任虎虎
(江蘇省太倉(cāng)高級(jí)中學(xué),江蘇 太倉(cāng) 215411)
學(xué)生在教師的協(xié)助下,緊緊圍繞1個(gè)核心任務(wù),多個(gè)子任務(wù)(“1+X”挑戰(zhàn)性任務(wù)群)進(jìn)行研究,通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資源的積極主動(dòng)應(yīng)用,進(jìn)行自主探索和互動(dòng)協(xié)作的學(xué)習(xí)過(guò)程.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)要求“任務(wù)”的目標(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),并在完成既定任務(wù)的同時(shí),理解知識(shí)本質(zhì),完成學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng),升華學(xué)習(xí)情感體驗(yàn).
深度學(xué)習(xí)是對(duì)學(xué)習(xí)狀態(tài)的質(zhì)性描述,涉及學(xué)習(xí)的投人程度、思維層次和認(rèn)知體驗(yàn)等層面,強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)本質(zhì)的理解和對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的批判性吸收與利用,追求有效的學(xué)習(xí)遷移和真實(shí)問(wèn)題的解決,屬于以高階思維為主要認(rèn)知活動(dòng)的高投入、有意義學(xué)習(xí).
指向深度學(xué)習(xí)的高中物理任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)是以新課標(biāo)為指導(dǎo),以“1+X”挑戰(zhàn)性任務(wù)群為內(nèi)容,以實(shí)驗(yàn)探究為基礎(chǔ),以高階思維發(fā)展為目標(biāo).教師通過(guò)深度研究課標(biāo)、學(xué)情和教材,精心設(shè)計(jì)“1+X”挑戰(zhàn)性任務(wù)群,優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑,讓學(xué)生經(jīng)歷體驗(yàn)、探究、展示、評(píng)價(jià)、反思和應(yīng)用等過(guò)程,深度把握知識(shí)的本質(zhì)和意義,深刻領(lǐng)會(huì)物理學(xué)科的核心思想和價(jià)值,提升高階思維、思維品質(zhì)和實(shí)際問(wèn)題解決能力.
指向深度學(xué)習(xí)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)對(duì)于教師層面,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,需要深度解讀課標(biāo)、了解學(xué)情以確定合理的目標(biāo),設(shè)置挑戰(zhàn)性任務(wù)群,設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)環(huán)境,提供學(xué)習(xí)資源,營(yíng)造和諧平等的學(xué)習(xí)氛圍.對(duì)于學(xué)生層面,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,需要課前自主學(xué)習(xí),以自學(xué)自測(cè)的形式進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)傳遞;課中對(duì)挑戰(zhàn)性任務(wù)進(jìn)行批判性理解和探索,協(xié)作學(xué)習(xí),整合信息,以小組展示分享的形式進(jìn)行知識(shí)內(nèi)化;課后延伸學(xué)習(xí),以遷移應(yīng)用解決新任務(wù)的形式鞏固拓展.
基于上述分析筆者構(gòu)建了指向深度學(xué)習(xí)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式,如圖1所示.
圖1 指向深度學(xué)習(xí)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式
教學(xué)目標(biāo)是設(shè)置“1+X”任務(wù)群的依據(jù)和出發(fā)點(diǎn),任務(wù)不能脫離目標(biāo)而存在.批判性理解任務(wù)是“任務(wù)”能否得到解決和深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié).在一個(gè)任務(wù)解決后及時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋,評(píng)價(jià)要和前面確定的教學(xué)目標(biāo)相對(duì)應(yīng).通過(guò)評(píng)價(jià)促進(jìn)自我反思,把握知識(shí)本質(zhì),總結(jié)思想方法,并能進(jìn)一步遷移應(yīng)用解決新任務(wù),要讓“評(píng)”真正產(chǎn)生“價(jià)”,通過(guò)子任務(wù)的逐步探索達(dá)到解決核心任務(wù)的目的.
依據(jù)上述教學(xué)模式,指向深度學(xué)習(xí)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)主要包括:創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,導(dǎo)入核心任務(wù);批判理解任務(wù),設(shè)計(jì)方案探索;及時(shí)評(píng)價(jià)反思,促進(jìn)意義生成;靈活遷移應(yīng)用,解決實(shí)際問(wèn)題4個(gè)主要實(shí)施環(huán)節(jié).
