任務(wù)分析技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

梁坤

（山東大學(xué)附屬中學(xué)）

任務(wù)分析技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

梁坤

（山東大學(xué)附屬中學(xué)）

加涅發(fā)展了任務(wù)分析的技術(shù)，不同類型的學(xué)習(xí)任務(wù)分析方法不同。加涅把學(xué)習(xí)的類型分為兩類：結(jié)果層級(jí)分析和程序性任務(wù)分析。程序性任務(wù)分析不僅能幫助教師關(guān)注學(xué)生的外部行為，還能幫助教師揭示一些內(nèi)在的心理步驟。結(jié)果層級(jí)分析技術(shù)可以幫助教師科學(xué)地制定教學(xué)設(shè)計(jì)的順序，合理地確定重難點(diǎn)。通過(guò)兩個(gè)具體的例子討論了任務(wù)分析技術(shù)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用。

任務(wù)分析；初中物理；教學(xué)

一、任務(wù)分析的發(fā)展及價(jià)值

任務(wù)分析（task analysis）是一個(gè)心理學(xué)術(shù)語(yǔ)，起源于第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期，由心理學(xué)家米勒提出。當(dāng)時(shí)，行為主義心理學(xué)工作者力圖用當(dāng)時(shí)發(fā)展起來(lái)的刺激、反應(yīng)和強(qiáng)化等心理學(xué)原理為依據(jù)訓(xùn)練新兵使用新式武器，但是效果平平。一部分心理學(xué)家認(rèn)識(shí)到，人類的學(xué)習(xí)是十分復(fù)雜的，涉及內(nèi)在的認(rèn)知與情感和外顯的行為。用單一的行為主義學(xué)習(xí)原理不能解釋人類的復(fù)雜學(xué)習(xí)。任務(wù)分析技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。加涅（R.M.Gange）發(fā)展了任務(wù)分析理論并將其應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)。20世紀(jì)后期喬納森等三人寫(xiě)任務(wù)分析的專著《教學(xué)設(shè)計(jì)中的任務(wù)分析方法》（D.H.Jonassen，M.Tessmer&W.H.Hannam，1999），由皮連生引入我國(guó)。“任務(wù)分析”是一種關(guān)于教學(xué)設(shè)計(jì)的技術(shù)，指在開(kāi)始教學(xué)活動(dòng)之前，預(yù)先對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)中所規(guī)定的，需要學(xué)生習(xí)得的能力或傾向的構(gòu)成成分及其層次關(guān)系詳加分析，為學(xué)習(xí)順序的安排和教學(xué)條件的創(chuàng)設(shè)提供心理依據(jù)。

教師在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往通過(guò)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)制定教學(xué)的順序和各個(gè)環(huán)節(jié)，很少對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行科學(xué)分析。任務(wù)分析是揭示教學(xué)目標(biāo)規(guī)定的學(xué)習(xí)結(jié)果的類型及其構(gòu)成成分和層次關(guān)系的重要技術(shù)，并幫助教師提供學(xué)習(xí)結(jié)果習(xí)得的教學(xué)條件，為教學(xué)設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)順序的安排和教學(xué)重難點(diǎn)的確定提供科學(xué)的心理學(xué)依據(jù)。

二、任務(wù)分析的方法

文中主要關(guān)注兩種任務(wù)分析的方法，一種稱之為層級(jí)任務(wù)分析，第二種稱為程序性任務(wù)分析。

在層級(jí)分析中，教師或教學(xué)設(shè)計(jì)者需要從上到下地分解學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)習(xí)的各任務(wù)之間呈現(xiàn)出一種層級(jí)關(guān)系，分析到學(xué)生的起點(diǎn)能力中止。教學(xué)時(shí)，按照任務(wù)分析出的層級(jí)關(guān)系，從下到上地逐步推進(jìn)教學(xué)。層級(jí)分析或先行條件分析，適用于智力技能類的學(xué)習(xí)任務(wù)。程序性任務(wù)分析就是把學(xué)生必須經(jīng)歷的心理或行為步驟分解開(kāi)來(lái)，以便于任務(wù)得以順利完成。適用的條件是具有先后順序的程序性技能，通常使用一個(gè)流程圖呈現(xiàn)出來(lái)。

三、任務(wù)分析的步驟

文中結(jié)合兩個(gè)初中物理教學(xué)中的例子介紹任務(wù)分析技術(shù)的實(shí)施步驟。

例1.由兩個(gè)電阻R1和R2串聯(lián)組成的電路，它們兩端的電壓是100V，其中R1的阻值是80Ω，R2兩端的電壓是40V，求：串聯(lián)電路中的電流。

例2.滬科版教材第十五章《探究電路》第四節(jié)“伏安法”測(cè)電阻是一節(jié)基于歐姆定律的應(yīng)用的一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課。

對(duì)這兩個(gè)例子的分析步驟如下：

1.確定終點(diǎn)目標(biāo)

例1是利用歐姆定律求解串聯(lián)電路中的電流，終點(diǎn)目標(biāo)是求出串聯(lián)電路的電流。例2的終點(diǎn)目標(biāo)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，用“伏安法”測(cè)算出定值電阻的大小。

2.分析終點(diǎn)目標(biāo)的學(xué)習(xí)類型

加涅對(duì)教學(xué)過(guò)程中的學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行分類。他把學(xué)習(xí)結(jié)果分為五類，分別是言語(yǔ)信息、智慧技能、認(rèn)知策略、動(dòng)作技能和態(tài)度。這五類學(xué)習(xí)結(jié)果有效教學(xué)條件不同。例1中的學(xué)習(xí)結(jié)果是學(xué)生掌握了智慧技能，而例2中學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果屬于動(dòng)作技能的范疇。

