利用任務驅動教學法培養學生科學思維能力的探索與實踐

摘要：小學科學課程強調通過協作和探究逐步培養學生的科學思維。但當前課堂上，教師更注重學生知識的掌握，忽視了對學生思維的培養。在科學課上利用任務驅動法，明確任務方向，妙除任務障礙，智評任務成果，可以為學生提供足夠的時間和空間自由表達和提出問題、探索和討論問題，更好地培養學生的科學思維。

關鍵詞：任務驅動 科學思維

引言

《義務教育科學課程標準（2022年版）》指出，要以科學思維能力、科學探究和實踐能力、科學態度與社會責任的培養為重點。任務驅動教學法把思維能力的培養貫穿于小學科學教學的始終，注重幫助學生培養良好的科學思維。

一、科學思維與任務驅動教學法

（一）科學思維

科學思維是一種從科學的視角認識客觀事物的本質屬性、內在規律及相關關系的認識方式，主要包括模型建構、推理論證、創新思維等。小學科學教師必須不斷創新教學方法，努力培養學生的科學思維，實施適當有效的教學策略，提高學生的科學學習效率。

（二）任務驅動教學法

建構主義教育觀認為學生能夠主動解決問題，構建自己的知識框架，由此衍生出任務驅動教學法，“任務為導向、教師為主導、學生為中心”是它的基本特征。教師設定學習目標，將目標轉化為學習任務，而后幫助學生聚焦任務，引導學生根據現有的知識和經驗，思考完成任務的方案，進而主動獲取新知識。

在以培養科學思維能力為目的的任務驅動教學過程中，科學思維滲透在設計問題、引導學生解決問題、評價學習等過程中，能激發學生的內在動機，促使學生在有趣、輕松的情境中主動思維，潛移默化地培養學生的科學思維能力。

二、利用任務驅動教學法培養學生科學思維能力的課堂實踐

20世紀90年代，我國開始對任務驅動教學法展開研究，當時外語教學和信息技術教學是主要的研究領域，之后在別的學科也有開展不同程度的研究，包括數學、物理、化學、通用技術等學科。但是在小學科學領域中，對任務驅動教學法的實踐研究還比較少。本文圍繞“設計任務—發布任務—分析任務—完成任務—展示任務”的任務驅動教學法，結合教科版小學科學課堂教學實踐，對任務驅動教學法如何有效地培養學生科學思維能力進行了研究。

（一）創設情境，引發思維沖突——巧用任務驅動，打開思維之門

根據奧蘇貝爾的研究，激發學習熱情的核心力量來自學生的內部心理需求。當學生的學習動機強烈時，他們就能在課堂上積極參與學習和探究。為此，教師應通過課前在課堂上分配具體的學習任務，有效激發學生的好奇心，強化學生主動學習的內在動力。通過提出有趣的問題構建任務，鼓勵學生探索并指導他們積極尋求解決方案，這是教師的重要職責。

以五年級上冊“用水計量時間”為例，當學生學習太陽計時和研究水鐘時，他們發現了一些缺點和缺陷，認為他們需要找到更好的計時方式。上課后，師生簡單討論一下古代的計時方法。古人測量時間的方法有很多種，通過師生的交流，學生知道古人會用水鐘來計時。那么，古人如何利用水測量時間？由此生成本節課的任務，即探討他們是如何設計這個計時工具的？學生積極投入基于任務的研究中，了解古代水鐘如何計時。

（二）確定任務，樹立明確的學習目標——明確任務方向，提升高階思維

在任務驅動教學法中，驅動是關鍵，教師要有效激發學生的內在動機，打造一個讓學生充分參與、充分學習的科學課堂，為此，首先要明確教學目標。課程標準是一個重要的指導工具，它旨在為教師提供指導，幫助他們更好地實施教學計劃。因此，教師應該認真遵守課程標準，并且積極利用現有的學習資源，結合學生的學習特點，制定出適合他們的學習目標，以達到最佳的教學效果。

圍繞學習目標，學生們積極思考，通過合作完成任務，讓思維發展更上一層樓，學習水平得到提高。

（三）自主協作，以活動促進學生思維進階——妙除任務障礙，培養多元思維

以學生為學習的主體是任務驅動教學法的關鍵，讓學生從傳統的被動學習者轉變為課程的主體，教師可以為學生提供建議和學習資源，并鼓勵學生自主探究。通過深入思考、實地調研、探討、交流以及不同觀點的碰撞，學生可以更好地理解和改進問題的解決方案，從而獲得更豐富的知識，培養多元思維能力。

