近5年國內任務驅動教學法在物理教育中的應用研究綜述*

紀雯婷 許 英 李 暢

(湖南科技大學物理與電子科學學院 湖南 湘潭 411100)

1 研究緣起

2017年的新課程改革提出“在課堂教學中要真正體現(xiàn)以學生為主體，以學生發(fā)展為本”的教育理念.物理作為一門邏輯性強，較為抽象，對學生理解能力要求高，注重探究實驗的學科來說，更是需要關注學生的自我發(fā)展與自我學習能力的培養(yǎng).因此，物理教育研究者們?yōu)榱颂岣呶锢斫逃|量而尋求與研究適用于物理教育的教學方法，如STEM物理教育[1]、大單元教學法、PCK教學法等.起源于建構主義教學理論的任務驅動教學法，正是要求確定明確的學習目標和創(chuàng)建真實的問題情境，使學生帶著任務在情境中進行自主探索和互助協(xié)作的學習，幫助教師在教學中實現(xiàn)由教師中心到學生中心的轉變，學生在教學中成長為學會學習和學會生活的獨立個體.因此，越來越多的學者認識到將任務驅動型教學法應用于物理教學中，對新課改教育理念的落實與學生物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要作用.任務驅動法的誕生最初是為解決在語言教學中所遇到的問題[2].隨著任務驅動教學法在國內教育領域的發(fā)展，它所內含的情境性、循序漸進性、自主探究性和對知識理解進程的邏輯性要求都有利于物理教學的開展.近年來，任務驅動教學法在物理教育中的應用，教學設計和教學實踐也逐漸在國內興起，并且成為了近年物理教育較常用的方法之一，受到了廣泛的關注.

基于此，本文針對2017年1月到2022年1月這一時間段有關任務驅動教學法的發(fā)文量整體趨勢、研究對象和方法、研究內容等進行了歸納和闡述，最后針對該領域未來研究方向提出幾點建議.在近5年國內任務驅動物理教育的年度發(fā)文量較多，年度平均發(fā)文量為22.8篇，研究對象主要集中在初中生和高中生，主要為定性研究，研究內容集中在對任務驅動物理教育的應用性研究上.研究者們通過實踐反思得到，在加強課堂中學生主體地位與自主探究機會的同時，教師主導性作用是必不可少的存在.在理論方面，研究者們對任務設置、任務呈現(xiàn)方式等提出了很多策略.同時，筆者也發(fā)現(xiàn)部分文獻在研究內容上的單一，經(jīng)驗化，缺乏專業(yè)性與創(chuàng)新性.期望本文能為對該領域感興趣的研究者提供一些研究思路，從而更好地促進物理教育的發(fā)展.

2 研究設計

本研究以中國知網(wǎng)平臺為基礎選取研究對象，具體操作步驟如下：

(1)筆者在中國知網(wǎng)高級檢索功能中輸入檢索主題為“任務驅動教學和物理”，將檢索時間設定為2017年1月1日到2022年1月1日.檢索到近5年在中國知網(wǎng)中發(fā)表有效期刊文獻149篇.

(2)再通過閱讀文獻內容，去除掉與本研究主題無關文獻35篇，最終獲得有效期刊文獻106篇，碩士論文8篇，共計114篇.

在對這114篇文獻進行了仔細研讀后，筆者將把發(fā)文量的整體趨勢(圖1)、研究對象和方法、研究內容、未來研究方向建議共4個維度設為本次研究的分析框架.以期在對以上114篇文獻進行統(tǒng)計分析和歸納整理后，了解近5年國內將任務驅動教學法與物理教育結合的整體情況，為未來研究者在此方面提供一定的借鑒.

圖1 任務驅動物理教學發(fā)文量檢索結果

3 研究的發(fā)現(xiàn)

3.1 發(fā)文量的整體趨勢

通過對任務驅動法與物理教育結合的發(fā)文趨勢研究，可以從宏觀上了解該領域的研究過程與動態(tài).由圖2可見，2003-2014年與任務驅動教學法相關的文獻較少，但從2015年開始，尤其是新課標要求頒布后的2018-2020年間，發(fā)文量呈迅速增加趨勢，且近5年平均發(fā)文量為22.8篇.可以看出研究者對任務驅動法在物理教育方面的應用關注逐年遞增，具有較高的熱度.

圖2 各研究方法所占比例

3.2 研究對象和方法

筆者通過對這114篇文獻的研究對象進行了歸類和分析統(tǒng)計后獲知，除了6篇沒有明確的研究對象以外，以普通初中生群體作為研究對象的共計43篇，占比37.72%；以普通高中生群體作為研究對象的共計55篇，占比48.25%；以職業(yè)中學群體為研究對象的共計1篇，占比0.87%；以大學生群體作為研究對象的共計9篇，占比7.89%.由此可見，目前國內關于任務驅動物理教育研究對象的選擇相對不平衡，國內關于任務驅動物理教育的研究對象主要還是普通初中學生和普通高中學生，而對大學生和職業(yè)教育學生群體在任務驅動物理教育的研究中相對少.鑒于此，筆者希望未來的相關研究可以多關注這兩個群體在任務驅動物理教育中的研究，以補充現(xiàn)有研究在這方面的不足.

