任务驱动式教学在高中生物探究性实验中的运用

解玉嘉

摘要：在开展探究性实验时将学生的学习置于特定的任务情境中，通过具体“任务”来“驱动”学生探究，让学生在完成任务的过程中，实现对知识与技能的意义建构。

关键词：任务驱动 探究性实验 生物学教学

中图分类号：G633.91

文献标识码：B

任务驱动式教学是建立在建构主义教学理论基础上的一种教学策略。它主张将教学内容隐含在一个个具体任务中，以完成任务作为教学活动的中心；学生在完成任务的动机驱动下，分析任务、明确目标、讨论方案、寻找解决问题的途径与方法；在教师的指导帮助下，自主探索或相互合作完成任务，以此实现知识与技能的意义建构。其精髓是以任务为主线，教师为主导，学生为主体。而探究性实验是指学生在不知道实验结果的前提下，通过教师的组织和指导，提出问题，设计实验，开展探究活动，获取科学结论的过程。因此，任务驱动式教学运用于探究性实验具有很好的适切性。

运用“任务”来“驱动”学生进行探究性实验，对教师的前期教学设计及教学应变能力提出了更高的要求，而决定最终教学效果的关键就在于任务的设置与编排。所以，“任务”是这种教学策略的核心。在开展探究性实验时，教师可将教学过程分为四个阶段任务，即呈现任务、分析任务、完成任务和评价任务。在各阶段任务的驱动下引导学生逐步完成相应的实验环节，实现预期教学目标。

第一阶段：呈现任务，调动探究动机。任务是学生探究学习的直接动力，为此，教师要根据实验要求、学生知识经验及可以利用的学习资源等实际情况，将探究实验教学内容设计为具有明确导向性的学习任务呈现出来，但并不告诉学生具体做什么，旨在调动学生形成探究动机。教师在设计任务时必须考虑：该项任务可以建构哪些知识，如何建构这些知识；发展哪些能力，如何发展这些能力。此外，呈现的任务必须让学生能够利用现有的能力水平可以设计出完成方案，具有可操作性。

如在“探究酶的特性”时，在上节课已经得出酶具有高效性，并做过相关实验的基础上，呈现2个任务：①将肝脏研磨液换成淀粉酶；②将过氧化氢换成淀粉液，让学生分别探究其结果。这样设计任务比较具体，容易操作。又如在“测量植物细胞液的浓度”时，可以呈现两个任务：①怎样才能让洋葱表皮活细胞在蔗糖溶液中既不吸水也不失水？②仿照课本上质壁分离和复原实验，另行设计一个探究方案测量植物细胞液的浓度。这样设计使第一个任务对第二个任务有铺垫作用，具有一定的梯度，可以降低设计方案的难度，有利于探究目标的达成。

第二阶段：分析任务，设计探究方案。任务呈现之后，教师不要急于讲解，而让学生讨论、进一步分析、分解和细化任务，引导学生自行设计出探究方案，即怎么做才能完成任务。在细化任务中，有些任务是学生很快就会拿出解决方案的，而另些任务则是隐含在任务的新知识点中，这正是需要学生去探究解决的问题。这些问题尽可能让学生提出假设，制订具体探究方案。建构主义认为，课程与教学设计的主要任务是为学生知识建构创设一种真实且能激发学生强烈学习动机的学习情境。所以，很有必要把任务放在具体的情境中去分析，教师创设学习情境，并提供与任务相关的学习资料、参考方法，为学生剖析问题和解决问题指点迷津。

如在探究“影响酶活性的条件”时，可以创设以下任务情境：“人在发热时往往感到胸闷胃胀、食欲不振、浑身难受”；“加酶洗衣粉包装袋上的注意事项写着：要倒入低于60℃的水中”。创设这样的任务情境之后，教师再引导学生进一步分析任务，他们就会假设酶的活性和温度有关系。又如在探究“磷脂分子在水和空气界面排列方式”时，教师必须利用课件展示磷脂分子模型情境，指出亲水基团和疏水基团。再如在“探究色素的提取和分离”时，可以设计这样的问题情境：“植物叶片夏绿秋黄，黄叶的色素是秋天才出现的还是已存在于夏天的绿叶中？”

对于问题情境中所隐含的问题，教师不要直接给出答案，而应引导学生在实验过程中自己去发现、去假设。因为学生自己发现问题往往则更贴近其思维实际，更能引发其探究兴趣。

至于探究活动方案，教师要鼓励学生通过相互合作、讨论解决，要相信学生的潜能。如有一次在做“探究色素提取和分离”实验时，有个小组学生用干燥的白色粉笔代替滤纸条，实验效果非常好，而且简单易行。事实证明，通过学生之间的合作交流来完成任务，将会更好补充学生知识结构的缺陷，提升他们解决问题的技巧。

