促进学习进阶的初中科学课堂任务设计研究

陈久益

摘  要：通过构建符合学生认知发展的课堂任务;使知识问题化，问题情景化，让学生在思考中掌握知识，发展能力。任务设计应该符合学生思维进阶的要求，环环相扣的问题链设计，能够帮助学生建立思维路径，提升思维品质的灵活性、创新型、批判性、深刻性。

关键词：学习进阶;任务设计;问题链;实验

布卢姆把认知教学目标分为知识、理解、应用、分析、综合和评价六个层次，由低到高形成学生的认知发展学习进阶。学习进阶理论关注学生学习的阶梯型，用始阶水平与终阶水平来描述学生学习之前与学习之后的状态。在进阶的过程中，学生的知识建构能力与问题解决能力都逐步提升。因此通过构建符合学生认知发展的课堂任务;使知识问题化，问题情景化，让学生在思考中掌握知识，发展能力，这或许是一种值得尝试的有效教学方法。

本文通过几个案例分析课堂任务设计，帮助学生建构概念，提升思维品质，实现学习进阶，完成有效的学习。

一、借助实验渗透，设计教学任务，实现重难点的突破

浮力一直是初中科学教学“难啃的硬骨头”。相较于“力”的教学，浮力既是知识深入，又是能力的一次大考验。对学生的高阶思维要求又上了一个台阶。教师设计了四个任务以解决上浮物体的浮力测量问题：任务一：列举常见的有关浮力的例子→任务二：画出图片中上浮的乒乓球的浮力方向→任务三：归纳总结浮力测量的一种方法→任务四：设计实验测量乒乓球浸没在水中所受浮力大小。

实验一：压一个乒乓球入水中，提问：手的感受如何？学生回答：有向上顶的感觉。说明浮力的方向向上。

实验二：观察在水中下沉和悬浮物体的弹簧测力计示数与在空气中悬挂时的区别。说明水对浸入其中的物体都会有一个向上的托力。给浮力下简单定义。

实验三：倾斜玻璃缸实验装置（正方形玻璃缸里有一个乒乓球，乒乓球与缸底有一根细绳连接）发现细绳方向永远竖直向上。说明乒乓球受到的浮力方向竖直向上。修正浮力概念。

实验四：用测力计测量下沉物体的浮力实验来进行突破，属于教师演示实验。

实验五：是一个开放性的课堂分组实验，给定实验器材，设计不同的方案测量乒乓球浸没在水中所受浮力大小。所给器材中不乏学生小学就接触过的钩码、滑轮、细绳，也有比较先进的压力测力计等。考察的是学生综合运用分析的能力，巧妙的是在学生互相交流谈论中就完成了对课堂难点的突破。

实验法能够十分直观地引导学生完成知识的建构，真实的体验也有利于抽象思维的形成，让学生做中学，学中思考。

二、借助自制教具，设计教学任务，实现迷思概念的纠正。

小学教材中提出了杠杆的支点、用力点、阻力点，但是力臂还是没有建构的，而是在探究省力费力杠杆的活动探究中做了一个概念渗透：支点到力的作用点的距离。这也为初中教学造成了一定的阻碍。教师优化概念教学方法，自制教具帮助突破前概念，设计了五个任务串联一节课：

任务一：“辨”杠杆---图片所给的工具中，找出你认为的杠杆，并确认哪些你用起来省力，哪些用起来费力？

任务二：“识”杠杆---杠杆的概念

请你使用一下我们已经确认的杠杆工具，找出它们的共同点和不同点，并把它们记录下来。学生动手并观察思考，自己说出杠杆的共同点。

根据小学知识学生已经知道了用力点，阻力点，支点三个概念。接下来就是对概念掌握情况做前测，因此设计了如下任务。

任务三：画给出以下杆杠的支点、动力、阻力。

通过分析，回忆支点、用力点、阻力点的知识，以力的示意图的画法为能力基础，使学生能建构杠杆的支点、动力和阻力，并能在图上标出，培养学生建立模型的能力。从杠杆实物到杠杆模型的抽象形成过程，培养学生的抽象思维概括能力。

任务四：借助自制杠杆教具寻找“力臂”

自制教具的制作：如图，我们将一个木制大圆规两端锯平，以O点为支点，打磨两端至杠杆平衡，在支点处安装微型滚珠轴承（减小摩擦）和强力磁铁，可以实现吸在黑板上的功能。最后在支点两端等间距处画上刻度，安上挂钩。

教学过程：①直杠杆支点处有一块强磁铁可以吸附在黑板上，在支点右侧15cm 处悬挂一个钩码，请学生再悬挂一个钩码保持杠杆水平静止。学生根据已有经验，在距离支点左侧15cm处悬挂一个钩码，杠杆水平静止。

学生猜想：与力的大小和力的作用点到支点的距离有关。（前概念）

②教师将杆杠左端弯折一定角度，调节平衡螺母，使杆杠平衡。再次将两个钩码距支点（15cm）处悬挂，发現不能使杠杆右端保持水平静止。

③学生尝试通过调节左边钩码的悬挂位置使杠杆右端保持水平静止。

教师提问：在力的大小相同的情况下，力的作用效果可能与什么因素有关呢？教师顺势在黑板上画一条红色辅助线（即力的作用线）

学生得出初步结论：力的大小和力的作用点到支点的距离无关。

学生猜想：与力的作用线到支点的距离有关。

教师刻意从水平杠杆中引出一条黄色标尺，引导学生发现支点到阻（动）力作用线的垂直距离相等。

教师小结：这个距离我们称之为力臂。

任务五：画给出所给杆杠工具的动力臂和阻力臂

本节课的核心任务只有一个，但是时间花的是比较多的，也是学生最难理解的一个部分，力臂概念的正确建立，解决了后续不同杠杆分析时产生的困难，从某种意义上讲也是促进学生发展的。

总结：

通过任务设计促进学生学习进阶，促进教师对学生学习规律的把握。奥苏泊尔指出：“影响学习唯一重要的因素，就是学习者已经知道了什么，要探明这一点，并应据此进行教学。”作为科学教师在进行教学之前有意识地去了解小学科学的教学内容和要求以及学生头脑中已经存在的前概念，通过合理的小学教材与初中教材的衔接，包括内容，实验等，一方面便于在教学过程中避免由于重复教授学生已经知道的内容，导致学生学习兴趣下降，另一方面让学生充分学习真正需要的东西。实现教学的有效过渡，从感知、感受延伸为概念构建、模型建立;实现思维和能力的提升，促进初小衔接的教学有效性，帮助学生学业成长。

参考文献

[1]  郭玉英 姚建欣 基于核心素养学习进阶的科学教学设计[J]《课程·教材·教法》2016年11月

[2]  陈玲华 研究学习进阶科学理论 搭建化学有效教学阶梯 [J]《教师通讯》2016/24

[3]  费志明 巧设物理情景与问题链 发展学生思维品质[J]《中学物理》2019年12月