3.確定任務(wù)分析的基本方法

通過(guò)上面確定的學(xué)習(xí)結(jié)果類型來(lái)看，程序性任務(wù)分析適用于例1中的學(xué)習(xí)結(jié)果，層級(jí)任務(wù)分析適用于例2中的學(xué)習(xí)結(jié)果。

為了了解達(dá)到任何一種既定的目標(biāo)所需經(jīng)歷的步驟以及需要掌握的前提技能，加涅在他的教學(xué)設(shè)計(jì)思想中，提出了針對(duì)學(xué)習(xí)的任務(wù)分析技術(shù)。對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行分析主要有兩種技術(shù)。第一種技術(shù)是將學(xué)生完成一任務(wù)時(shí)必須執(zhí)行的一系列步驟分析出來(lái)，這種分析的技術(shù)不僅揭示了一些可以從外部觀察到的步驟，而且揭示了一些內(nèi)在的心理步驟，這種任務(wù)分析技術(shù)稱為序列任務(wù)分析或信息加工分析（information processing analysis），第二種任務(wù)分析技術(shù)是為了分析學(xué)生為了掌握某一技能，需要掌握哪些簡(jiǎn)單的從屬技能，進(jìn)而分析掌握這些從屬技能的從屬技能，直到分析到學(xué)生無(wú)需再學(xué)（學(xué)生已經(jīng)掌握的技能）的層次為止，這種任務(wù)分析技術(shù)稱為學(xué)習(xí)任務(wù)分析（learning task analysis）。

四、信息加工分析在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

初中物理教學(xué)中，教師較多地關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程及思維過(guò)程不能很好地監(jiān)控，主要原因是教師能夠觀察到的是學(xué)生的行為。信息加工分析超越了可以觀察到的行為，考慮了在整個(gè)任務(wù)完成中的智慧技能的部分。完成任務(wù)的一系列的步驟可以用流程圖的方式很好地表示出來(lái)。下面用一個(gè)例子介紹該技術(shù)在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

上面的題目中，學(xué)生解題時(shí)容易出現(xiàn)用R2兩端的電壓是40V去除以R1的阻值是80Ω得到0.5A。顯然這是一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)果，出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因是學(xué)生缺少一個(gè)判斷和決策的過(guò)程，如圖1所示，菱形部分表示的是該計(jì)算題的一個(gè)決策過(guò)程，學(xué)生只有判斷好并進(jìn)行決策才能得出正確的結(jié)果。

圖1 歐姆定律求電流的流程圖開(kāi)始部分

圖2 “伏安法”測(cè)電阻的任務(wù)層級(jí)

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，初中物理中需要判斷和決策的例子還有很多，如解決密度計(jì)算題、速度計(jì)算題等。在物理技能學(xué)習(xí)的過(guò)程中，新的學(xué)習(xí)者必定會(huì)有某些或全部的環(huán)節(jié)未把握，因此不可能得出完整的“描繪”。基于信息加工分析的任務(wù)分析技術(shù)，就是幫助教師了解學(xué)生智慧技能的掌握情況。基于信息加工的任務(wù)分析技術(shù)能很好地幫助物理教師了解學(xué)生完整的思維過(guò)程，了解是哪個(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有掌握，并有針對(duì)性地進(jìn)行指導(dǎo)。

五、學(xué)習(xí)任務(wù)分析在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

在學(xué)生初中物理的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)是層層深入的，綜合性是越來(lái)越高的。后面遇到的問(wèn)題往往需要用前面掌握的技能來(lái)解決。這就需要分析學(xué)生為了掌握某個(gè)技能需要的哪些從屬技能，這些從屬技能掌握到了什么程度，哪些地方需要教師和學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注，哪些地方需要在教師的幫助下完成。這樣就給我們?cè)诮虒W(xué)活動(dòng)中教師確定教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)難點(diǎn)、教學(xué)起點(diǎn)提供了科學(xué)和理論支撐，更重要的是該分析有助于教師設(shè)計(jì)教學(xué)的順序。這種方法通常用學(xué)習(xí)層級(jí)圖表示出來(lái)。下面用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明這一點(diǎn)。

例2滬科版教材第十五章《探究電路》第四節(jié)“伏安法”測(cè)電阻是一節(jié)基于歐姆定律的應(yīng)用的一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課。

本節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)分析如圖2所示，通過(guò)分析可以很直觀地看到，學(xué)生要掌握“伏安法”測(cè)電阻這一技能需要掌握的從屬技能自上而下層層展開(kāi)，直至學(xué)生掌握的起點(diǎn)技能為止，而教師教學(xué)設(shè)計(jì)的順序應(yīng)該是自下而上的。

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)在圖中體現(xiàn)得最為明顯，就是對(duì)歐姆定律的變形公式進(jìn)行正確深入的理解。因此，教師教學(xué)中設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)可以設(shè)計(jì)如：“為什么多次測(cè)量的定值電阻基本是不變的？導(dǎo)體電阻的大小和什么因素有關(guān)？能不能認(rèn)為電阻隨著電流的增加而減小？”在教學(xué)實(shí)踐中，通過(guò)提問(wèn)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握變得順暢了，充分體現(xiàn)了任務(wù)分析技術(shù)對(duì)教學(xué)具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

［1］吳慶麟.教育科學(xué)分支科學(xué)叢書(shū)《教育心理學(xué)》［M］.人民教育出版社，1999-12.

［2］皮連生.國(guó)家精品課程教材《教育心理學(xué)》［M］.上海教育出版社，2011-04.

·編輯 張珍珍