例谈加涅任务分析图表在中学物理教学中的应用

2013-02-22赵跃文

物理教师 2013年5期

赵跃文

（浙江衢江区杜泽中学，浙江衢江 324017）

加涅的学习任务分析方法是美国教育系统设计专家加涅博士在他的著作《教学设计原理》中提出的一种学习任务分析方法.加涅在该书中强调教育的功能是促进有目的的学习.任何的学习都有一定的目标，而一旦学习的目标确定后，就可以用一种分析来确定先决能力或使能技能.先决条件是在终点目标学习之前学习的一项任务，它能“促进”学习或使学习成为可能.这一项任务，可以是具体某一节课的终点目标，同时也可能是随后一节课的使能目标，因为它是后来那节课要学习的任务的先决条件.［1］加涅的学习任务分析可以帮助教师从某一终点技能出发，分析达成这一目标所需要的使能目标.

新课改要求教师在物理教学中坚持以学生发展为本，切实减轻学生的课业负担，提高学生的学习质量和可持续发展水平，促进普通高中物理教学中知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标的有效达成.加涅的任务分析方法作为一种已经被广泛认可的学习分析方法，对我们一线教师提高教学技能和适应新课改的要求有积极的作用.

1 任务分析方法，有助于教师制定合理的教学目标

我国的高中物理教学应该以国家教育部制定的《普通高中课程标准》为制定教学目标的根本依据，而各省教育厅制定的《普通高中物理学科指导意见》是对国家课程标准的解读和具体化.作为教学第一线的物理教师，在实施物理教学时，应做到有的放矢，明确学年、学期、教材模块、教学单元直至课时的教学目标.

1.1 任务分析方法有助于教师理解上级部门的教学要求

在各省编写的《普通高中物理学科指导意见》中，会指出某一内容的教学要求，即学生学习了该内容后应该达到的学习结果，也就是加涅所描述的终点目标.事实上，即使在同一课时中，某些教学目标也可能是另一个目标的使能技能或先决条件.如果在一个单元或者更大的框架下看待教学目标，就能发现各个教学目标之间并不是相互独立的.始于终极目标的任务分析可以帮助教师认识各个目标之间的关系，更好地理解上级部门的教学要求.例如，浙江省教育厅制定的《普通高中物理学科指导意见》中是如表1所列来描述必修1模块第1章第5节“自由落体运动”的教学要求的［2］.

表1

续表

利用加涅的任务分析方法，对本节课的学习任务可做如下的分析.

如图1所示，在本节的6个基本要求中，目标（5）处于任务分析的最高层，而目标（3）和目标（4）是目标（5）的必要性先决条件，即目标（5）的实现应该以目标（3）和（4）的实现为前提；而目标（6）是目标（5）的支持性先决条件，即目标（6）的实现对目标（5）的达成有促进作用.目标（3）作为目标（5）的先决条件的同时也是目标（1）的终极目标，即目标（1）的实现是达成目标（3）的前提.

利用加涅的任务分析方法，能让教师明确各个学习目标之间的层次关系.在这样的分析中，教师能更加理解上级教育部门对学生学习结果的具体要求和逻辑关系.

图1

1.2 任务分析方法有助于教师有针对性地制定一堂课的教学目标

虽然在物理学科指导意见中明确了每个学习内容的教学要求，但这些要求并不能代替教师在一堂课中的教学目标.因为目标的制定还有一个重要的因素是学习者的学情.在一线的物理课堂教学中，同样的内容可能会面对知识背景、学习能力、思维能力不同的学习者.教师应该根据具体的情况，制定适合于学习者的教学目标.加涅的任务分析方法，能够帮助教师解构每个终极目标，在进行任务分析时教师不得不反复问自己：“为了学习这个知识，学习者应该具备哪个或哪些较简单的技能？”一旦确定了第一组使能技能，就可以重复这个过程，对每一个使能技能提同样的问题.这样产生的使能技能就变得越来越简单.通常，这样的分析会根据学习者的知识水平和能力特点，一直分析到学习者中最低层次的学习者都已经掌握的知识为终点.

例如，在自由落体运动的任务分析中，虽然指导意见中没有把“观察生活中的几种落体运动，从中能分辨出影响物体下落快慢的决定因素”写入教学要求，但考虑到学生在达到“知道自由落体运动的条件”这一目标应该以此目标作为使能目标，而这一任务并非所有学生都已经掌握，所以把这个目标写入这堂课的教学目标是合理的.

