徐志红 张世成

[摘   要]学习任务要围绕重要概念、关键能力、必备品格等精心设计。在实际教学中，教师要把握好学生的学习起点，了解学生的已有知识经验，让学生暴露学习过程中的问题，并以此作为依据进行合理分析，及时优化后续教学策略，促进精准教学，从而有效锻炼学生的科学思维，提升学生的科学探究能力，形成并巩固物理观念。

[关键词]学习任务;科学思维;科学探究

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）11-0039-03

学习任务作为课堂教学活动的有机组成部分，对改进学生的“学”和教师的“教”有着不可替代的作用。围绕重要概念、关键能力、必备品格精心设计学习任务，在教学中，暴露学生的前概念及存在的问题，引起学生有意注意，增强学习的学习动力，提高学习效率。

如何在教学过程中设计有效的学习任务，并以此为依据，改进教学策略，促进精准教学，锻炼科学思维，完成科学探究，形成正确的物理观念？下面结合实例谈谈笔者的看法。

一、设计学习任务，优化实验策略，完成科学探究

基于核心问题，设计学习任务，暴露学习困难，判断学生的学习起点，进而优化实验策略，收集证据，完成科学探究，让“教”更好地为“学”服务。

[案例1]探究热传递的条件

教师演示：小烧杯A中装有温度较高的水，大烧杯B中装有温度较低的水，将A浸入B，同时用温度计观察两烧杯中水的温度是否发生变化。观察发现：A中水的温度降低，B中水的温度升高了。说明：A中水的内能减少了，B中水的内能增加了，发生了热传递，得出：内能从温度高的物体转移到温度低的物体。

此探究没有突出学生的主体地位，教师仅仅是把热传递的自然现象展示了一下，然后告知答案而已，学生只是观众，没有主动参与实验设计、科学推理等环节，没有对物理现象产生应有的质疑，导致学生的思维没有得到应有的锻炼。

[案例2]探究热传递的条件

设计学习任务：在热传递过程中，内能是从哪个物体转移到哪个物体的？

全班学生异口同声：“从内能多的物体转移到内能少的物体。”教师追问：“你的理由是什么？”学生说：“因为转移的是内能，当然从内能多的物体转移到内能少的物体。”充分、彻底暴露学生的想法，这就是学生学习和教师教学的起点。

优化实验策略：顺水推舟，设计实验验证猜想。

用大小不同的烧杯，装入温度相同且高度相同的水。很明显，大烧杯B中水的内能比小烧杯A中水的内能多，然后把A放入B中，同时用两支温度计测出各自的温度是否发生变化，以此来判断各自内能是否变化，从而得知内能是否发生转移。

一段时间后，发现两支温度计的示数都没有发生变化，说明没有发生热传递，也就否定了“热量是从内能多的物体转移到内能少的物体”的说法。

学生非常惊讶，求知欲瞬间爆发：热量到底是从哪个物体转移到哪个物体的呢？

教师引导：“有什么方法使刚才两杯水发生热传递？”学生说：“可以先加热小烧杯中的水，使小烧杯中水的温度比大烧杯中水的温度高，然后把小烧杯浸入大烧杯中，同时用温度计观察两烧杯中水的温度是否发生变化？”一段时间后发现：小烧杯中水的温度降低，大烧杯中水的温度升高了。说明小烧杯中水的内能减少了，大烧杯中水的内能增加了，发生了热传递，得出：热量从温度高的物体转移到温度低的物体。

改变错误的前概念是很困难的，要先“破”而后“立”。要先彻底暴露问题，并通过实验等方法让学生认识到原认知是错误的，引起思维的冲突，产生认知不平衡，这就是“破”。由“破”激发求知欲，设计新的实验，锻炼科学思维，提高学习效率。建构新的认知，这就是“立”。

要想让一杯浊水变清澈，仅仅加入清水，这杯水还是浑浊的，必须要把原有的浊水倒掉再装入清水，所以想建立“内能从高温物体转移到低温物体”的认知，只完成第二个实验是不够的，需要打破原有错误认知，故第一个实验也是必须要完成的。

二、设计学习任务，优化数据分析，锻炼科学思维

通过设计学习任务，暴露思维问题，了解学生分析数据的起点，依据“特殊”数据，运用追问等教学策略，优化数据分析过程，进而促进学生“有依据地思考”，保证学生深度学习的发生，锻炼学生的科学思维。

[案例3]研究杠杆平衡条件的实验中多次实验的目的

实验中，學生认为需要多次实验，于是教师问学生：“本实验中，多次改变数据重复实验的目的是什么？”学生抢着举手回答：“求平均值，减小误差。”全班学生齐刷刷地举手表示支持，那自信的表情告诉老师，对此问题是胸有成竹的。

学生对“多次改变数据重复实验的目的”理解上的漏洞暴露无遗，而且问题还很严重。是强行告知，还是通过适当的教学策略，引导学生科学认识多次实验的目的？

设计学习任务：杠杆平衡条件实验中，多次实验的目的是什么？

原教学计划是，分析数据得到杠杆平衡条件后，在实验评估时讨论多次实验的目的。有了刚才这个“小插曲”后，笔者准备改变教学策略。在不影响本实验目的的基础上，让学生理解多次实验的目的。

