实验、综合性实验等）”，这说明开展创新性实验教学是物理实验教学必不可少的组成部分。实验教学对于学生能力的培养及知识的自主建构具有重要的作用，创新实验的研究还不够完善和系统，需要老师群策群力开发、总结进行研究。让学生通过创新实验，激发求知欲和好奇心，促进其理解科学知识、掌握科学方法、发展科学思维、培养科学精神，进而学会思考，学会方法，学会探究，形成正确的价值观。

我曾经关注过这样一种教学方法——“任务驱动”。“任务驱动”是指学生在教师的指导下，以“任务”为线索，在问题动机驱动下，学生进行自主探索和协作学习，“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法。它把以传授知识为主的教学理念转化为以解决问题、完成任务为主的教学理念。学生能根据自己对“任务”问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、设计实验、进行探究、解决问题。如果能将“任务驱动”教学方法融入实际教学中，就可以培养学生的学习习惯，进而促进学生“核心素养”的养成。初中学生的学习特点是首先认识现象然后才有理论的认知，也就是需要从形象思维过渡到抽象思维。符合学生认知规律的教学才是有效的，所以物理教学中实验教学的重要性越来越凸显。从培养学生核心素养的角度看，在实验教学中通过设计实验、操作实验、改进实验等环节培养学生的科学思维、科学探究方法以及科学态度与责任，同时帮助学生认识和理解实验中所应用到的物理观念。由此可见，实验教学在物理教学中的地位和作用是非常重要的。初中物理学科的教学实践活动应结合物理学科的特点，改变经典的“讲实验”的教学模式，在实验教学中充分考虑均衡背景下的学生个体差异较大，采用分层分组分任务的实验模式，使每位学生都有动脑思考、动嘴表达、动手实验的机会，体会到获得知识的快乐，使优等生超越自我，中等生稳步提升，学困生看到希望。

笔者曾经在九年级的教学中，尝试“任务驱动”的教学方法积累了一定的经验，孩子们逐步养成了画电路图的好习惯，加快了做题速度;逐步形成了电学问题的分析思路，提高了分析问题、解决问题的能力;逐步提升了学生自主学习和与他人协作的能力。孩子们培养了自信，收获了方法，我也分享着孩子们进步的喜悦。在实际教学中教师要积极地发挥主导作用，创设符合学生学情和认知水平的学习情境，引导学生带着“任务”进入物理的海洋，激发学生参与进来的兴趣，唤起学生原有认知结构中与“任务”相关的表象、知识、经验，从而培养学生分析问题、解决问题的能力。问题的解决能使学生更主动、更广泛地激活原有知识和经验，理解、分析并解决当前问题，这也是探索性学习的主要特征。“任务驱动”的核心思想就是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新，以“任务”为驱动力的新型学习模式。基于这样的成功体验，我将灵感运用到实验课的设计和教学中，在学生学习了密度概念及其测量的基础上，开展“任务驱动”系列实验课活动，下面就以其中一节实验课——密度的测量，和大家分享一下设计理念和实施方案以及教学效果。

设计背景：

八年级学生有了一定的知识储备和实验技能，老师带领学生一起设计实验，测量物体的密度来解决实际问题，体现了“从物理走向生活，从生活走向物理”的课程思想。物理是以实验为基础的学科，当遇到实验设计类题目时同学们感觉没有思路或者设计思路混乱，老师巧妙地把自然现象和生活经验引入物理问题，让学生在感性认识的基础上把握物理规律，以任务为线索，通过学生的亲身实践和探究活动，感受实际测量过程中的问题和困难并合作研究寻找解决问题的办法。

亮点一：开门见山说原理

对于八年级的学生来说，物理实验很有趣，学生也愿意积极参与，但是如何设计物理实验就有一定的难度了。如果老师按照教材分析按部就班地进行理论的讲解，并将实验题举一反三进行训练，学生通过一定时间的学习是可以掌握的。但是如果研究的实验题目不是教材上的实验，而是设计类型的实验，则需要学生将已学知识进行总结和分类，选择正确的原理、适当的器材、优化的步骤来解决问题，这时学生可能觉得没有头绪，产生物理难学的感觉。教师一定要开门见山，让学生学会“抓原理”，分析已知条件和隐藏条件，根据实验的条件确定实验的原理。本节实验的原理是利用天平、量筒等实验器材测量质量、体积，从而计算出物体的密度来解决实际问题，学生抓住主线就可以由浅入深地解决任务包的挑战了。

