汪彥波

“任務驅動型”的初中科學課堂教學,將“知識再現式教學”轉變?yōu)椤皢栴}探究式學習”;將傳統(tǒng)的以“單向傳授知識”為主的教學理念,轉變?yōu)楝F代的以“完成任務、形成能力、提高素養(yǎng)”為主的多維互動、循序漸進的教學理念;使得每一位學生能夠運用共有的知識和特有的經驗,并根據學生自己對當前任務的理解,分析現象、處理信息、提出方案、完成任務、形成能力。

這一教學模式,為學生提供體驗實踐和感悟問題的真實情境,以“任務完成、成果檢驗、總結學習和經驗生成”為過程,緊緊圍繞“有意義任務”這一核心來展開探究學習,主動建構“探究、實踐、思考、運用”的學習體系。

傳統(tǒng)的初中科學課堂教學模式通常是“揭示概念—辨析概念—舉例運用”,而任務驅動型課堂教學則采用“生成任務—分析、完成任務—交流評價—生成方法”的“四重奏”,是以任務、學生和教師三者積極互動為基礎,以“任務驅動”為中心的一種教學環(huán)境,能使學生學習方式得到有效的轉變。

初中科學任務型課堂教學流程如圖1所示。

圖1 任務驅動型課堂教學

生成“有意義任務”是“任務驅動型課堂教學”的起點、關鍵和核心,其把教學內容生成為對學生來說很“有意義”的“學習任務”。

現以八年級上冊第一章第三節(jié)《水的密度》三個課時內容為例,分析生成“有意義任務”的基本原則。這三個課時內容是初中科學課堂教學中典型的課型:第一課時是“基本概念、基本原理”;第二課時是“公式應用、基本計算”;第三課時是“基本技能、分組實驗”。

(一)目的性

任務必須有明確的目標,才有實施的價值?？梢允菫檫_成“知識與技能”目標服務,也可以是為達成“過程與方法”和“情感、態(tài)度、價值觀”目標服務。

案例：在《水的密度》第一課時中,教學目標是學生確認密度的含義,理解密度是物質的一種特性,寫出密度的定義式、單位及換算關系,認識密度表。生成如下任務。

任務一：現在桌面上有兩瓶體積相同的水和煤油,請你把它們鑒別開來,看哪一小組鑒別的方法多,必要時還可以用桌面上的實驗器材(天平、量筒)進行鑒別,匯報時以組員號1,3,5,6,4,2順序進行,2號組員為記錄員,第6,4號組員隨時補充前面組員的匯報,時間8分鐘,各小組以搶答形式進行。

方法編號匯報組員編號實驗方法實驗結論112335465462

說明:每一學習小組以“組內異質、組間同質”為原則進行分組,學生學科素質(包括學科成績、學習習慣、努力程度、學科基礎等)排序為組員號3,6,5,4,1,2遞增,且實行動態(tài)變化管理,僅有教師掌握。

分析：該任務的目的從“知識與技能”目標來看是讓學生在回憶顏色、氣味、凝固點、沸點等物質特性的基礎上尋找物質的一種新的特征——密度;從“過程與方法”目標來看是讓學生逐漸體會從現象到本質的研究問題的方法;從“情感、態(tài)度、價值觀”目標來看是讓學生體驗“生生合作、生生互助”的樂趣。

(二)真實性

“有意義任務”的生成必須符合學生的實際,是學生在當時的學習環(huán)境中迫切希望探究的。從學習的角度來看,任務應體現學生的學習水平和認知基礎,符合學生的知識和技能要求,能為學生提供必要的幫助和學習支架,遵循學習的規(guī)律,控制學習的進度,并能在解決問題過程中提升科學素養(yǎng)。

任務二：在任務一中發(fā)現了體積相同的水和煤油質量不同,現在請你用桌面上的實驗器材(天平、量筒、燒杯、滴管、細線等)和水、煤油、食鹽水、體積不同的三塊鐵塊、體積不同的三塊銅塊、體積不同的三塊鋁塊,進行研究“同一種物質的質量和體積之間的關系”。每一小組至少研究一種固體和一種液體,第6,4號組員先研究第一種物質,第1,3,5號組員研究第二種物質,2號組員為記錄員,在實驗時其他組員隨時指出同伴實驗過程中的問題,時間15分鐘,各小組按順序進行匯報。