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)離不開(kāi)情境的“支架”作用,特別是在學(xué)習(xí)物理抽象概念時(shí),情境的再造與渲染至關(guān)重要.通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境激發(fā)認(rèn)知沖突,導(dǎo)入本節(jié)課的核心學(xué)習(xí)任務(wù).筆者認(rèn)為核心任務(wù)在課堂開(kāi)始就要讓學(xué)生清楚,這樣后面的學(xué)習(xí)才有方向.
圖2 拉秤砣游戲
教學(xué)片段1:課前讓兩個(gè)力氣大的男生到講臺(tái)上完成一個(gè)小游戲:兩個(gè)男生分別抓住繩子的兩端,站在較遠(yuǎn)的位置,用力拔河,發(fā)現(xiàn)勢(shì)均力敵,且繩子被拉緊呈水平狀態(tài),此次教師在中間掛一個(gè)質(zhì)量為5 kg的秤砣,如圖2所示,發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)學(xué)生再怎么用力,繩子都不能被拉平,然后再請(qǐng)兩位同學(xué)分別到兩邊拉繩子,也不能拉平.
師:為什么成水平狀態(tài)拉緊的繩子,中間掛一個(gè)重物后就不能被拉平了呢?這涉及今天將要研究的內(nèi)容:力的分解,即求一個(gè)力的分力的過(guò)程.
師:“力的分解”與上節(jié)課學(xué)習(xí)的“力的合成”什么關(guān)系?
生1:相反的過(guò)程,應(yīng)該互為逆運(yùn)算.
師:大家想知道有關(guān)“力的分解”的那些知識(shí)?
生2:力的分解是不是遵循平行四邊形定則?分力的大小如何計(jì)算?
師:很好,因?yàn)榛槟孢\(yùn)算,所以力的分解也遵循平行四邊形定則,還有嗎?
生3:在實(shí)際問(wèn)題中,一個(gè)力如何進(jìn)行分解,分力的方向如何確定?
師:很棒,今天我們一起來(lái)研究:實(shí)際問(wèn)題中分力的方向如何確定?大小如何計(jì)算?(導(dǎo)入核心任務(wù))
對(duì)于核心學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生需要在教師的幫助下進(jìn)行深入的批判性理解,把握核心任務(wù)本質(zhì),并能將核心任務(wù)分解為幾個(gè)子任務(wù),然后設(shè)計(jì)研究方案對(duì)子任務(wù)進(jìn)行研究和探索解決.
教學(xué)片段2:實(shí)際問(wèn)題1:拉行李箱問(wèn)題(呈現(xiàn)拉行李箱的短視頻).
師:人的拉力該如何進(jìn)行分解呢?請(qǐng)大家說(shuō)一說(shuō).
生1:應(yīng)該水平向前和斜向前兩個(gè)方向分解,因?yàn)槔瓧U箱向前運(yùn)動(dòng).
生2:應(yīng)該水平向前和豎直向上兩個(gè)方向.
圖3 實(shí)驗(yàn)器材
每一小組提供的學(xué)習(xí)資源:一個(gè)帶繩子的重錘,一個(gè)電子秤,如圖3所示.
學(xué)習(xí)任務(wù)1:鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)探究方案模擬拉箱子過(guò)程,觀察現(xiàn)象并驗(yàn)證自己的猜想.
學(xué)生模擬拉桿箱過(guò)程發(fā)現(xiàn):重錘在電子秤上水平向前運(yùn)動(dòng)的同時(shí),電子秤的示數(shù)減小,即重錘對(duì)電子秤的壓力減小.表明人斜向上的拉力應(yīng)分解在水平向前和豎直向上兩個(gè)方向.
實(shí)際問(wèn)題2:塔吊問(wèn)題(呈現(xiàn)塔吊吊重物的視頻).
每一小組提供的學(xué)習(xí)資源:一個(gè)細(xì)繩,一支鉛筆和前面用的帶繩子的重錘.