亮点二：甄选方案选器材

同一个实验目标可能存在多条设计思路、多种实验方案、多个测量工具。我们应如何选择呢？在选择实验方案时主要有三点：

（1）简易性原则：实验原理简单、实验操作简便、实验测量容易。

（2）精确性原则：选择实验方案时尽可能选用精确度高的实验方案。

考虑该方案需要哪些实验装置，选择适当的实验器材，进行实验步骤的设计，用什么工具测量什么物理量，哪些是直接测量的，哪些是间接测量的，做到心中有数。

（3）可行性原则：实验方案的实施要安全可靠，所需装置和器材要易于置备。

亮点三：奇思妙想解难题

在本节物体密度的实验设计中，学生会遇到这样那样的问题：如物体体积太大，量筒开口小，物体放不进去;物体质量太小，天平感量不够，物体质量测不出来;不规则的物体既不能用量筒排水法测体积，也不能用刻度尺测算法求体积……太多难题，怎么办呀？这时教师要善于因材施教和分层推进，可以采取分小组讨论、我来抢器材、超级任务进阶，还可以用竞赛的方式得到秘密武器的协助等多种形式。在同学们的合作和老师的引导下，分析困难，突破难关，奇思妙想解决问题。

亮点四：殊途同归找差别

整节实验课的实验原理一样，测量物体的种类虽然相同，但是其体积、形态不同，教师还会加大难度，限定某些测量工具不能同时使用。学生要在短短的一节课上动手动脑想办法、做实验、遇难题、找线索，教师能做的就是让学生感受物理的探究过程，体验失败，改进方案，发现规律。在实验的进程中，老师是跟随着学生的思维转换着角色，当学生大胆提出各种质疑时，老师一定要及时鼓励和解释。有的学生说：“老师，您说金属块真的可以切成规则的形状吗？”我说：“这个问题很棒！咱们确实需要用辅助工具测试一下是不是真的！”还有的学生说：“溢水杯虽然口大，但是溢水口的水流不干净，误差有点儿大，能不能不让水流出来，还可以知道物体排开水的质量呢？”我说：“这个想法真不错！大家试试吧！有没有更好的办法呢？”在一问一答的交流中，很多火花碰撞出来，一个一个的新生任务被师生的合力驱动出来，为系列实验课的研究做好铺垫。

教学反思：

实验教学一直是物理教学的优势和重点，如何挖掘實验的魅力是需要教师不断思考和积累的。同一节课程面对不同的学生群体，进程中都会发生意想不到的场景，均衡背景下的学生，对于知识的渴求不会衰退，在老师积极正确的引导下，同学互帮互助的带动下，同样可以对物理实验提升兴趣，从而在“任务驱动”下逐步养成看实验、说实验、做实验的习惯。老师要根据学生的心理特点和认知水平，课前用心备课，设计好实验课，与学生一起上好实验课，及时总结和改进课上的得失，让学生爱上实验课。实验课的学习对于学生能力的培养及知识的自主建构也具有重要作用，让学生通过实验，学会学习，学会探究，养成正确的价值观，实现学生终身发展和可持续发展为理念的物理创新实验教学前景。物理实验的设计要顺应时代的要求、顺应改革的要求，更能顺应学生最根本的求知需要。

参考文献：

[1]雷洪.新课程理念下的创新教学设计（初中物理）[M].长春：东北师范大学出版社，2007-04.

[2]廖伯琴，张大昌.物理课程标准解读（实验稿）[M].湖北教育出版社，2008-06.

[3]张宇.“动车组”：浅谈“任务驱动”在物理教学实践中的运用[J].教育现代化，2018（4）：16-17.