核心素养导向下任务驱动式课堂教学设计的实践

王述良

摘   要：物理学核心素养是高中物理教学的重要内容，通过任务驱动式教学改变学生被动接受知识的学习状态，引导学生主动学习和探索，进而提高学生的学科核心素养。

关键词：核心素养;任务驱动;教学实践

2018年初，国家正式颁布了《普通高中物理课程标准（2017年版）》，新版课程标准进一步明确了普通高中教育的定位。指出“普通高中的培养目标是进一步提升学生综合素质，着力发展核心素养，使学生具有理想信念和社会责任感，具有科学文化素养和终身学习能力，具有自主发展能力和沟通合作能力[ 1 ]。”而课堂是学校教学的主阵地，为了更好地发展学生的“核心素养”，以新教材鲁科版必修一第一章第四节“加速度”的教学为例，尝试使用任务驱动式的教学，推进学科基于核心素养的课堂教学设计。

所谓“任务驱动教学法”是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学法，将以往以传授知识为主的传统教学理念，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念;将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习状态，每一位学生都能根据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题[ 2 ]。

1  任务划分的依据

（1）对于运动的快慢的描述，在学生已有的认识中，就是根据速度的大小来区分的，比如飞机的速度最快、汽车次之、摩托车速度最慢。因此在课堂的引入环节，引入一个三种交通工具的起步视频，让学生体会，在短距离的加速阶段却发现事实并非如此，摩托车反而可能更快。通过这个例子让学生知道，单纯用速度并不能描述我们生活中物体的所有运动，进而引入本节内容。

（2）对于速度变化快慢该如何比较？分别设置三个问题：①速度变化量相同，时间不同;②时间相同，速度变化量不同;③速度变化量与时间都不相同。通过三个逐步深入问题的设置，引导学生再借助已学过的求速度的方法，类比对于速度变化快慢可以如何进行描述，而得出加速度的公式。在对该公式理解上，再借助学生已学过的功率这个概念加以认识。

（3）在对加速度公式的理解时，学生可能产生疑惑，为什么是速度变化量与时间的比值，而不是速度变化量与位移的比值？因为随着速度增加，时间在延长，可是位移同样也在变大。为了帮助学生消除疑虑，借此引入伽利略对于这个问题的研究过程，一方面帮助学生丰富认识，了解物理学史，另一方面也让学生感受到我们通常为了更方便的呈现一个问题，总是努力追求使问题简单化、美观化，在这里引入这个问题的研究方法，为今后学习其他图象类的问题提供一个重要的思想方法，逐步培养学生科学的思维方法。

（4）学完加速度有关知识后，需要让学生体会公式使用的注意事项，比如矢量性的方向、公式书写、单位的代入规范等，我们设置了计算死亡加速度的例题，利用该例题对学生进行安全文明出行的情感教育，并感受物理与我们的生活息息相关，逐步培养学生的科学的态度与责任。

2  任务实施实践

任务1  从生活小数据引入新课

问题情境：图1展示生活小数据，轿车、摩托车与飞机三种交通工具的最大速度，再问学生如果让这三种交通工具在400 m跑道上竞速，谁会最先通过终点呢？随后播放图2视频图2，在土耳其伊斯坦布尔新机场400 m跑道上举行的三种交通工具在跑道上的起步视频，结果，在400 m的跑道上比赛，摩托车却最先通过终点，飞机反而是最慢的。通过前后两个问题的对比，让学生的心里产生强烈的思维碰撞，形成疑惑，该如何描述这两种运动的差异呢？而引入课题。

通过展示真实生活的案例，不同运动的物体在同一跑道上运动，摩托车却跑的最快，飞机却是最慢的，跟我们日常生活的认识，飛机的速度最快相矛盾，让学生颠覆以往“飞机速度最快”这一认知，明白单纯只用速度的大小不能准确描述这三种交通工具在起步阶段的运动，紧接着对这个真实情境进行思维加工而引入本节所学的课题——加速度。

任务2  速度变化快慢的比较（见表1）

通过以上数据要求同学们比较A、B两种运动，二者用时相同，但两者的速度变化不相等，B的速度变化更大，因此B的速度变化更快。

再比较B、C两种运动，速度变化相同，但时间不同，B花费的时间更少，因此B的速度变化更快。

最后再问：那么A、C两项运动，哪项运动速度变化更快？

引导学生回顾，在所学过的知识中还有哪些物理量也是通过这种方式得到的呢？学生可以回忆起有功率P=等。而从这些物理量的学习中学生们知道，通过比值定义的方式得到的物理量，它们的大小可由公式求得。这样的比较学习为以后物理量决定式的学习打下伏笔。通过类比教学可以让学生体会研究物理问题的方法，触类旁通，从而为以后的学习奠定坚实基础，培养学生的科学思维。