1.從問題到證實，培養學生推理論證能力

《義務教育科學課程標準（2022年版）》指出，要使學生掌握基本思維方法和基本科學思維能力，能夠理性分析、綜合評價各種信息、事實和證據，運用證據進行推理并具有一定的推理論證能力。

以五年級上冊“用水測量時間”為例，如何用水計量時間？本課布置了兩個任務：第一個任務是觀察水流的速度；第二個任務是測量水流速度的變化。通過這兩項任務，學生探索和理解用水計量時間的原理。學生們重復使用秒表測量，發現水的流速實際上是不均勻的。那么，古代水鐘的水為什么會均勻地流動呢？學生們通過不斷嘗試、反復測量，終于發現，如果孔的大小和初始水位保持不變，流出的水量相同，所需要的時間也就相同，從而了解古代水鐘的設計原理。在這節課中，教師通過任務驅動方式讓學生認識到，在提出自己的猜想之后，必須找到一種方法來驗證自己的猜想并拿出證據，這是幫助學生發展科學思維的重點。

2.基于學習進階，引導學生模型建構

新課標在核心素養基本內涵中，將建模能力作為科學思維的重要組成部分，旨在促使學生從科學的角度認識客觀事物的基本屬性和內在規律。廣義模型有很多種，如數學模型、科學模型、工程模型、仿真模型等。

在學習肺部相關知識時，通過模擬人體肺部呼吸的過程，教師可以讓學生觀察胸部的起伏變化，并利用日常生活中的實驗材料，將復雜的人體器官轉換為易于理解的形象，比如鐘罩、氣球等。這樣，學生們就能夠更好地理解和掌握人體的呼吸機制。建立一個理想的模型，不僅需要豐富的知識和實踐經驗，更需要深入研究人體的復雜結構，以及它們背后的本質，以便更好地把握其中的精髓。

3.開放式學習，啟發學生創新思維

科學思維是思維層面的基本素養要求，創新是科學思維的靈魂，賦予科學源源不斷的動力。通過科學課程的探索性活動，我們可以幫助學生更好地理解世界，并且鼓勵他們以全面的視野去探索、分析和推理，以期獲得更多的知識，激發他們的創造力，并且建立起良好的科學素質，以便更好地完成任務。

將理論與實踐有機結合，不僅可以幫助學生更好地掌握科學知識，而且還可以為他們提供一個全面的學習環境，讓他們能夠從中汲取經驗，并培養創新思維能力。例如，五年級下冊“設計我們的小船”要求按照設計方案制作船只。學生們可以利用無限的可能性，通過自己的想象力和創造力，設計出獨特的船只。他們可以把小竹筏用幾節小竹子串聯起來，形成一艘船，并將所需的物品綁在竹筏上，以確保它的穩定性和安全性，而帆則為其提供動力。學生們用黏合劑將木頭拼接在一起，制造出具有良好浮力和較強的承載能力的船只，而且還安裝了電力推進系統，以確保它的高功率輸出。每位學生充分發展個性，強化創新思維，提高科學思維水平。

（四）效果評價，引導學生升華認知過程——智評任務成果，發展批判思維

評價是任務型學習方法的重要組成部分。評價可以有效促使學生反思所參與的活動，并在反思中不斷提高知識建構能力和方法掌握能力。為了更好地促進學生在評價中反思，培養其批判性思維，教師需要制定統一的評價標準。例如，在五年級下冊“設計我們的小船”課程開始時，教師提供了評價標準（見表1），以便學生明確自己的目標。通過量表小組成員可以了解彼此的表現，同時評估自己工作的優勢和劣勢。在課堂上，教師給學生足夠的時間來展示他們的作業以及他們遇到的任何問題或好的經驗。例如，他們能否獨立發現實踐過程中的問題，如何解決問題，如何處理團隊成員之間的分歧，團隊成員之間如何進行合理的分工和協調等。在這種動態生成的評估中，學生能不斷提高解決問題的能力。

三、結語

在科學課中采用任務驅動教學法，可以充分為學生提供自由表達、提出問題、探索和討論問題的時間和空間，也可以使學生將想法變為現實，更好地激活他們的創造性思維，發展他們的批判性思維。學生在完成任務的過程中，不僅可以獲取科學知識，了解科學思維方法，學習各種技能，而且還可以發展科學思維能力，提升科學思維品質。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準 （2022 年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

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[3]丁曉華.巧借任務驅動 促進深度參與——小學生深度參與科學課堂學習活動的設計研究[J].中小學教學研究，2020（12）：58-60，62.

責任編輯：趙瀟晗