科学设计任务情境 有效培养学科素养
方林 陶士金
摘要：本文从单元教学视角对单元教学的意义进行了探讨，对任务群及单元任务的含义进行了论述，给出了设计单元任务的原则：依据课程标准，具备一定的趣味性、可操作性、层次性等特点。在此基础上，提出了以单元任务群驱动教学的环节：呈现任务—分配任务—完成任务—评价任务。
关键词：任务? 单元教学? 核心素养? 课程标准
一、问题的提出
《普通高中物理课程标准（2017年版）》将高中物理课程目标定为进一步促进学生物理学科核心素养的养成和发展。那么怎样才能将培养学生的物理核心素养落实到教学中呢？这已成为一线教师亟待思考的问题。已有研究表明，以单元模式组织教学可以弥补课时教学的种种不足，可以更加全面、有效地培养学生的核心素养。单元教学是从宏观上对一个单元进行整体构思，但归根结底还是由一节节课时教学组成，而一节能真正培养核心素养的课应该由一个个丰富多彩的教学活动构成，每个教学活动又应该是由教师精心设计的一个个任务组成。然而，以每节课为目标制定的任务覆盖面甚小，可能只针对素养的某一方面进行教学设计。另外，这样设计的课时任务间可能缺少必要的联系，不利于甚至不可能全面落实核心素养的培养。基于上述考虑，我们在每个单元教学时，可以先从单元角度设计出一个单元教学大任务，然后将大任务分解成一个个小任务，通过这样有机组成的任务群来落实对核心素养的全面培养。
二、对任务群的相关研究
（一）任务群及单元任务的含义
如前文所述，我们可以将由单元任务及课时任务组成的整体叫作“任务群”，其中单元任务是指基于本单元的核心内容、主干知识和关键问题所制定的具有真实情境且具有一定意义和价值的表现性任务，如撰写一篇研究小论文、完成一个调查研究、完成一件科学小制作、解决一个实际问题等。
例如，在《运动的描述》单元教学时，可以将本单元的大任务设计为：上网搜集各种交通运输工具（如“复兴号”动车组）的运行速度，调查其由启动到加速至最大速度的时间及在两地间的运行情况等，研究其运动可以从哪些角度描述，提交调查报告，以个人或4人小组为单位完成，最后在教师的指导下相互之间进行评价。
在设计出一个单元的大任务后，需要将其分成一系列小任务后再分散到每个课时教学中。例如，制定好《运动的描述》单元大任务后，我们可以将其分解成如下小任务：①观察生产生活中一些比较复杂的运动，感悟质点模型的建立;②研究不同交通工具在两地间的路线图，初步经历矢量的学习（位移）;③比较不同交通工具的运动快慢，经历位置变化快慢的学习;④比较不同交通工具的加速过程，经历速度变化快慢的学习;⑤自主归纳变化快慢问题的共同特点，初步体会变化率的学习。
（二）“任务群”的设计原则
为有效落实核心素养的培养，在设计任务时必须依据一定的原则。
1.设计应围绕落实核心素养
如前文所述，设计任务时首先要制定单元教学目标，目标的制定必然要依据课程标准。课程标准是实际教学的行动指南，任务的设计也同样要依据《普通高中物理课程标准（2017年版）》。课标中不但指明了高中物理教学的核心知识、主干内容，还将学业质量划分为5种不同水平。这5种不同水平是我们设计任务时首先要思考的问题，因为这决定了任务的大小、繁杂、难易程度。
例如，在以“电阻的测量”为单元组织教学时，我们可以分别设计不同的单元大任务：在实验室中对未知电阻的阻值进行测量，要求能连接电路图和实物图，知道注意事项及操作步骤，设计几种不同方案测量表头的内阻，并对其进行改装和校准，要求能分析系统误差，处理测量数据，写出实验报告。
2.设计要具有一定的趣味性
任务应具有一定的趣味性。可以从生产、生活、科技、环境、能源等多个角度创设任务情境，设计出与物理有关的任务。例如，在进行《匀变速直线运动的规律》单元教学时，我们可以将单元大任务制定为：对高空抛物带来的危害进行调查，分析其原因，写出一份调查报告。