選用物質一體積/cm3質量/g質量與體積的關系選用物質二體積/cm3質量/g質量與體積的關系選用物質三體積/cm3質量/g質量與體積的關系

分析：在使用天平完成任務一后,部分學生感到對天平、量筒的使用“意猶未盡”,思維上又對“體積相同的水和煤油質量不同”帶有很強的“彷徨”,任務二的出現顯得恰到好處,既滿足學生喜歡動手探究的欲望,又符合學生認知基礎,當然也很好地達成了教學目標。

(三)開放性

開放性的任務,提供給學生一定的創(chuàng)造空間,可以整合學生已有的知識和技能,較好地適應學生的個性特點和能力差異。允許學生在一定范圍內自主選擇任務主題,同時讓小組內的學生共同探討,“任務”完成的方式和過程可以各不相同、各有特色,成果的展示也可以多種多樣、不盡相同,從而使學生的想象力和創(chuàng)造力得到發(fā)展。

如果設計“以知識鋪墊為核心的封閉性任務”,那么其是以通過“創(chuàng)建過渡任務”為手段,以“學生順利地學”為目的,最終只能以“強化知識”為結果。從本質上分析,這樣的任務設置與教師的講授、精心安排的問題一樣,像一條無形的鎖鏈把學生的思想緊緊地抓住。學生積極地發(fā)言,爭先恐后地討論,教學氛圍似乎十分活躍,實際上,思維活動的空間非常狹小。所以,封閉性任務的設置,很難活化知識和技能,幾乎無法顧及過程、方法和情感、態(tài)度、價值觀。“封閉性或半封閉性任務”仍突出了教師的講,忽視了學生的學,學生學得并不主動也不充分,更談不上深刻領悟知識與方法內涵。

任務三：現在桌面上有三瓶體積相同的水、煤油和食鹽水,體積相同的鐵塊、銅塊和鋁塊,把它們放在天平的托盤上,觀察體積相同的不同物質,比較它們的質量是否相同。第6,4號組員研究第一類物質,第2,3號組員研究第二類物質,第1,5號組員研究第三類物質,5號組員為記錄員,在實驗時其他組員隨時指出同伴實驗過程中的問題,時間8分鐘,各小組按順序進行匯報。

研究選用的物質匯報組員編號探究的結果( )與( )( )與( )( )與( )

分析：該任務的設置完全是為得到“體積相同的不同物質質量不同”這一教師早已“準備好的知識”服務的。從表面上看,貌似學生在“親力親為、自主探索”,但這樣的探索學生沒有“體驗”,技能和心智都沒有得到良好的訓練,原因是“任務”設置是封閉或半封閉的,這樣的任務設置幾乎是“無意義的”。

(四)探究性

以“探究”為核心的開放性任務,教師要大膽放手,要“讓學于生”,既“讓學生學”又“讓位給學生”,使“學生首創(chuàng)”理念得以充分體現。必要時可以“鼓勵學生出錯”,充分暴露學生的思維“痕跡”。遵循現代教育以人為本的理念,給學生的發(fā)展成長一定的空間。在自主學習、質疑問難、觀察比較、矛盾沖突、問題解決、實踐活動中探究。學生在遇到困難時,要破除“自我中心”,應向書本、網絡、同伴、家長、教師請教,“自我發(fā)展”,提高獲取、鑒別、整理和處理信息的能力。教師設置任務是為了“助產”不是“剖腹”,讓初中科學課堂步入“生態(tài)課堂”。

任務四：在任務三中發(fā)現了體積相同的水和煤油質量不同,現在請你用桌面上的實驗器材(天平、量筒、燒杯、滴管)和水,“測量一定體積水的質量大小,并算出水的質量與體積的比值”。每一小組至少研究一個實驗組別,第6,4號組員先研究第一組別,第2,3號組員研究第二組別,第1,5號組員研究第三組別,5號組員為記錄員,在實驗時其他組員隨時指出同伴實驗過程中的問題,時間15分鐘,各小組按順序進行匯報。

