核心素養(yǎng)導(dǎo)向下任務(wù)驅(qū)動(dòng)式課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐

王述良

摘 ? 要：物理學(xué)核心素養(yǎng)是高中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)改變學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);任務(wù)驅(qū)動(dòng);教學(xué)實(shí)踐

2018年初，國(guó)家正式頒布了《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》，新版課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步明確了普通高中教育的定位。指出“普通高中的培養(yǎng)目標(biāo)是進(jìn)一步提升學(xué)生綜合素質(zhì)，著力發(fā)展核心素養(yǎng)，使學(xué)生具有理想信念和社會(huì)責(zé)任感，具有科學(xué)文化素養(yǎng)和終身學(xué)習(xí)能力，具有自主發(fā)展能力和溝通合作能力[ 1 ]。”而課堂是學(xué)校教學(xué)的主陣地，為了更好地發(fā)展學(xué)生的“核心素養(yǎng)”，以新教材魯科版必修一第一章第四節(jié)“加速度”的教學(xué)為例，嘗試使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)，推進(jìn)學(xué)科基于核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

所謂“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法，將以往以傳授知識(shí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)理念，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越鉀Q問(wèn)題、完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式的教學(xué)理念;將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄W(xué)習(xí)，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，每一位學(xué)生都能根據(jù)自己對(duì)當(dāng)前問(wèn)題的理解，運(yùn)用共有的知識(shí)和自己特有的經(jīng)驗(yàn)提出方案、解決問(wèn)題[ 2 ]。

1 ?任務(wù)劃分的依據(jù)

（1）對(duì)于運(yùn)動(dòng)的快慢的描述，在學(xué)生已有的認(rèn)識(shí)中，就是根據(jù)速度的大小來(lái)區(qū)分的，比如飛機(jī)的速度最快、汽車次之、摩托車速度最慢。因此在課堂的引入環(huán)節(jié)，引入一個(gè)三種交通工具的起步視頻，讓學(xué)生體會(huì)，在短距離的加速階段卻發(fā)現(xiàn)事實(shí)并非如此，摩托車反而可能更快。通過(guò)這個(gè)例子讓學(xué)生知道，單純用速度并不能描述我們生活中物體的所有運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而引入本節(jié)內(nèi)容。

（2）對(duì)于速度變化快慢該如何比較？分別設(shè)置三個(gè)問(wèn)題：①速度變化量相同，時(shí)間不同;②時(shí)間相同，速度變化量不同;③速度變化量與時(shí)間都不相同。通過(guò)三個(gè)逐步深入問(wèn)題的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生再借助已學(xué)過(guò)的求速度的方法，類比對(duì)于速度變化快慢可以如何進(jìn)行描述，而得出加速度的公式。在對(duì)該公式理解上，再借助學(xué)生已學(xué)過(guò)的功率這個(gè)概念加以認(rèn)識(shí)。

（3）在對(duì)加速度公式的理解時(shí)，學(xué)生可能產(chǎn)生疑惑，為什么是速度變化量與時(shí)間的比值，而不是速度變化量與位移的比值？因?yàn)殡S著速度增加，時(shí)間在延長(zhǎng)，可是位移同樣也在變大。為了幫助學(xué)生消除疑慮，借此引入伽利略對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的研究過(guò)程，一方面幫助學(xué)生豐富認(rèn)識(shí)，了解物理學(xué)史，另一方面也讓學(xué)生感受到我們通常為了更方便的呈現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，總是努力追求使問(wèn)題簡(jiǎn)單化、美觀化，在這里引入這個(gè)問(wèn)題的研究方法，為今后學(xué)習(xí)其他圖象類的問(wèn)題提供一個(gè)重要的思想方法，逐步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法。

（4）學(xué)完加速度有關(guān)知識(shí)后，需要讓學(xué)生體會(huì)公式使用的注意事項(xiàng)，比如矢量性的方向、公式書寫、單位的代入規(guī)范等，我們?cè)O(shè)置了計(jì)算死亡加速度的例題，利用該例題對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全文明出行的情感教育，并感受物理與我們的生活息息相關(guān)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任。