任务3  回望历史，伽利略对运动学的研究

教学演示实验图3，让一小车从斜面上滑下，通过DIS装置记录小车通过每个位置时的速度v、所用的时间t、以及通过的位移s，利用电脑分别做出v-t与v-s图象，见图4、图5。

教师：历史上人们对于速度变化的快慢研究探索，有过“速度变化量与时间之比”和“速度变化量与位移之比”这两种看法的困惑和争论，在这里分别做出速度与时间和速度与位移的变化图象，从图象中发现速度与时间呈现线性变化，而速度与位移的变化是一条曲线。人们在描述一种运动时，总是追求简单的自然美，用速度变化量与时间之比来描述加速度，简单而且直观。

通过这个问题的设置让学生知道，人们对于一个问题的认识都是逐步深化的，科学思维指导我们，对于一个问题的探索，总是努力地把它转化为简单化、小型化的问题慢慢分解研究，以此降低分析的难度，这种思维方法的介绍将为学生以后学习提供重要的思想参考依据。比如，在学习测电源电动势和内阻的实验中，如图6所示，通过改变电阻R，可以得出多组的U、R数据，现要求出电源电动势和内阻，可以通过列方程求解，也可以通过图象法求解。在使用作图法时，如果直接做出U-R图象，通过描点法，发现它是一条曲线，很难找出他的物理意义及其变化规律。可以尝试着把它转换成关系，再作出图象，就会发现它们呈现的是一条直线，这样就可以使问题简单化。通过这些方法的渗透，逐步培养学生科学的思维方法，为以后的学习服务，为学生的终身发展服务。

通过设置任务2和任务3的问题，让学生领会在比较速度变化的快慢时，我们可以试着从不同的角度来进行探究，进而开拓学生的眼界，学会从不同的视角研究问题，培养学生的科学探究精神。

任务4  应用分析

为了人们安全出行，有些国家的交通管理部门为了安全，特别制定了“死亡加速度”（即加速度值为5000 m/s2） ， 以警醒世人。什么是死亡加速度呢？就是如果车子加速度超过这个值，人们将有生命危险。比如车辆在发生交通事故时，将会达到这一数值。假设一辆轿车以30 m/s在高速公路上行驶，由于爆胎，车辆失控撞向路边，碰撞时间为2×103 s，请问轿车驾驶员是否有生命危险？请同学们谈一谈，驾驶员为了尽可能避免达到死亡加速度，在行车时应注意采取哪些措施？

通过该例题的设置，首先让学生进一步熟练掌握加速度的计算公式，增强了对公式各个物理量矢量与标量的理解;其次更重要的是，在讨论第2个问题时，学生可以得出方法：（1）驾驶车辆不超速、不超载;（2）骑车时应戴好安全帽;（3）骑非机动车时不闯入机动车道;（4）乘坐车辆时应系好安全带。通过第二个问题的讨论，让学生明白在参与交通行为时，安全出行应该注意的事项，提高自己的社会责任感和公民文明意识。并借以实现学习物理知识、体会物理学与生活的紧密联系，进而服务社会，落实物理学中的培养学生科学的态度与责任的核心素养要求。

3  任务交流汇报

通过本节的学习，为了更好的检测学生的学习效果，设置了如下几个问题对学生加以强化训练（见图7）。

对学生加以强化训练。

例1、如圖7所示，把右边的几个问题用连线的形式把他们连接起来。利用这几个问题，可以把位置变化、位置变化快慢、速度变化、速度变化快慢等几个问题很好地区分开来，加深对概念的理解。

例2、把图8的8个问题通过游戏的形式呈现出来，让两个学生上台比赛，在规定的时间内看谁对的多。

通过游戏的形式呈现问题，增加上课的趣味性，活跃课堂，让学生喜欢上物理，同时又可以加深对知识的理解。

例3、篮球以10 m/s的速度水平撞击篮板后，以8 m/s的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1 s，求篮球在这段时间内的加速度。

总之，通过把教学问题情境化、知识问题任务化，以任务驱动式教学引导学生自主合作探究学习，让学生学习物理的积极性、主动性、实效性得到了很大的提高。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 麻宏隆.论高中信息技术之驱动教学[J].南北桥，2015（6）.