實驗組別體積/cm3質量/g單位體積水的質量:質量/體積(g/cm3)120240360

分析：這樣的任務設置幾乎沒有探究性可言,僅僅是為了得到“水的質量與體積成正比,單位體積的水的質量相等”的“已知結果”,因此是“無意義的任務”。

(五)漸進性

一個單元或一個課時教學目標的設置,應按照科學知識的內在邏輯性和學生認知能力發(fā)展的規(guī)律,通過環(huán)環(huán)相扣的任務鏈,引導學生利用舊知,發(fā)揮潛能,循序漸進地完成任務,生成新知。因而在任務生成時一定要注意梯度,由易到難,層層遞進,步步深入,使學生的潛力有提升的空間,讓學生自己在任務完成中體驗成就感,看到自己在小組合作中的貢獻。對部分較難的任務,要適當地引導或提示,讓學生感到熟悉,有可以下手的地方。

案例：在《水的密度》第二課時中,教學目標是會利用密度的定義式及變形公式解決簡單的(計算)問題。生成如下任務。

任務一：桌面上有一塊不知道是什么物質組成的固體和一杯液體,現在請各小組利用桌面上的實驗器材(天平、量筒、燒杯、滴管、細線)和水等,確定組成它們的物質成分。第6,4,3號組員先研究確定固體的組成,第1,2,5號組員研究確定液體的組成,5號組員為記錄員,在實驗時其他組員隨時指出同伴實驗過程中的問題,時間10分鐘,各小組按順序進行匯報。

物體實驗方法與過程實驗數據及處理(包括計算過程)實驗結論得出的證據誤差原因分析固體液體

分析：本任務既是對第一課時密度概念理解的復習,也是對本課時利用密度定義式進行計算的引入,同時又為下課時物體密度測量作必要的準備。

(六)整體性

關注學生的認知現狀,把任務融合在多維時空的教學資源基礎上。對生成的任務進行分析、比較、討論,分解成幾個子任務,理解任務涉及的主要知識技能,并歸類哪些屬于舊知識,哪些屬于新知識,搭建教學資源支架,讓學生的認知體驗得以跨越時空。在“師生互動、生生互動”中生成解決問題的方法,拉近時空距離,突出任務的整體性,并通過任務的完成來實現對知識的意義建構。

任務二：(1)學校的一只鉛球體積約0.52分米3,質量是4千克,已知鉛的密度11.3×103kg/m3,它是鉛做的嗎?通過計算說明。

(2)小明家上個月共用了8米3的自來水,那么,小明家上月用了多少千克的水?

(3)有一個體積是20厘米3,質量是89克的銅球,通過計算說明它是否是空心的?(已知ρ銅=8.9×103kg/m3)

3號組員獨立完成(1),6號組員獨立完成(2),第5,4,1號組員互相討論合作完成(3),盡可能多的提出對(3)的解法,2號組員巡視第3,6號組員的解題方法,并參與第5,4,1號組員的討論,8分鐘后各小組以搶答形式利用實物投影儀進行展示。

分析：本任務鏈從密度的定義式ρ=m/V的直接應用到變形公式m=ρV的計算,再到綜合利用ρ=m/V、m=ρV和V=m/ρ進行一題多解。

(七)操作性

任務應該是具體的、有層次的、難易要適度。按任務的要求,學生可以進行具體的操作,并在短時間內迅速形成完成任務的思路,避免盲目性。課堂教學的時間和空間限制,決定了一定要突出任務的可操作性,盡可能多地讓學生在有限的時間里完成任務。

案例：在《水的密度》第三課時中,教學目標是學生鞏固用量筒測量不規(guī)則固體體積、用天平測量液體質量,會依據密度的公式確認測量固體、液體密度的方法。生成如下任務。

任務一：(1)請你用桌面上的實驗器材,天平、量筒、燒杯、滴管、細線、小磁夾塊(兩塊)、食鹽水、白紙和小木塊等,測量固體(小磁夾塊)和液體(食鹽水)的密度。要求第6,4號組員通過不同的步驟測量小磁夾塊的密度、分析產生誤差的原因;第1,3,5號組員通過不同的步驟測量食鹽水的密度、分析產生誤差的原因。2號組員為記錄員,在實驗時其他組員隨時指出同伴實驗過程中的問題,時間20分鐘,各小組按順序進行匯報。

