精設學習任務 優化教學策略 促進精準教學

徐志紅 張世成

[摘? ?要]學習任務要圍繞重要概念、關鍵能力、必備品格等精心設計。在實際教學中，教師要把握好學生的學習起點，了解學生的已有知識經驗，讓學生暴露學習過程中的問題，并以此作為依據進行合理分析，及時優化后續教學策略，促進精準教學，從而有效鍛煉學生的科學思維，提升學生的科學探究能力，形成并鞏固物理觀念。

[關鍵詞]學習任務;科學思維;科學探究

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）11-0039-03

學習任務作為課堂教學活動的有機組成部分，對改進學生的“學”和教師的“教”有著不可替代的作用。圍繞重要概念、關鍵能力、必備品格精心設計學習任務，在教學中，暴露學生的前概念及存在的問題，引起學生有意注意，增強學習的學習動力，提高學習效率。

如何在教學過程中設計有效的學習任務，并以此為依據，改進教學策略，促進精準教學，鍛煉科學思維，完成科學探究，形成正確的物理觀念？下面結合實例談談筆者的看法。

一、設計學習任務，優化實驗策略，完成科學探究

基于核心問題，設計學習任務，暴露學習困難，判斷學生的學習起點，進而優化實驗策略，收集證據，完成科學探究，讓“教”更好地為“學”服務。

[案例1]探究熱傳遞的條件

教師演示：小燒杯A中裝有溫度較高的水，大燒杯B中裝有溫度較低的水，將A浸入B，同時用溫度計觀察兩燒杯中水的溫度是否發生變化。觀察發現：A中水的溫度降低，B中水的溫度升高了。說明：A中水的內能減少了，B中水的內能增加了，發生了熱傳遞，得出：內能從溫度高的物體轉移到溫度低的物體。

此探究沒有突出學生的主體地位，教師僅僅是把熱傳遞的自然現象展示了一下，然后告知答案而已，學生只是觀眾，沒有主動參與實驗設計、科學推理等環節，沒有對物理現象產生應有的質疑，導致學生的思維沒有得到應有的鍛煉。

[案例2]探究熱傳遞的條件

設計學習任務：在熱傳遞過程中，內能是從哪個物體轉移到哪個物體的？

全班學生異口同聲：“從內能多的物體轉移到內能少的物體。”教師追問：“你的理由是什么？”學生說：“因為轉移的是內能，當然從內能多的物體轉移到內能少的物體。”充分、徹底暴露學生的想法，這就是學生學習和教師教學的起點。

優化實驗策略：順水推舟，設計實驗驗證猜想。

用大小不同的燒杯，裝入溫度相同且高度相同的水。很明顯，大燒杯B中水的內能比小燒杯A中水的內能多，然后把A放入B中，同時用兩支溫度計測出各自的溫度是否發生變化，以此來判斷各自內能是否變化，從而得知內能是否發生轉移。

一段時間后，發現兩支溫度計的示數都沒有發生變化，說明沒有發生熱傳遞，也就否定了“熱量是從內能多的物體轉移到內能少的物體”的說法。

學生非常驚訝，求知欲瞬間爆發：熱量到底是從哪個物體轉移到哪個物體的呢？

教師引導：“有什么方法使剛才兩杯水發生熱傳遞？”學生說：“可以先加熱小燒杯中的水，使小燒杯中水的溫度比大燒杯中水的溫度高，然后把小燒杯浸入大燒杯中，同時用溫度計觀察兩燒杯中水的溫度是否發生變化？”一段時間后發現：小燒杯中水的溫度降低，大燒杯中水的溫度升高了。說明小燒杯中水的內能減少了，大燒杯中水的內能增加了，發生了熱傳遞，得出：熱量從溫度高的物體轉移到溫度低的物體。

改變錯誤的前概念是很困難的，要先“破”而后“立”。要先徹底暴露問題，并通過實驗等方法讓學生認識到原認知是錯誤的，引起思維的沖突，產生認知不平衡，這就是“破”。由“破”激發求知欲，設計新的實驗，鍛煉科學思維，提高學習效率。建構新的認知，這就是“立”。

要想讓一杯濁水變清澈，僅僅加入清水，這杯水還是渾濁的，必須要把原有的濁水倒掉再裝入清水，所以想建立“內能從高溫物體轉移到低溫物體”的認知，只完成第二個實驗是不夠的，需要打破原有錯誤認知，故第一個實驗也是必須要完成的。

二、設計學習任務，優化數據分析，鍛煉科學思維

通過設計學習任務，暴露思維問題，了解學生分析數據的起點，依據“特殊”數據，運用追問等教學策略，優化數據分析過程，進而促進學生“有依據地思考”，保證學生深度學習的發生，鍛煉學生的科學思維。

[案例3]研究杠桿平衡條件的實驗中多次實驗的目的

實驗中，學生認為需要多次實驗，于是教師問學生：“本實驗中，多次改變數據重復實驗的目的是什么？”學生搶著舉手回答：“求平均值，減小誤差。”全班學生齊刷刷地舉手表示支持，那自信的表情告訴老師，對此問題是胸有成竹的。

學生對“多次改變數據重復實驗的目的”理解上的漏洞暴露無遺，而且問題還很嚴重。是強行告知，還是通過適當的教學策略，引導學生科學認識多次實驗的目的？

設計學習任務：杠桿平衡條件實驗中，多次實驗的目的是什么？

原教學計劃是，分析數據得到杠桿平衡條件后，在實驗評估時討論多次實驗的目的。有了剛才這個“小插曲”后，筆者準備改變教學策略。在不影響本實驗目的的基礎上，讓學生理解多次實驗的目的。