3.设计要具备可操作性
任务群的设计不应停留在下达一些简单的命令上，如把“什么是力的合成与分解”“力的合成与分解满足什么规律”“牛顿第三定律的内涵是什么”等简单的问题作为任务，就不能从根本上提升核心素养。无论是单元大任务还是课时小任务，都必须目标明确、难度适宜、科学合理。例如，进行《圆周运动》单元教学时，我们可以将单元任务制定为：研究自行车车速的影响因素。要求能够分析自行车前进速度与脚踏板转速间的关系，掌握拐弯不摔倒的技巧，会从力与运动的角度分析原因，形成一份调查报告。
4.“任务群”的设计要具备层次性的特点
设计任务时，不但要依据课标，立足教材，还应基于学情。设计任务时，要考虑学生的“最近发展区”，循序渐进，具有一定的层次性。不同班级的单元大任务可以不同，同样也可以把任务分配给不同水平的学生去完成。例如，将其中较简单的、易完成的任务分配给物理学习暂时落后的学生，让他们也能经常体验成功感，调动其学习积极性。
（三）以“任务群”驱动教学的环节
对核心素养的培养归根结底要通过课时教学来落实，可以通过“任务群”来驱动课时教学，即课时教学围绕任务开展，分为四个环节：呈现任务—分配任务—完成任务—评价任务。
1.呈现任务
呈现任务即教师在设计好单元任务后，根据需要适时将每个小任务呈现给学生。可以是学案的形式在印刷后提前或当堂给学生，也可以是在每节课教学初始时通过多媒体形式给出。例如，在进行《相互作用》的教学时，可以通过多媒体给出如下任务：
任务1：根据初中学习的内容，准确陈述力的概念
要求：学生陈述后，让学生指明力的三要素
任务2：从力的三要素角度认识重力
要求：知道重力的产生、方向、大小、作用点
任务3：通过实验，体会用悬挂法找重心的思想
要求：知道悬挂法求重心的适用条件
2.分配任务
分配任务即将每个大任务分解成一个个小任务后，再将一個个小任务分派到每个小组，根据需要可能还要将小任务再分配至每一个或几个学生，让每位学生都能明确自己的学习任务。这样做可以使每个学生都能参与进来，提高每位学生的主动性，从而落实对其核心素养的提升。例如，在《探究感应电流产生的条件》时，可以将任务分配如下：
3.完成任务
在布置好具体任务后，紧接着就要引导、督促学生完成任务。从上一轮课改开始，就一直倡导“科学探究”的理念，科学探究也是本轮课改中物理学科核心素养的重要组成部分。因此，完成任务的过程也是不断培养科学探究素养的过程。引导学生经历科学探究过程，在相互协作、讨论、交流的基础上，发现问题、解决问题，力争自主完成各项任务。当然，在学生存在疑难、易错时，教师应适时抛出一些启发性的问题而并非直接告知其答案，以落实对学生科学思维素养的培养。
4.评价任务
一节完整的课堂教学一定包括评价环节，评价可以有效反馈学习效果，有利于学生逐步完善自身的知识结构。课程标准中指出，自我评价和同伴评价是学生检查回顾学习的起点、过程、成果、困难和问题及其产生的原因。因此，完成任务后，可以让学生间客观公正地相互评价。当然，教师既要肯定学生的进步，也要指出学生可能存在的问题，修改不足之处，明确进一步学习的方向。此外，在某一单元的任务学习结束之后，教师还可以通过分组或全班一起的形式举行分析讨论会、成果发布会，引导学生进行讨论，并和学生一起分析总结。值得注意的是，评价任务设计也必须以落实对学生核心素养的培养，提高学生解决问题的能力为目标。
三、结语
新一轮课改已拉开帷幕，以单元教学模式在高中物理教学中落实学科素养行之有效。以单元任务群为主线来驱动教学，变革教材的组织形式，是有效落实对学生核心素养培养的重要方式。因此，通过对高中物理单元教学学习任务群的设计，有利于学生明确学习任务，提高学习针对性，有效实现四种物理核心素养的提升。