測量小磁塊的密度方法一實驗步驟磁塊的質量m/克磁塊放入前水的體積V1/厘米3磁塊和水的總體積V2/厘米3磁塊的體積V/厘米3磁塊的密度ρ/克·厘米-3實驗數據測量小磁塊的密度方法二實驗步驟磁塊放入前水的體積V′1/厘米3磁塊和水的總體積V′2/厘米3磁塊的體積V′/厘米3磁塊的質量m′/克磁塊的密度ρ′/克·厘米-3實驗數據實驗誤差分析、實驗步驟科學性對比分析

分析：本任務將教學內容隱含在“測量小磁夾塊的密度”的任務之中,具有極強的可操作性。學生通過對所要解決的任務,通過不同方法進行思考、辨析、討論,實現對新知識的掌握和理解。

測量食鹽水的密度方法一實驗步驟燒杯的質量m1/克燒杯和食鹽水的總質量m2/克食鹽水的質量m/克食鹽水的體積V/厘米3食鹽水的密度ρ/克·厘米-3實驗數據測量食鹽水的密度方法二實驗步驟燒杯的質量m′1/克食鹽水的體積V′1/厘米3燒杯和食鹽水的總質量m′2/克食鹽水的質量m′/克食鹽水的密度ρ′/克·厘米-3實驗數據測量食鹽水的密度方法三實驗步驟燒杯和鹽水的質量m″1/克燒杯和剩余鹽水的質量m″2/克量筒中鹽水的質量m″/克量筒中鹽水的體積V″/厘米3食鹽水的密度ρ″/克·厘米-3實驗數據實驗誤差分析、實驗步驟科學性對比分析

分析：本任務的切入點是學生已有的知識經驗。從學生知道了什么、會了什么入手實施教學運用已有的方法和技能去發(fā)現問題,完成任務。根據學習者的認知水平和層次分布情況,將知識點分解為幾個“有意義任務”,留給學習者足夠的可思考、可操作、可交流和分析的時間、空間,讓各個層面的學生都能有“事”可做,有“成果”可出。

任務二：(2)現在要測量一個小木塊的密度,應當對上述實驗方法做怎樣的改進?請各小組討論后提出實驗方法、設計實驗步驟、數據處理表格并利用桌面上的實驗器材(必要時可添加簡單器材)進行測量。時間15分鐘,各小組按順序進行匯報。

分析：本任務把用“下墜法”和“針頂法”測量小木塊的密度有機融合在“可操作”的任務之中,使學生在嘗試進行問題解決的過程中,根據自己的知識水平、認知結構和生活經驗,積極主動、有選擇、有甄別地感知、接受、加工外在信息,從而重組、提高原有的知識技能。

(八)及時性

為滿足學生自我肯定的需求,當出現與教學內容相關的實際生活經驗時,可及時融合在任務之中,進一步激活學生的潛在能力,防止和避免出現缺陷累積現象。

(九)可調整性

當“預設生成的任務”與某一“組內異質、組間同質”的學習小組的學生學科素質不相符時,任務應隨時調整,并隨不同班級的學生特點進行適當的刪減、補充。

(十)學科滲透性

從初中科學知識內容來看,其不應該僅僅是一門實驗驗證性學科。作為綜合性學科的“知識技能、方法過程”的學習,應關注與其他相關學科之間的“文化交流”,培養(yǎng)文化交流的基礎,提升文化交流的素養(yǎng)。

總之,初中科學“任務驅動型課堂教學”,是以“任務核心,教師主導、學生主體”為基本特征,以“學習活動與具體任務結合,創(chuàng)建真實的教學環(huán)境”為基本原則。在具體的課堂教學活動中,任務在前,問題在先。對核心內容,創(chuàng)設相應情景,合理地把知識內容隱含在一個或幾個任務中。學生在“有意義任務”的驅動下,發(fā)現科學事實、揭示科學本質、體驗科學過程、總結科學規(guī)律。學生在“親身經歷做科學”的過程時,提高科學素養(yǎng),并以“任務平臺”的形式展示學習成果。

在“任務驅動型”課堂教學中,教師創(chuàng)設了學習情景、提供了學習資源、設計了學習任務、組織了學習活動、指導了學習方法,給予了學生充分的信任和自由,改變了“教師灌輸、學生接受”的“以教定學”的傳統(tǒng)教學模式。在討論氛圍中開展學習活動,在自主學習和相互協(xié)作的環(huán)境中,融合了“以學定教、主動合作、自主參與”的新型學習方式,掌握了知識、培養(yǎng)了技能、提升了素養(yǎng)。