選擇某組“特殊”的數據填入表格中，如表1：

師：根據實驗數據，得到杠桿平衡條件是什么？

生：[F1l1=F2l2]。

由于受到書本結論的影響，學生無須思考便說出這個結論。看似很順利，但是數據分析沒有推理，沒有思維，“探究”失去了該有的意義，實驗形同虛設，核心素養從何談起？

優化數據分析，追問：還能找到別的數量關系嗎？

學生開始認真分析數據，又得到了一些結論：[F1+l1=F2+l2]，[F1-l1=F2-l2]，[F1=F2]，[l1=l2]，等等，這下學生懵了。

難道書本上的結論是不完整的？學生的認知產生了沖突，激發了探究欲望，討論在學生中展開，杠桿平衡條件有這么多？顯然是不可能的，那問題出在哪里呢？

有學生建議再補上一組數據，于是便有了第二組數據，如表2：

生：根據第二次實驗的數據，就可以把[F1+l1= F2+l2]，[F1-l1=F2-l2]，[F1=F2]，[l1=l2]排除掉。因為以上結論不是“萬能”的，它們不滿足第二次實驗的數據。

師：你這個“萬能”用得不錯，物理學中的規律就是“普遍”的意思，就是滿足所有實驗數據。很顯然，[F1+l1=F2+l2]，[F1-l1=F2-l2]，[F1=F2]，[l1=l2]這些結論不夠普遍，現在只剩下[F1l1=F2l2]，這個結論普遍嗎？

生：再完成第三次實驗，第四次實驗，實驗次數越多，得到的結論越普遍。

初中階段多次實驗有兩個目的：其一，多次測量求平均值，減小誤差;其二，多次實驗使規律具有普遍性。很多情況下，學生是不經思考地猜答案的，其他學生隨聲附和，撞對了運氣好。只有暴露問題，讓學生先錯后悟，通過反思，找到正確的模型，這樣學生對新模型的領會才會更加深刻。

三、設計學習任務，突破構建難點，形成物理觀念

很多課堂對概念教學不夠重視，不會挖掘概念的核心問題，更不懂得如何突破難點。概念教學的學習任務要指向核心問題，讓學生暴露問題，并以此為依據，優化教學策略，幫助學生形成物理概念。

[案例4]燃料的熱值教學

此概念的核心問題是“完全燃燒”，實驗的目的是通過完全燃燒相同質量的燃料比較放出熱量的多少（水溫度的升高量）來認識熱值，此實驗是為形成熱值概念服務的。

教學發現：學生都選擇了“通過燃料燃燒相同時間時比較放出熱量的多少（水溫度的升高量）”，為什么會這樣呢？經了解發現，是因為前面比熱容的學習——相同的熱源，加熱相同時間，比較相同質量的不同液體溫度升高了多少。原來是慣性思維作怪，可見學生的思維含量是較低的。

設計學習任務：比較兩種燃料燃燒一定時間時，水溫度的升高量是多少？

全班學生都認為應比較“燃料燃燒相同時間時，水溫度的升高量”。

突破構建難點：筆者沒有反對，把答案寫在黑板上;然后進行實驗，記錄燃料燃燒不同時間時，水的溫度值，同時提醒學生注意觀察酒精和紙片的燃燒現象。學生發現紙片燃燒完需要2.5 min，而酒精燃燒完需要3 min，即質量相同的酒精和紙片，燃燒完所用的時間是不一樣的，如表所3示。

時機成熟，及時追問：“這個現象對你有什么啟示？”

全班學生：“要比較酒精和紙片完全燃燒后水溫度的升高量，就應選擇48 ℃和35 ℃進行分析。”

教師追問：“是什么原因讓你們產生180度的轉彎呢？”

學生：“我們觀察到酒精和紙片不是同時燃燒完的，而實驗中要控制燃料燃燒的質量相同，所以只有全部燃燒后才能控制燃燒的質量是相同的。”

當學生暴露問題后，教師不能操之過急，不能夠皺起眉頭用表情表示反對，相反要耐心地把這個“公認”的答案寫在黑板上，要與學生“同流合污”，同時優化教學策略，把這個資源的“利益”最大化。

“完全燃燒”是本實驗的核心問題，當學生認識到出現問題的時候，當場否定、立馬糾正，是灌輸式教學，這樣的教學是蒼白無力的。教師應精心設計教學策略，挖一個“陷阱”，陪學生一起掉下去，正所謂“不撞南墻不回頭”，再通過自己的努力爬出來，不急不躁，耐心等待，總有花開的時候。

既要精心設計學習任務，敢于、善于暴露學生的問題，收集并分析，更要時刻培養自己的教學智慧，恰當利用教學資源，優化教學策略，在關鍵問題上，運用“合理追問”“延遲評價”“質疑創新”“設置陷阱”等教學手段，培養真思維，進行真探究，促進精準教學，形成真正的物理觀念。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 張世成. 證據物理[M].南京：江蘇科技出版社， 2011.

[2]? 張世成.鑲嵌評價 精準促學：以“歐姆定律”教學為例[J].中學物理教學參考，2019，48（13）：30-32.

（責任編輯 易志毅）