學(xué)習(xí)任務(wù)2:小組合作嘗試模擬塔吊模型.
學(xué)生在小組討論后,基本都能想到將細(xì)繩一端系在鉛筆一端,細(xì)繩另一端系在手指上,鉛筆另一端頂住手掌心,重錘掛在鉛筆前端.
師:很好,現(xiàn)在大家就用這個(gè)模型體驗(yàn)一下,說(shuō)說(shuō)有哪些感受?
生3:感覺(jué)到手指被細(xì)繩斜向下拉,手掌被鉛筆扎著(痛).
師:重物產(chǎn)生的拉力該向什么方向進(jìn)行分解呢?
圖4 自制塔吊模型
生4:沿細(xì)繩斜向下和水平壓桿(鉛筆)兩個(gè)方向分解.
為了進(jìn)一步增強(qiáng)可視化效果,自制了一個(gè)模型:用兩段鋁合金條代替豎直支架和橫桿,分別在細(xì)線上端和橫桿末端連接兩勁度系數(shù)較小的彈簧,豎直支架中間固定一滑輪,橫桿可在滑輪上自由滑動(dòng),當(dāng)在橫桿前端掛上重物后,兩彈簧都發(fā)生了明顯的形變,如圖4所示,從而進(jìn)一步驗(yàn)證了學(xué)生的想法.
及時(shí)對(duì)任務(wù)探索的過(guò)程、方式和結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思,歸納學(xué)科核心思想方法,將評(píng)價(jià)反思真正融入到教學(xué)的過(guò)程中.在對(duì)子任務(wù)的研究和探索后,能歸納整合得出普遍的結(jié)論,促進(jìn)知識(shí)的意義生成,形成知識(shí)結(jié)構(gòu),即遵循“核心任務(wù)→子任務(wù)→結(jié)構(gòu)化知識(shí)”過(guò)程,實(shí)現(xiàn)公共知識(shí)的個(gè)人意義轉(zhuǎn)化.
教學(xué)片段3:通過(guò)以下問(wèn)題串引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)反思.
師:一個(gè)力可以分解為多少對(duì)分力?
生1:如果不加限制條件可以分解為無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力.
師:但從上面的兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題可以看出一個(gè)力究竟該如何分解?
生2:根據(jù)實(shí)際情況按需分解.
師:大家在上面兩個(gè)實(shí)例探索的過(guò)程中還有什么體會(huì)?
生3:力的作用效果的隱蔽性,造成分力的方向不好確定,需要借助模型放大或可視化作用效果進(jìn)行分解.
師:力的分解一般步驟有哪些?
生4:構(gòu)架模型模式實(shí)際問(wèn)題→確定力的實(shí)際作用效果(分力的方向)→依據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行分解.
物理學(xué)與生活息息相關(guān),生活中許多復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題都可以作為學(xué)習(xí)任務(wù),引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生在體驗(yàn)和理解的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用多種知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題,提升學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
圖5 搬水實(shí)景
教學(xué)片斷4:呈現(xiàn)如圖5所示的搬運(yùn)水桶實(shí)物圖片.
提供的學(xué)習(xí)資源:直角支架,薄海綿墊,圓柱形重物.
學(xué)習(xí)任務(wù)3:模擬搬水過(guò)程,觀察重力的作用效果,并畫出力的分解圖示.若已知右邊斜桿與水平方向角度為θ,寫出分力的表達(dá)式.
基于前面兩個(gè)問(wèn)題研究的基礎(chǔ),學(xué)生能構(gòu)建出實(shí)際模型,并理論計(jì)算出分力的大小,讓學(xué)生展示交流.
圖6 定量測(cè)量
為了定量研究上述等式是否成立,可以把兩個(gè)電子稱放在兩個(gè)支架上,如圖6所示,定量測(cè)出分力的大小,再在將一個(gè)支架水平放置測(cè)出重物重力大小,進(jìn)行計(jì)算.
學(xué)習(xí)任務(wù)4:課后查閱資料,分析無(wú)動(dòng)力帆船能逆風(fēng)航行的原理,下節(jié)課交流分享.