摘要:本文以初中物理“光的直線傳播”教學(xué)為例,探討了基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)策略對(duì)學(xué)生經(jīng)驗(yàn)生長(zhǎng)及深度學(xué)習(xí)的影響。通過設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù),全面調(diào)動(dòng)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn),整合課程內(nèi)容,規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑。文章從激活學(xué)生的原有經(jīng)驗(yàn)開始,通過進(jìn)階式任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生深入思考,再通過拓展式任務(wù)催生經(jīng)驗(yàn)升華,探索物理規(guī)律的適用條件。這一教學(xué)策略不僅促進(jìn)了學(xué)生思維的進(jìn)階和經(jīng)驗(yàn)的生長(zhǎng),還使他們的認(rèn)知更加深刻而全面,有效地促進(jìn)了學(xué)生物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。
關(guān)鍵詞:任務(wù)驅(qū)動(dòng);經(jīng)驗(yàn)生長(zhǎng);思維進(jìn)階;教學(xué)策略
1引言
培育學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng),使其逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力,是教師教學(xué)的追求?;趯W(xué)生經(jīng)驗(yàn)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)旨在追求深度學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)“為理解而教”,注重體驗(yàn)和探究,同時(shí)重視反思觀察。
2教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注任務(wù)邏輯與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)
2.1任務(wù)邏輯:寓學(xué)習(xí)目標(biāo)于任務(wù)活動(dòng)中
任務(wù)邏輯是指教學(xué)任務(wù)的設(shè)置應(yīng)遵循知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)和認(rèn)知的先后順序,由淺入深,由易到難,層層遞進(jìn),形成完整的任務(wù)鏈。教師應(yīng)特別注重用任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí),將學(xué)習(xí)目標(biāo)寓于任務(wù)活動(dòng)之中。教師應(yīng)通過設(shè)置清晰的學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)過程,促進(jìn)他們的自主學(xué)習(xí)和深度思考。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)“任務(wù)”具有目標(biāo)性和情境性,使學(xué)生帶著真實(shí)的任務(wù)在探索中學(xué)習(xí),并在完成探索性任務(wù)的同時(shí),完成學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)。[1]
2.2學(xué)生經(jīng)驗(yàn):落實(shí)以生為本的主體地位
經(jīng)驗(yàn)是指由實(shí)踐得來(lái)的知識(shí)或技能以及親身經(jīng)歷和體驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)包含知識(shí)并超越知識(shí),更多指向解決問題的能力、方法以及親歷體驗(yàn)和感悟。美國(guó)著名教育家約翰·杜威(John Dewey)認(rèn)為教育即生活、即生長(zhǎng),即經(jīng)驗(yàn)的改造。他的經(jīng)驗(yàn)理論清晰闡明了經(jīng)驗(yàn)對(duì)于學(xué)習(xí)及個(gè)人成長(zhǎng)的重要作用。美國(guó)教育家大衛(wèi)·庫(kù)伯(David Kolb)提出的“經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈”模型認(rèn)為,任何學(xué)習(xí)都應(yīng)遵循由四個(gè)階段構(gòu)成的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)圈(見圖1),包括“具體經(jīng)驗(yàn)”“反思性觀察”“抽象概念化”“積極實(shí)踐”四個(gè)階段構(gòu)成的循環(huán),并在不斷循環(huán)中實(shí)現(xiàn)螺旋上升。
3基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)促進(jìn)經(jīng)驗(yàn)生長(zhǎng)的學(xué)習(xí)路徑
通過給“大頭針排隊(duì)”這一導(dǎo)入式任務(wù)激活原有經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而設(shè)計(jì)“找亮點(diǎn)、尋光路、建模型”“讓光拐彎”“模擬觀察日食和月食”三個(gè)進(jìn)階式任務(wù)(見圖2),結(jié)合問題鏈,使思維走向深水區(qū);再通過拓展式任務(wù)“探究小孔成像特點(diǎn)”,催生經(jīng)驗(yàn)升華,探索規(guī)律的適用條件。
這樣的教學(xué)旨在培育學(xué)生的科學(xué)探究問題方法,培育科學(xué)探究的意識(shí)和能力。我們必須認(rèn)真研究學(xué)生物理學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)起點(diǎn),設(shè)計(jì)學(xué)生成長(zhǎng)的階梯,使學(xué)生自省錯(cuò)誤,獲得自主而充實(shí)的學(xué)習(xí)過程。[2]
3.1導(dǎo)入式任務(wù):激活原有經(jīng)驗(yàn),找到經(jīng)驗(yàn)生長(zhǎng)的起點(diǎn)
任務(wù)一:給大頭針排隊(duì)。
師:不借助工具,給大頭針排成一隊(duì)扎在泡沫板上,看哪組做得又快又好?