接著，筆者又對這114篇的研究方法進行分析統(tǒng)計，從圖2可知這114篇文獻都是實證研究，論文作者對任務驅動教學法在物理教育上的應用都開展了有目的的調查.而在這114篇實證性研究論文中，主要是以定性研究為主，其相關文獻數(shù)量達到103篇，占比90.35%.具體來說是構建與任務驅動教學法設定流程有關的模型進行教學案例展示.此外，在實證研究中，有3篇為定量研究，即通過實地實驗，得到相應數(shù)據(jù)，分析研究.發(fā)文量比較少，占比只有2.63%.而定性和定量混合性研究則有8篇，占比約7.01%，且都是碩士論文.該數(shù)據(jù)表明國內任務驅動物理教育的研究方法較為單一，定量研究和混合研究較少．根據(jù)國內任務驅動物理教育研究方法的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)分析，筆者建議研究者們在未來可以采取更多元化的方法進行研究，如用SPSS進行調查問卷數(shù)據(jù)分析，訪談學生、專家或有經(jīng)驗的教師等等，以此更好地掌握任務驅動法的運用效果.

3.3 研究內容

在對這114篇論文的研究內容進行細致歸納和分析統(tǒng)計后，得到如表1所示的具體研究情況.

表1 任務驅動教學法研究內容分類占比

從表1中獲知國內近5年任務驅動物理教育研究內容主要集中在任務驅動物理教育教學實踐和任務驅動法在物理教育應用性研究上，對于任務驅動物理教育的理論研究較少.按其發(fā)文量和占比降序排列順序為：任務驅動物理教育教學實踐研究共發(fā)文32篇，占比28.07%；任務驅動法在物理教育上應用性研究共發(fā)文71篇，占比62.28%；對于任務驅動教學法在物理教育上的理論研究共發(fā)文11篇，占比9.65%.接下來，筆者對所調研文獻的內容進行了歸納整理如圖3所示.

圖3 研究內容細分圖

對任務驅動物理教育的教學實踐研究主要集中在初中、高中和大學的物理教育.研究者們希望通過任務驅動教學法所內含的情境性、循序漸進性、自主探究性和對知識理解進程的邏輯性要求，促進學生在物理教育過程中物理學科核心素養(yǎng)的有效提升.并且，研究者們在教學實踐中，經(jīng)過反思提出了在運用任務驅動教學法進行物理教學時需要注意的問題.例如文獻[3]中提出在應用任務驅動教學法進行教學前，教師要對物理課本以及學生情況進行深入細致的研究，從而合理安排任務內容以及進行任務設計.在任務實施過程中也要充分尊重學生的主體地位，與學生共同探討并認真聽取學生意見，也應為學生提供幫助，引導其避免不必要的錯誤.在安排學習任務時，要將學習任務與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來，激發(fā)學生學習動力，引導學生養(yǎng)成用物理知識解決實際問題的思維與能力.在文獻[4]中，研究者也提出，運用任務驅動教學法進行基礎的物理概念和規(guī)律學習時，仍需要教師通過直觀性的物理演示實驗進行指導，不能一味以任務完成為宗旨，而是要將學生在任務完成過程中掌握新的知識與技能作為出發(fā)點和落腳點.

總的來說，基于任務驅動教學法的物理教學實踐能夠讓學生明確學習目標，強化學生在學習過程中的方向性.同時，因為任務驅動教學法的教學流程特點更易于教師在課堂中落實新課標提倡的“教師主導，學生主體”理念.研究者們通過實踐反思得到，在加強課堂中學生主體地位與自主探究機會的同時，教師主導性作用是必不可少的存在.面對真實的教學情境，教師要根據(jù)學生學習情況和教學內容不同進行及時適當?shù)闹笇?

針對任務驅動物理教育的主要研究內容落在對任務驅動物理教育的應用性研究上，占全部發(fā)文量的62.28%.研究者們通過應用任務驅動教學法于課堂之中，以此了解任務驅動教學法在物理教育中的應用性以及如何提高其應用效率.在文獻[5]中，研究者發(fā)現(xiàn)，初中物理課堂中，教師若將任務單純地拋給學生會導致學生產(chǎn)生無從下手的感覺，故應采用階梯的教學方法，來滿足不同能力學生的求知需求.而在文獻[6]中，研究者提出，初中物理教師可以通過豐富任務形式，改變以往單一的團隊行動，從而激發(fā)學生學習興趣，提高任務驅動教學法的應用效率.在文獻[7]中，研究者強調，無論將任務驅動視為一種具體的教學方法或者是一種宏觀教學場域的教學模式，它在初中物理課堂教學中的價值都集中于“驅動”之上，需要學生參與探究性活動.再者，生活中普遍存在物理現(xiàn)象，教師據(jù)此展開情境創(chuàng)設可以很好地引領學生“認知回歸”.這就需要教師事先分析教材內容、細化教學目標、設計教學環(huán)節(jié)，將系統(tǒng)的物理理論整合成高度關聯(lián)而又獨立存在的“子任務”，以此保障任務驅動過程中有明確的方向.在文獻[8]中，研究者提出指向深度學習的任務驅動教學模式，主要包括：創(chuàng)設問題情境，導入核心任務；批判理解任務，設計方案探索；及時評價反思，促進意義生成；靈活遷移應用，解決實際問題4個主要實施環(huán)節(jié).其教學目標是設置“1+x”任務群作為依據(jù)和出發(fā)點，通過子任務的逐步探索達到解決核心任務的目的.

