任務驅動式教學在高中生物探究性實驗中的運用

解玉嘉

摘要：在開展探究性實驗時將學生的學習置于特定的任務情境中，通過具體“任務”來“驅動”學生探究，讓學生在完成任務的過程中，實現對知識與技能的意義建構。

關鍵詞：任務驅動 探究性實驗 生物學教學

中圖分類號：G633.91

文獻標識碼：B

任務驅動式教學是建立在建構主義教學理論基礎上的一種教學策略。它主張將教學內容隱含在一個個具體任務中，以完成任務作為教學活動的中心；學生在完成任務的動機驅動下，分析任務、明確目標、討論方案、尋找解決問題的途徑與方法；在教師的指導幫助下，自主探索或相互合作完成任務，以此實現知識與技能的意義建構。其精髓是以任務為主線，教師為主導，學生為主體。而探究性實驗是指學生在不知道實驗結果的前提下，通過教師的組織和指導，提出問題，設計實驗，開展探究活動，獲取科學結論的過程。因此，任務驅動式教學運用于探究性實驗具有很好的適切性。

運用“任務”來“驅動”學生進行探究性實驗，對教師的前期教學設計及教學應變能力提出了更高的要求，而決定最終教學效果的關鍵就在于任務的設置與編排。所以，“任務”是這種教學策略的核心。在開展探究性實驗時，教師可將教學過程分為四個階段任務，即呈現任務、分析任務、完成任務和評價任務。在各階段任務的驅動下引導學生逐步完成相應的實驗環節，實現預期教學目標。

第一階段：呈現任務，調動探究動機。任務是學生探究學習的直接動力，為此，教師要根據實驗要求、學生知識經驗及可以利用的學習資源等實際情況，將探究實驗教學內容設計為具有明確導向性的學習任務呈現出來，但并不告訴學生具體做什么，旨在調動學生形成探究動機。教師在設計任務時必須考慮：該項任務可以建構哪些知識，如何建構這些知識；發展哪些能力，如何發展這些能力。此外，呈現的任務必須讓學生能夠利用現有的能力水平可以設計出完成方案，具有可操作性。

如在“探究酶的特性”時，在上節課已經得出酶具有高效性，并做過相關實驗的基礎上，呈現2個任務：①將肝臟研磨液換成淀粉酶；②將過氧化氫換成淀粉液，讓學生分別探究其結果。這樣設計任務比較具體，容易操作。又如在“測量植物細胞液的濃度”時，可以呈現兩個任務：①怎樣才能讓洋蔥表皮活細胞在蔗糖溶液中既不吸水也不失水？②仿照課本上質壁分離和復原實驗，另行設計一個探究方案測量植物細胞液的濃度。這樣設計使第一個任務對第二個任務有鋪墊作用，具有一定的梯度，可以降低設計方案的難度，有利于探究目標的達成。

第二階段：分析任務，設計探究方案。任務呈現之后，教師不要急于講解，而讓學生討論、進一步分析、分解和細化任務，引導學生自行設計出探究方案，即怎么做才能完成任務。在細化任務中，有些任務是學生很快就會拿出解決方案的，而另些任務則是隱含在任務的新知識點中，這正是需要學生去探究解決的問題。這些問題盡可能讓學生提出假設，制訂具體探究方案。建構主義認為，課程與教學設計的主要任務是為學生知識建構創設一種真實且能激發學生強烈學習動機的學習情境。所以，很有必要把任務放在具體的情境中去分析，教師創設學習情境，并提供與任務相關的學習資料、參考方法，為學生剖析問題和解決問題指點迷津。

如在探究“影響酶活性的條件”時，可以創設以下任務情境：“人在發熱時往往感到胸悶胃脹、食欲不振、渾身難受”；“加酶洗衣粉包裝袋上的注意事項寫著：要倒入低于60℃的水中”。創設這樣的任務情境之后，教師再引導學生進一步分析任務，他們就會假設酶的活性和溫度有關系。又如在探究“磷脂分子在水和空氣界面排列方式”時，教師必須利用課件展示磷脂分子模型情境，指出親水基團和疏水基團。再如在“探究色素的提取和分離”時，可以設計這樣的問題情境：“植物葉片夏綠秋黃，黃葉的色素是秋天才出現的還是已存在于夏天的綠葉中？”

對于問題情境中所隱含的問題，教師不要直接給出答案，而應引導學生在實驗過程中自己去發現、去假設。因為學生自己發現問題往往則更貼近其思維實際，更能引發其探究興趣。

至于探究活動方案，教師要鼓勵學生通過相互合作、討論解決，要相信學生的潛能。如有一次在做“探究色素提取和分離”實驗時，有個小組學生用干燥的白色粉筆代替濾紙條，實驗效果非常好，而且簡單易行。事實證明，通過學生之間的合作交流來完成任務，將會更好補充學生知識結構的缺陷，提升他們解決問題的技巧。