2 ?任務(wù)實(shí)施實(shí)踐

任務(wù)1 ?從生活小數(shù)據(jù)引入新課

問(wèn)題情境：圖1展示生活小數(shù)據(jù)，轎車、摩托車與飛機(jī)三種交通工具的最大速度，再問(wèn)學(xué)生如果讓這三種交通工具在400 m跑道上競(jìng)速，誰(shuí)會(huì)最先通過(guò)終點(diǎn)呢？隨后播放圖2視頻圖2，在土耳其伊斯坦布爾新機(jī)場(chǎng)400 m跑道上舉行的三種交通工具在跑道上的起步視頻，結(jié)果，在400 m的跑道上比賽，摩托車卻最先通過(guò)終點(diǎn)，飛機(jī)反而是最慢的。通過(guò)前后兩個(gè)問(wèn)題的對(duì)比，讓學(xué)生的心里產(chǎn)生強(qiáng)烈的思維碰撞，形成疑惑，該如何描述這兩種運(yùn)動(dòng)的差異呢？而引入課題。

通過(guò)展示真實(shí)生活的案例，不同運(yùn)動(dòng)的物體在同一跑道上運(yùn)動(dòng)，摩托車卻跑的最快，飛機(jī)卻是最慢的，跟我們?nèi)粘Ｉ畹恼J(rèn)識(shí)，飛機(jī)的速度最快相矛盾，讓學(xué)生顛覆以往“飛機(jī)速度最快”這一認(rèn)知，明白單純只用速度的大小不能準(zhǔn)確描述這三種交通工具在起步階段的運(yùn)動(dòng)，緊接著對(duì)這個(gè)真實(shí)情境進(jìn)行思維加工而引入本節(jié)所學(xué)的課題——加速度。

任務(wù)2 ?速度變化快慢的比較（見(jiàn)表1）

通過(guò)以上數(shù)據(jù)要求同學(xué)們比較A、B兩種運(yùn)動(dòng)，二者用時(shí)相同，但兩者的速度變化不相等，B的速度變化更大，因此B的速度變化更快。

再比較B、C兩種運(yùn)動(dòng)，速度變化相同，但時(shí)間不同，B花費(fèi)的時(shí)間更少，因此B的速度變化更快。

最后再問(wèn)：那么A、C兩項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，哪項(xiàng)運(yùn)動(dòng)速度變化更快？

引導(dǎo)學(xué)生回顧，在所學(xué)過(guò)的知識(shí)中還有哪些物理量也是通過(guò)這種方式得到的呢？學(xué)生可以回憶起有功率P=等。而從這些物理量的學(xué)習(xí)中學(xué)生們知道，通過(guò)比值定義的方式得到的物理量，它們的大小可由公式求得。這樣的比較學(xué)習(xí)為以后物理量決定式的學(xué)習(xí)打下伏筆。通過(guò)類比教學(xué)可以讓學(xué)生體會(huì)研究物理問(wèn)題的方法，觸類旁通，從而為以后的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

任務(wù)3 ?回望歷史，伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究

教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)圖3，讓一小車從斜面上滑下，通過(guò)DIS裝置記錄小車通過(guò)每個(gè)位置時(shí)的速度v、所用的時(shí)間t、以及通過(guò)的位移s，利用電腦分別做出v-t與v-s圖象，見(jiàn)圖4、圖5。

教師：歷史上人們對(duì)于速度變化的快慢研究探索，有過(guò)“速度變化量與時(shí)間之比”和“速度變化量與位移之比”這兩種看法的困惑和爭(zhēng)論，在這里分別做出速度與時(shí)間和速度與位移的變化圖象，從圖象中發(fā)現(xiàn)速度與時(shí)間呈現(xiàn)線性變化，而速度與位移的變化是一條曲線。人們?cè)诿枋鲆环N運(yùn)動(dòng)時(shí)，總是追求簡(jiǎn)單的自然美，用速度變化量與時(shí)間之比來(lái)描述加速度，簡(jiǎn)單而且直觀。

通過(guò)這個(gè)問(wèn)題的設(shè)置讓學(xué)生知道，人們對(duì)于一個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)都是逐步深化的，科學(xué)思維指導(dǎo)我們，對(duì)于一個(gè)問(wèn)題的探索，總是努力地把它轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單化、小型化的問(wèn)題慢慢分解研究，以此降低分析的難度，這種思維方法的介紹將為學(xué)生以后學(xué)習(xí)提供重要的思想?yún)⒖家罁?jù)。比如，在學(xué)習(xí)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，如圖6所示，通過(guò)改變電阻R，可以得出多組的U、R數(shù)據(jù)，現(xiàn)要求出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，可以通過(guò)列方程求解，也可以通過(guò)圖象法求解。在使用作圖法時(shí)，如果直接做出U-R圖象，通過(guò)描點(diǎn)法，發(fā)現(xiàn)它是一條曲線，很難找出他的物理意義及其變化規(guī)律。可以嘗試著把它轉(zhuǎn)換成關(guān)系，再作出圖象，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們呈現(xiàn)的是一條直線，這樣就可以使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。通過(guò)這些方法的滲透，逐步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，為以后的學(xué)習(xí)服務(wù)，為學(xué)生的終身發(fā)展服務(wù)。