选择某组“特殊”的数据填入表格中，如表1：

师：根据实验数据，得到杠杆平衡条件是什么？

生：[F1l1=F2l2]。

由于受到书本结论的影响，学生无须思考便说出这个结论。看似很顺利，但是数据分析没有推理，没有思维，“探究”失去了该有的意义，实验形同虚设，核心素养从何谈起？

优化数据分析，追问：还能找到别的数量关系吗？

学生开始认真分析数据，又得到了一些结论：[F1+l1=F2+l2]，[F1-l1=F2-l2]，[F1=F2]，[l1=l2]，等等，这下学生懵了。

难道书本上的结论是不完整的？学生的认知产生了冲突，激发了探究欲望，讨论在学生中展开，杠杆平衡条件有这么多？显然是不可能的，那问题出在哪里呢？

有学生建议再补上一组数据，于是便有了第二组数据，如表2：

生：根据第二次实验的数据，就可以把[F1+l1= F2+l2]，[F1-l1=F2-l2]，[F1=F2]，[l1=l2]排除掉。因为以上结论不是“万能”的，它们不满足第二次实验的数据。

师：你这个“万能”用得不错，物理学中的规律就是“普遍”的意思，就是满足所有实验数据。很显然，[F1+l1=F2+l2]，[F1-l1=F2-l2]，[F1=F2]，[l1=l2]这些结论不够普遍，现在只剩下[F1l1=F2l2]，这个结论普遍吗？

生：再完成第三次实验，第四次实验，实验次数越多，得到的结论越普遍。

初中阶段多次实验有两个目的：其一，多次测量求平均值，减小误差;其二，多次实验使规律具有普遍性。很多情况下，学生是不经思考地猜答案的，其他学生随声附和，撞对了运气好。只有暴露问题，让学生先错后悟，通过反思，找到正确的模型，这样学生对新模型的领会才会更加深刻。

三、设计学习任务，突破构建难点，形成物理观念

很多课堂对概念教学不够重视，不会挖掘概念的核心问题，更不懂得如何突破难点。概念教学的学习任务要指向核心问题，让学生暴露问题，并以此为依据，优化教学策略，帮助学生形成物理概念。

[案例4]燃料的热值教学

此概念的核心问题是“完全燃烧”，实验的目的是通过完全燃烧相同质量的燃料比较放出热量的多少（水温度的升高量）来认识热值，此实验是为形成热值概念服务的。

教学发现：学生都选择了“通过燃料燃烧相同时间时比较放出热量的多少（水温度的升高量）”，为什么会这样呢？经了解发现，是因为前面比热容的学习——相同的热源，加热相同时间，比较相同质量的不同液体温度升高了多少。原来是惯性思维作怪，可见学生的思维含量是较低的。

设计学习任务：比较两种燃料燃烧一定时间时，水温度的升高量是多少？

全班学生都認为应比较“燃料燃烧相同时间时，水温度的升高量”。

突破构建难点：笔者没有反对，把答案写在黑板上;然后进行实验，记录燃料燃烧不同时间时，水的温度值，同时提醒学生注意观察酒精和纸片的燃烧现象。学生发现纸片燃烧完需要2.5 min，而酒精燃烧完需要3 min，即质量相同的酒精和纸片，燃烧完所用的时间是不一样的，如表所3示。

时机成熟，及时追问：“这个现象对你有什么启示？”

全班学生：“要比较酒精和纸片完全燃烧后水温度的升高量，就应选择48 ℃和35 ℃进行分析。”

教师追问：“是什么原因让你们产生180度的转弯呢？”

学生：“我们观察到酒精和纸片不是同时燃烧完的，而实验中要控制燃料燃烧的质量相同，所以只有全部燃烧后才能控制燃烧的质量是相同的。”

当学生暴露问题后，教师不能操之过急，不能够皱起眉头用表情表示反对，相反要耐心地把这个“公认”的答案写在黑板上，要与学生“同流合污”，同时优化教学策略，把这个资源的“利益”最大化。

“完全燃烧”是本实验的核心问题，当学生认识到出现问题的时候，当场否定、立马纠正，是灌输式教学，这样的教学是苍白无力的。教师应精心设计教学策略，挖一个“陷阱”，陪学生一起掉下去，正所谓“不撞南墙不回头”，再通过自己的努力爬出来，不急不躁，耐心等待，总有花开的时候。

既要精心设计学习任务，敢于、善于暴露学生的问题，收集并分析，更要时刻培养自己的教学智慧，恰当利用教学资源，优化教学策略，在关键问题上，运用“合理追问”“延迟评价”“质疑创新”“设置陷阱”等教学手段，培养真思维，进行真探究，促进精准教学，形成真正的物理观念。

[   参   考   文   献   ]

[1]  张世成. 证据物理[M].南京：江苏科技出版社， 2011.

[2]  张世成.镶嵌评价 精准促学：以“欧姆定律”教学为例[J].中学物理教学参考，2019，48（13）：30-32.

（责任编辑 易志毅）