第三階段：完成任務，實施探究方案。任務驅動式教學強調學生獨立思考與親身實踐，教師要事先準備好實驗所需要的各種材料，在學生探究過程中，可以巡回觀察，點撥、啟發學生完成任務，但不要直接參與操作。當探究中出現小組不能及時解決的問題時，可把問題留作下一環節的討論問題。如在“色素提取和分離”實驗中出現了提取液顏色淺、色素帶彎曲、色素帶條數少、沒有出現色素帶等一系列問題，便放在下一環節供學生分析討論，以便改進方案。

在這一階段，學生的思維方式、學習方法和認知水平對完成任務的影響是很大的，而學生的知識經驗、學習習慣、學習能力又存在較大的差異，所以完成同樣的任務，往往難以同步，這就需要教師做好協調和指導工作。對于完成任務有困難的學生，在他們思維模糊時要及時予以點撥，進行思維搭橋。如“探究螢火蟲發光能源”時，部分學生對“干燥的發光器研磨物加水后會發光”所做的假設則是多種多樣的?？梢娝麄兯悸凡粔蚯逦處煴仨毤皶r疏導，才能順利完成任務。對于進展順利的學生，則可以在任務的發散點和延伸點上做進一步的發揮與拓展。如在“溫度對酶活性影響”的探究中，可以給部分學有余力的學生追加一個任務：若用過氧化氫酶催化過氧化氫來探究溫度對酶活性影響，會出現什么結果？又如在“色素提取和分離”的探究中，用新鮮的黃葉做實驗材料，濾紙條上會出現怎樣的色素帶？這樣既有利于從整體上控制教學進度，確保任務順利完成，又利于因材施教，發展學生的個性特長。

第四階段：任務評價，深化探究目標。評價是反饋學生學習情況的一種有效途徑，也是學生進一步激發學習動力和完善知識結構、提高自身綜合能力的重要方法。任務驅動下的探究學習的目的并不在于全班得到統一的結果，而重在使學生真正參與探究過程，讓學生匿得科學的探究方法，培養他們創新意識。因此，當學生完成任務后，要及時進行組內、組間或教師的綜合評價。針對探究實驗方案的科學性和可行性、探究方法、實驗操作、現象的觀察、數據分析、結果處理、交流合作質量等諸多方面進行綜合評價，指明需要改進的地方，讓學生更加明確完成任務的有效途徑。如在“測定植物細胞液的濃度”的探究評價中，學生形成了一個共識：用坐標曲線呈現實驗結果比用表格呈現更合理，更有利于得出科學的結論。

教師在綜合點評時，要幫助學生對已習得的知識及本質屬性進行再認識，對已掌握的知識，按照自己思維方式歸類鏈接，重新整合，構建出符合自己思維習慣的認知體系，完善認知結構。這樣，才算是真正完成了任務。

倘若在探究實驗中出現實驗結果與預設不一致，遇到這種情況學生往往不能做出準確推斷，可以把這樣新生成的問題移到這個任務階段，讓學生集體分析討論，教師步步引導他們深入認識問題，然后提出新的任務，進行探究。如此以來，這一環節將會產生意想不到的生成價值，促進學生的思維水平上升。如在探究“pH對酶活性影響”時，有的學生觀察到：淀粉酶在堿性條件下淀粉溶液遇碘不變藍。經過討論，有的學生提出了“淀粉酶在堿性條件下活性很高”的假設。教師立即提出新的任務。第一個任務：探究試管中的淀粉有沒有被完全分解。學生改用斐林試劑檢測，結果并沒有觀察到磚紅色沉淀，結論是：“淀粉沒有被分解”。那么，是什么原因阻止了淀粉和碘液的顯色反應呢？第二個任務：探究碘液在堿性條件下有沒有和淀粉反應。學生先往該試管的溶液中加入1mL的HCI溶液用以中和NaOH溶液，再滴加碘液，此時溶液變為深藍色。終于真相大白，原來是碘液與NaOH發生了反應。

根據以上所述，任務設置要力求符合學生心理發展特征和學習能力水平，貼近他們日常生活，不能隨意編造，保證學生通過努力能夠完成任務。這樣“任務驅動”就會成為一種積極的動力機制，促進學生挖掘自己的已有經驗，喚起學習熱情，主動參與探究活動。同時，任務的編排要有連貫性、整體性、遞進性，要培養學生的綜合能力而不能進行單純的技能訓練。對于探究過程中出現的具有代表性、突出性的問題，學生不能及時解決，教師要統一進行疏導講解，避免無謂地浪費時間，對于個別性的問題則進行個別指導，及時幫助那些學習能力較低的學生完成基本任務要求，避免產生新的學習障礙。