通過(guò)設(shè)置任務(wù)2和任務(wù)3的問(wèn)題，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)在比較速度變化的快慢時(shí)，我們可以試著從不同的角度來(lái)進(jìn)行探究，進(jìn)而開拓學(xué)生的眼界，學(xué)會(huì)從不同的視角研究問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。

任務(wù)4 ?應(yīng)用分析

為了人們安全出行，有些國(guó)家的交通管理部門為了安全，特別制定了“死亡加速度”（即加速度值為5000 m/s2） ， 以警醒世人。什么是死亡加速度呢？就是如果車子加速度超過(guò)這個(gè)值，人們將有生命危險(xiǎn)。比如車輛在發(fā)生交通事故時(shí)，將會(huì)達(dá)到這一數(shù)值。假設(shè)一輛轎車以30 m/s在高速公路上行駛，由于爆胎，車輛失控撞向路邊，碰撞時(shí)間為2×103 s，請(qǐng)問(wèn)轎車駕駛員是否有生命危險(xiǎn)？請(qǐng)同學(xué)們談一談，駕駛員為了盡可能避免達(dá)到死亡加速度，在行車時(shí)應(yīng)注意采取哪些措施？

通過(guò)該例題的設(shè)置，首先讓學(xué)生進(jìn)一步熟練掌握加速度的計(jì)算公式，增強(qiáng)了對(duì)公式各個(gè)物理量矢量與標(biāo)量的理解;其次更重要的是，在討論第2個(gè)問(wèn)題時(shí)，學(xué)生可以得出方法：（1）駕駛車輛不超速、不超載;（2）騎車時(shí)應(yīng)戴好安全帽;（3）騎非機(jī)動(dòng)車時(shí)不闖入機(jī)動(dòng)車道;（4）乘坐車輛時(shí)應(yīng)系好安全帶。通過(guò)第二個(gè)問(wèn)題的討論，讓學(xué)生明白在參與交通行為時(shí)，安全出行應(yīng)該注意的事項(xiàng)，提高自己的社會(huì)責(zé)任感和公民文明意識(shí)。并借以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)物理知識(shí)、體會(huì)物理學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，進(jìn)而服務(wù)社會(huì)，落實(shí)物理學(xué)中的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任的核心素養(yǎng)要求。

3 ?任務(wù)交流匯報(bào)

通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，為了更好的檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，設(shè)置了如下幾個(gè)問(wèn)題對(duì)學(xué)生加以強(qiáng)化訓(xùn)練（見(jiàn)圖7）。

對(duì)學(xué)生加以強(qiáng)化訓(xùn)練。

例1、如圖7所示，把右邊的幾個(gè)問(wèn)題用連線的形式把他們連接起來(lái)。利用這幾個(gè)問(wèn)題，可以把位置變化、位置變化快慢、速度變化、速度變化快慢等幾個(gè)問(wèn)題很好地區(qū)分開來(lái)，加深對(duì)概念的理解。

例2、把圖8的8個(gè)問(wèn)題通過(guò)游戲的形式呈現(xiàn)出來(lái)，讓兩個(gè)學(xué)生上臺(tái)比賽，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)看誰(shuí)對(duì)的多。

通過(guò)游戲的形式呈現(xiàn)問(wèn)題，增加上課的趣味性，活躍課堂，讓學(xué)生喜歡上物理，同時(shí)又可以加深對(duì)知識(shí)的理解。

例3、籃球以10 m/s的速度水平撞擊籃板后，以8 m/s的速度反向彈回。若籃球與籃板接觸的時(shí)間為0.1 s，求籃球在這段時(shí)間內(nèi)的加速度。

總之，通過(guò)把教學(xué)問(wèn)題情境化、知識(shí)問(wèn)題任務(wù)化，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生自主合作探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性、主動(dòng)性、實(shí)效性得到了很大的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 麻宏隆.論高中信息技術(shù)之驅(qū)動(dòng)教學(xué)[J].南北橋，2015（6）.