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),并展示自己的做法。
師:實(shí)際上大家已經(jīng)不自覺地應(yīng)用了光的傳播原理。
板書:“光的傳播”。
評(píng)析:通過一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)熱身,調(diào)動(dòng)學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn),激發(fā)全體學(xué)生的積極性,盡快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),從而引入新課,為教學(xué)順利進(jìn)行打下基礎(chǔ)。
3.2進(jìn)階式任務(wù):促進(jìn)經(jīng)驗(yàn)生長(zhǎng),引導(dǎo)思維走向深水區(qū)
任務(wù)二:找亮點(diǎn)、尋光路、建模型。
用激光筆在墻上打出亮點(diǎn)。
師:墻上的亮點(diǎn)從哪里來(lái)?
生:激光筆。
師:如果給你一個(gè)白屏你能否找到傳播過程中的其他亮點(diǎn)呢?
生:可以。學(xué)生移動(dòng)白屏看到亮點(diǎn)在移動(dòng)。
師:那么能否讓這些亮點(diǎn)同時(shí)出現(xiàn)呢?
生:噴水霧。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。
學(xué)生親眼看到激光的傳播路徑使經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步豐富,初步認(rèn)定光在空氣中是沿直線傳播的。但是人眼看到的就是真實(shí)的嗎?
教師將激光筆緊貼黑色的黑板時(shí),由于光線微弱,學(xué)生幾乎看不到光路。隨后,教師利用三角板和粉筆沿著光路進(jìn)行描畫;隨著粉筆的移動(dòng),學(xué)生清晰地看到了光路顯現(xiàn)出來(lái),心中充滿了驚奇,光路與筆畫線完全重合,從而實(shí)證了光在空氣中是沿直線傳播的這一原理。
師:那么光在固體和液體中是如何傳播的?
學(xué)生再用激光筆研究光在自制果凍和水(滴入幾滴牛奶)中的傳播情況。
評(píng)析:通過教師的任務(wù)引領(lǐng),遞進(jìn)式的問題驅(qū)動(dòng),新奇的感官體驗(yàn),不斷豐富學(xué)生的經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生思維走向深水區(qū)。學(xué)生實(shí)際利用自己的已有經(jīng)驗(yàn),在教師的引領(lǐng)下反思觀察,進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的重建。通過任務(wù)探索,學(xué)生既解決了光路可見問題,又證實(shí)了自己的已有經(jīng)驗(yàn),感受到了學(xué)習(xí)的親切與真實(shí),收獲頗豐。教師展示新奇的實(shí)驗(yàn),用粉筆畫出直線來(lái)實(shí)證光的直線傳播,這一過程既直觀又可靠,加深了學(xué)生對(duì)物理原理的理解。
在光線模型的教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生自己觀察并分析。教師在黑板打出兩束不同方向的激光讓學(xué)生觀察反思(見圖3)。隨后,教師提出問題:“如果我們要在黑板上表示光的傳播情況,需要體現(xiàn)哪些要素呢?”
生:第一要用直線,第二要加箭頭。因?yàn)榉较驎?huì)有不同。
總結(jié):用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向,這條直線叫光線(假想的物理模型)。
任務(wù)三:你能讓光拐彎嗎?
學(xué)生討論,動(dòng)手利用身邊的器材(例如平面鏡、玻璃磚等)探究,然后請(qǐng)學(xué)生在黑板上利用磁吸式激光筆、平面鏡、玻璃磚展示反射和折射光路的拐彎情況,學(xué)生觀察反思。
師:光的直線傳播有什么條件呢?