2 任务分析方法有利于教师确定教学重点，设计合理的教学顺序

2.1 任务分析有利于教师确定教学重点内容

教学重点是指教学中的重点内容，是课堂教学中需要解决的主要矛盾.教学重点往往是哪些与前面知识联系紧密，对后续学习具有重要影响的知识、技能.任务分析方法能够明确地指示出各个教学目标之间的层次关系.当某一教学目标需要前面所学习的众多使能目标作为实现前提的同时，它又是众多后续学习任务的必要使能目标时，它就应该是教学的重点.

例如，对于“运用自由落体运动的规律解决简单问题”这一教学目标，它需要对必修2教材第2章的前面几节知识作为必要使能条件（见图1），同样它又是后面“理解平抛运动”等教学目标的使能目标，所以它应该为该章的重点内容.

2.2 任务分析有利于教师合理地安排教学顺序

任务分析指出了每个教学任务实现的先决技能.先决技能与其终极目标有机地联系在一起.

例如，以“掌握力的正交分解法”为终极目标的任务分析，可见图2所示.

图2

以“掌握正交分析法”为终极目标，要实现这一学习任务，学生必须具备一些先决技能，这些技能在学习层次的第2级水平上已经表示出来了.具体来讲，学生必须能够：（1）会用直角三角形知识计算分力；（2）能将力分解到两个垂直的方向.每一个下位技能还有其先决条件，在图中这些技能下边表示了出来.

这样的分析，能有效地帮助教师了解教学的顺序应该从任务分析的最底层开始，因为如果学生没有获得先决技能，那么后面的学习任务就不能完成.

3 任务分析有利于教师对物理教学进行评价

物理教学评价根据评价的作用和性质来划分，可以分为诊断性评价、形成性评价和总结性评价.

3.1 任务分析有助于教师对教学进行诊断性评价

诊断性评价又称前置性评价，它主要根据学习任务、学习背景、学生学习水平，对后续学习可能存在的困难和问题及其原因做出诊断.［3］加涅的任务分析可以帮助教师将学生与学习任务联系起来，对学生在完成学习任务中可能遇到的困难进行预测和判断.

在进行任务分析的过程中，为了识别某个终极目标的先决条件，就必须问，“学生必须具备什么技能才能学习这种（新的）技能？缺乏这种技能，学习就不可能进行”.同时，当教师从学习者为什么失败的角度评价教学时，就会提出“该生没有掌握哪些先决技能”，接下来就会力图去发现学习者需要学习什么.

例如，在图2中，如果学生没有能够完成“掌握正交分解法”的教学任务，则他们有可能不能顺利做到：（1）把力正确的分解到两个相互垂直的方向，（2）结合直角三角形中三角函数知识计算分力.通过这样的诊断，教师可以设计合理的教学活动来让学习者保持正确的学习顺序，使学生的学习得到有益的强化.

3.2 学习任务分析有助于教师对教学进行形成性评价.

形成性评价是对学生学习进展的评价，在教学过程中为改进教与学而进行的评价.形成性评价的目的不是为了证明学生是否熟练掌握了课程内容，而是给学生和教师提供还有哪些尚未掌握的信息，以指导下一步的学习.形成性评价越是能够提供关于学生学习的信息，就越有效.同时，教师还必须对这些能够反映学生学习程度的信息进行合理地分析，才能有针对性地改进自己的教学.

加涅的任务分析方法，可以为教师在教学设计中获得反馈信息提供帮助，也可以帮助教师快速有效地分析课堂中反馈的信息，以改进自己的教学.如果教师在设计评价时能考虑教学目标的使能技能，甚至是使能技能更下位的技能，就能获得更多的诊断性信息.

例如，当教师在课堂中尝试评价学生对“掌握力的正交分解法”这个教学目标的评价时，为了更多的了解学生对这一学习目标的达成情况，可设计如下任务：让学生对一个静止在斜面上的质量为m物体进行受力分析，并使用正交分解法，把物体所受的力分解到两个垂直的方向上（画出分解图），并求出各个分力的大小.教师在观察学生完成任务时至少可以获得如下信息：

（1）是否能进行完整地受力分析.

（2）是否能建立合理的直角坐标系.

（3）是否能根据平行四边形定则进行力的分解.

（4）是否能结合直角三角形中三角函数知识计算分力.

当教师获得这些信息后，可以更加准确地判断学生对知识的掌握情况从而实时的改进教学.同时，这样的分析还可以促进教师对自己的教法进行反思，评价自己的教学.