第三阶段：完成任务，实施探究方案。任务驱动式教学强调学生独立思考与亲身实践，教师要事先准备好实验所需要的各种材料，在学生探究过程中，可以巡回观察，点拨、启发学生完成任务，但不要直接参与操作。当探究中出现小组不能及时解决的问题时，可把问题留作下一环节的讨论问题。如在“色素提取和分离”实验中出现了提取液颜色浅、色素带弯曲、色素带条数少、没有出现色素带等一系列问题，便放在下一环节供学生分析讨论，以便改进方案。

在这一阶段，学生的思维方式、学习方法和认知水平对完成任务的影响是很大的，而学生的知识经验、学习习惯、学习能力又存在较大的差异，所以完成同样的任务，往往难以同步，这就需要教师做好协调和指导工作。对于完成任务有困难的学生，在他们思维模糊时要及时予以点拨，进行思维搭桥。如“探究萤火虫发光能源”时，部分学生对“干燥的发光器研磨物加水后会发光”所做的假设则是多种多样的。可见他们思路不够清晰，教师必须及时疏导，才能顺利完成任务。对于进展顺利的学生，则可以在任务的发散点和延伸点上做进一步的发挥与拓展。如在“温度对酶活性影响”的探究中，可以给部分学有余力的学生追加一个任务：若用过氧化氢酶催化过氧化氢来探究温度对酶活性影响，会出现什么结果？又如在“色素提取和分离”的探究中，用新鲜的黄叶做实验材料，滤纸条上会出现怎样的色素带？这样既有利于从整体上控制教学进度，确保任务顺利完成，又利于因材施教，发展学生的个性特长。

第四阶段：任务评价，深化探究目标。评价是反馈学生学习情况的一种有效途径，也是学生进一步激发学习动力和完善知识结构、提高自身综合能力的重要方法。任务驱动下的探究学习的目的并不在于全班得到统一的结果，而重在使学生真正参与探究过程，让学生匿得科学的探究方法，培养他们创新意识。因此，当学生完成任务后，要及时进行组内、组间或教师的综合评价。针对探究实验方案的科学性和可行性、探究方法、实验操作、现象的观察、数据分析、结果处理、交流合作质量等诸多方面进行综合评价，指明需要改进的地方，让学生更加明确完成任务的有效途径。如在“测定植物细胞液的浓度”的探究评价中，学生形成了一个共识：用坐标曲线呈现实验结果比用表格呈现更合理，更有利于得出科学的结论。

教师在综合点评时，要帮助学生对已习得的知识及本质属性进行再认识，对已掌握的知识，按照自己思维方式归类链接，重新整合，构建出符合自己思维习惯的认知体系，完善认知结构。这样，才算是真正完成了任务。

倘若在探究实验中出现实验结果与预设不一致，遇到这种情况学生往往不能做出准确推断，可以把这样新生成的问题移到这个任务阶段，让学生集体分析讨论，教师步步引导他们深入认识问题，然后提出新的任务，进行探究。如此以来，这一环节将会产生意想不到的生成价值，促进学生的思维水平上升。如在探究“pH对酶活性影响”时，有的学生观察到：淀粉酶在碱性条件下淀粉溶液遇碘不变蓝。经过讨论，有的学生提出了“淀粉酶在碱性条件下活性很高”的假设。教师立即提出新的任务。第一个任务：探究试管中的淀粉有没有被完全分解。学生改用斐林试剂检测，结果并没有观察到砖红色沉淀，结论是：“淀粉没有被分解”。那么，是什么原因阻止了淀粉和碘液的显色反应呢？第二个任务：探究碘液在碱性条件下有没有和淀粉反应。学生先往该试管的溶液中加入1mL的HCI溶液用以中和NaOH溶液，再滴加碘液，此时溶液变为深蓝色。终于真相大白，原来是碘液与NaOH发生了反应。

根据以上所述，任务设置要力求符合学生心理发展特征和学习能力水平，贴近他们日常生活，不能随意编造，保证学生通过努力能够完成任务。这样“任务驱动”就会成为一种积极的动力机制，促进学生挖掘自己的已有经验，唤起学习热情，主动参与探究活动。同时，任务的编排要有连贯性、整体性、递进性，要培养学生的综合能力而不能进行单纯的技能训练。对于探究过程中出现的具有代表性、突出性的问题，学生不能及时解决，教师要统一进行疏导讲解，避免无谓地浪费时间，对于个别性的问题则进行个别指导，及时帮助那些学习能力较低的学生完成基本任务要求，避免产生新的学习障碍。