生:光在同一種物質(zhì)中是沿直線傳播的。
演示實(shí)驗(yàn):教師在盛有水的透明較長(zhǎng)水槽中打出一束直激光,然后用長(zhǎng)頸漏斗往水槽底部緩慢注入糖水。學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)光路竟然變彎曲,在容器底部反射回來(lái)依然曲線射出(見圖4)。用玻璃棒攪拌后,光路恢復(fù)直線。
總結(jié):光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
評(píng)析:物理規(guī)律一般都是有適用的條件,忽略了條件就不能正確地應(yīng)用規(guī)律去解決實(shí)際問題。通過完成光路拐彎的小任務(wù),學(xué)生初步認(rèn)為光在同一種物質(zhì)中是沿直線傳播的。學(xué)生經(jīng)驗(yàn)往往具有片面性和淺顯性。教師演示糖水讓光路拐彎實(shí)驗(yàn),與學(xué)生原有“經(jīng)驗(yàn)”形成鮮明的認(rèn)知沖突使得學(xué)生原有的認(rèn)知被打破,亟須進(jìn)行重新建構(gòu)。隨后,通過再次攪拌恢復(fù)直線傳播,學(xué)生豁然開朗,明確了光沿直線傳播的適用條件。
任務(wù)四:在教室里模擬日食和月食。
第一步,調(diào)動(dòng)認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)。請(qǐng)學(xué)生在黑板上擺放日食和月食的三球(磁吸)位置。
第二步,豐富親身體驗(yàn)。暗室關(guān)燈,展示太陽(yáng)模型(直徑40cm發(fā)光球),將太陽(yáng)模型架高放置在講臺(tái)上。學(xué)生人手一個(gè)乒乓球當(dāng)月球,將自己的腦袋當(dāng)作地球。學(xué)生只用一只眼睛,模擬觀看日食。再轉(zhuǎn)動(dòng)“地球”和“月球”看看什么角度可以看到月食。
第三步,深化經(jīng)驗(yàn)進(jìn)階。教師用激光筆打出光路分析日食的具體情況(見圖5)。
評(píng)析:利用乒乓球模擬日食的活動(dòng),學(xué)生的參與度高,積極性也十分強(qiáng)烈,教學(xué)效果顯著且富有特色。這一活動(dòng)體現(xiàn)了追求深度學(xué)習(xí)和理解的教育理念。第一步,學(xué)生擺放太陽(yáng)、地球和月球的位置,初步激活認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)。第二步,學(xué)生看到從講臺(tái)下舉起的發(fā)光球猶如太陽(yáng)冉冉升起,視覺沖擊令人印象深刻,積累經(jīng)驗(yàn)并增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。第三步,教師在黑板上用激光筆打出光路,理性地分析日食成因。此過程任務(wù)邏輯清晰,學(xué)生經(jīng)驗(yàn)增強(qiáng),能夠自發(fā)愉快地完成任務(wù),通過理性分析使思維得到進(jìn)階。
3.3拓展式任務(wù):催化經(jīng)驗(yàn)升華,探索規(guī)律的適用條件
任務(wù)五:用光具座探究小孔成像特點(diǎn)。
首先,教師用支架支起半透膜(60cm×60cm),打開F光源,在兩者中間插入一個(gè)硬紙板,使半透膜上看到硬紙板的影子。然后,教師在硬紙板上扎一個(gè)洞,再次放在兩者中間。學(xué)生會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)半透膜上出現(xiàn)一個(gè)倒立的光源。最后,教師指出這是“小孔成像”現(xiàn)象,F(xiàn)光源稱為“物”,半透膜上的稱為“像”(見圖6)。
緊接著,教師讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),利用光具座探究小孔成像的特點(diǎn)。教師提出以下問題,使學(xué)生帶著問題進(jìn)行分組探究。
第一,小孔成像成的是什么樣的像?
第二,像的形狀和孔的形狀有什么關(guān)系?
第三,像的大小和什么因素有關(guān)?它們有什么樣的關(guān)系?
分組實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生匯報(bào):小孔成像成的是倒立的像,像的形狀和孔的形狀沒有關(guān)系。物體靠近小孔像變大,光屏靠近小孔像變小。
教師追問:像為什么是倒立的?對(duì)于F光源又是怎樣一個(gè)“倒立”?