總的來說，研究者們在十分肯定任務驅動教學法在物理教育中的有效應用的同時，也不斷地去修改和豐富任務驅動教學法，提高任務驅動教學法在物理教育中的應用效率.

在近5年期間，研究者們對于任務驅動教學法在物理教育上的理論研究尚少，發(fā)文量僅11篇，占比9.65%.在任務設置方面，研究者在文獻[9]中提出了3個基本要求，設置的任務要具有適時性，以起到誘發(fā)懸念的作用，激發(fā)學生學習興趣.設置的任務要具體化，明確內容的主線，避免出現(xiàn)學生不清楚實際任務內容，而迷茫學習的情況.設置的任務要具有生活氣息，將生活實際與學習內容相結合，學以致用地解決生活中的問題.在文獻[10]中，另一位研究者補充到，設置的任務還要講究層次性，尊重學生個體差異，促進個性發(fā)展.在任務呈現(xiàn)方式上面，研究者在文獻[11]中對此進行了細致研究和歸類，將任務的呈現(xiàn)方式分為了直接呈現(xiàn)和間接呈現(xiàn).而在間接呈現(xiàn)中，又將間接呈現(xiàn)分為4種，分別為通過生活事例創(chuàng)設情境呈現(xiàn)，通過物理故事創(chuàng)設情境呈現(xiàn)，通過物理學史創(chuàng)設情境呈現(xiàn)，通過物理實驗創(chuàng)設情境呈現(xiàn)，并詳細列舉各個呈現(xiàn)方式的物理教學實踐案例作為例證.對于不同教學階段，任務也應做出相應調整.研究者在文獻[12]中提出，要基于學生認知，設計主題任務；再根據(jù)實驗事實，布置實驗任務；還要基于因材施教，突出任務層次.總的來說，研究者們對任務驅動物理教育的理論研究不多，且主要圍繞在對“任務”的研究上，包括任務設置、任務呈現(xiàn)方式等.但對于任務驅動教學法其他方面的理論研究還欠缺，比如任務是如何驅動物理教學過程，任務的驅動機制是如何發(fā)生，通過任務驅動法進行物理教學時，要注意哪些方面的問題等等.

3.4 未來研究方向建議

通過對114篇任務驅動教學法與物理教育相結合的論文的研究、分類與剖析，筆者提出3點研究者在此領域的未來研究方向建議.

第一，在這些論文中大多通過運用任務驅動教學法進行教學設計展示來論證任務驅動教學法在物理教學中的有效運用，缺乏實證性與信服力.如若能在進行教學實踐前后進行前測與后測的數(shù)據(jù)調查或訪談參與其中的學生或教師，并且在論文中體現(xiàn)調查結果會更具有可信度.

第二，針對任務驅動教學法與物理教育相結合的理論研究較少的情況，研究者們未來可以針對任務是如何驅動教學，在驅動過程中如何培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)等主題進行探究，從而更加豐富對任務驅動物理教育的理論研究.

第三，任何一種教學方法都有其優(yōu)點與不足，我們應當取長補短.在運用任務驅動教學法進行物理教育的同時，也可以將任務驅動教學法與其他教學方法相結合，以此克服任務驅動教學法的一些不足之處.例如，任務驅動教學法與目前教學研究前沿的項目學習結合，去實現(xiàn)深度學習與構建素養(yǎng)本位的單元教學.任務驅動教學法與STEM物理教育結合，進行學科交叉式的聯(lián)合學習，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識與綜合運用知識解決實際問題的能力.

4 總結

本文嘗試對我國近5年來發(fā)表于國內期刊的任務驅動物理教育相關文獻進行了統(tǒng)計分析.從發(fā)文量數(shù)據(jù)看，近5年任務驅動物理教育年度平均發(fā)文量為22.8篇;從研究對象來看，主要圍繞在普通初中生和普通高中生群體，大學生和職業(yè)中學的學生偏少；從研究方法上看，主要是進行定性研究，定量研究和混合研究較少；從研究內容上看，主要是應用性研究較多，其次是教學實踐，理論研究最少.由此可見，國內對此研究在各個方面都比較集中，在該領域仍然有較大的研究空間.

基于對這114篇文獻的研究對象和方法、研究內容的細致分析，筆者也據(jù)此提出了對該領域未來研究方向的建議.對任務驅動教學法感興趣的物理教育研究者可以根據(jù)目前在該領域中國內研究現(xiàn)狀與不足，從而更深度、全面、多層次去探究如何更好地將任務驅動法與物理教育相結合，幫助學生更有興趣、更高效地進行物理學習.