學(xué)生進(jìn)行討論后,得出結(jié)論:倒立還是因?yàn)楣庋刂本€傳播,不同角度的光穿過小孔交叉?zhèn)鞑サ綄?duì)面的光屏上相反的位置上。
對(duì)于像的大小變化的問題,教師用光路演示移動(dòng)光屏和移動(dòng)物體對(duì)像的大小的影響,學(xué)生一目了然(見圖7)。
評(píng)析:小孔成像現(xiàn)象問題復(fù)雜多變,本節(jié)課只是選取“倒正”和“大小”兩個(gè)方面做初步研究。對(duì)于探究過程,教師著重關(guān)注兩點(diǎn):①演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的效果。學(xué)生在看到大大的倒立的F時(shí),都感到非常的驚訝。② 分組實(shí)驗(yàn)問題鏈的設(shè)計(jì)和追問。教師讓學(xué)生帶著問題有目的地去探究,并通過追問有層次地深入思考,讓深度學(xué)習(xí)實(shí)實(shí)在在地發(fā)生。 例如,通過追問“為何像會(huì)是倒立的”“這種倒立具體是如何形成的”等問題,教師不僅引導(dǎo)學(xué)生回顧并思考光線直線傳播的原理,還促使他們對(duì)空間中各發(fā)光點(diǎn)與其對(duì)應(yīng)像點(diǎn)的空間關(guān)系形成更為清晰的概念。
4基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)促進(jìn)經(jīng)驗(yàn)生長(zhǎng)的教學(xué)策略
4.1保證任務(wù)的挑戰(zhàn)性和趣味性,全面調(diào)動(dòng)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)
初中二年級(jí)的學(xué)生喜歡挑戰(zhàn),利用原有經(jīng)驗(yàn)和能力
完成任務(wù),能夠極大地增強(qiáng)學(xué)生信心。教師在設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí),應(yīng)直接針對(duì)問題的核心,確保任務(wù)既簡(jiǎn)單易行又富有趣味性,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。這樣的任務(wù)能夠迅速調(diào)動(dòng)學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn),
促使他們積極動(dòng)手動(dòng)腦去完成。在完成任務(wù)的過程中,學(xué)生不僅能夠發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,還能獲得新的經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而培養(yǎng)問題發(fā)現(xiàn)意識(shí)和能力,為學(xué)生成為課堂的主人奠定基礎(chǔ)。
4.2考慮任務(wù)的可行性和適切性,關(guān)注學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)起點(diǎn)
大道至簡(jiǎn)。任務(wù)的設(shè)計(jì)要經(jīng)得起課堂的檢驗(yàn),符合課堂操作的需要,具有可行性。任務(wù)難度應(yīng)適切學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)起點(diǎn)和學(xué)習(xí)節(jié)奏,避免過于復(fù)雜或簡(jiǎn)單。針對(duì)不同層次的學(xué)生,教師要根據(jù)學(xué)情“以學(xué)生定任務(wù)”,確保任務(wù)符合學(xué)生的實(shí)際認(rèn)知水平和操作能力。
4.3注重任務(wù)的邏輯性和整體性,促進(jìn)學(xué)生的思維進(jìn)階
整體的任務(wù)設(shè)計(jì)要有邏輯性,層次清晰,過渡自然,臺(tái)階合適,由淺入深引導(dǎo)學(xué)生漸入佳境。教師在問題的設(shè)計(jì)上要字句斟酌,不同的表達(dá)效果千差萬(wàn)別,有效的問題鏈可以促進(jìn)學(xué)生思維順利進(jìn)階走向深入。同時(shí),任務(wù)還應(yīng)具有明確的目標(biāo)和清晰的步驟,使學(xué)生能夠明確任務(wù)要求,有條不紊地展開學(xué)習(xí)。
參考文獻(xiàn)
[1]任虎虎.指向深度學(xué)習(xí)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)研究——以人教版“力的分解”為例[J].物理教師,2020,41(7):28-30.
[2]盛建國(guó).基于原型與經(jīng)驗(yàn)的物理深度學(xué)習(xí)策略[J].物理教學(xué),2019,41(8):44-46,68.
**基金項(xiàng)目:本文系江蘇省十四五教育課題“初中物理課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素與實(shí)施策略研究”(課題編號(hào):2023JY15-L202)的階段性研究成果。