摘要：運(yùn)用信息技術(shù)科學(xué)設(shè)置課前任務(wù)是高效開展智慧課堂教學(xué)的關(guān)鍵。針對物理學(xué)科的課程目標(biāo)和智慧課堂的特點(diǎn)，將課前任務(wù)分為基礎(chǔ)知識類、實驗探索類和知識拓展類，并從引領(lǐng)性、基礎(chǔ)性、開放性、層次性、針對性和安全性六個方面優(yōu)化課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計，有助于提高智慧課堂教學(xué)成效。

關(guān)鍵詞：智慧課堂;課前自主學(xué)習(xí)任務(wù);物理教學(xué)

當(dāng)今，信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合，線上線下混合式智慧課堂的出現(xiàn)使精準(zhǔn)化教學(xué)與個性化學(xué)習(xí)成為可能^[1]。學(xué)生應(yīng)用智能終端進(jìn)行前置學(xué)習(xí)，將學(xué)習(xí)成果上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺。教師可以在課前知道學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和困惑，針對性進(jìn)行教學(xué)設(shè)計^[2]。以往由于認(rèn)識不足或缺少平臺，課前學(xué)習(xí)常被忽略，有了智慧場景的支持，課前學(xué)習(xí)成為課程和教學(xué)不可或缺的部分。課前如果教師不指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計和規(guī)劃，完全由學(xué)生自主完成，則學(xué)習(xí)是低效的。筆者從教學(xué)的基本任務(wù)出發(fā)，結(jié)合實踐，剖析如何選取恰當(dāng)?shù)恼n前自主學(xué)習(xí)任務(wù)，更好地滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求。

一、課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)選擇的出發(fā)點(diǎn)

中學(xué)階段，物理是必修課程。學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理，逐步建構(gòu)科學(xué)觀念，形成科學(xué)思維，提升探究能力，在此過程中，產(chǎn)生關(guān)于科學(xué)的個體體驗、情感和態(tài)度。在進(jìn)入正式的物理學(xué)習(xí)之前，學(xué)生的頭腦中有著各種與科學(xué)觀念相關(guān)的認(rèn)識和想法。如果學(xué)生不經(jīng)歷對原有觀點(diǎn)進(jìn)行反思和批判的過程，科學(xué)的概念很難為學(xué)生理解和接受，更遑論靈活運(yùn)用。學(xué)生要學(xué)好物理，首先需要經(jīng)歷獨(dú)立的思考和任務(wù)解決的過程，通過理解、解釋相關(guān)現(xiàn)象或解決問題，探究方法策略，形成對科學(xué)問題的觀點(diǎn)、看法。這樣，在面對教師和同伴的時候，學(xué)生才能清晰地對比他人與自己的觀點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)評價。反思對于物理學(xué)習(xí)是不可或缺的，而不是學(xué)生正式學(xué)習(xí)的附屬物。教師不能只從教學(xué)資源的角度對待學(xué)生的課前學(xué)習(xí)任務(wù)，而應(yīng)該站在提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的高度，從課程開發(fā)與實施的角度來思考。

在傳統(tǒng)課堂環(huán)境下用傳統(tǒng)方式教學(xué)，師生溝通受到很大局限。通常，教師滿堂灌是因為對學(xué)生情況不了解。在智慧課堂環(huán)境下，師生借助智能終端，可以充分溝通和有效交流。應(yīng)用智能終端既可以讓教師向?qū)W生推送恰當(dāng)?shù)娜蝿?wù)，又可以讓學(xué)生向教師或與同伴反饋結(jié)果。教師通過了解和識別學(xué)生在此過程中的各種觀點(diǎn)、看法、知識及情感的準(zhǔn)備等，對合理的部分進(jìn)行利用，激發(fā)學(xué)生動機(jī)，縮小學(xué)生認(rèn)知與科學(xué)觀念的差距;對于不合理的部分，也要通過恰當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行糾正，幫助學(xué)生順利地進(jìn)入科學(xué)體系。這樣，學(xué)生的反饋也成為課程資源的一部分，為教師精準(zhǔn)備課提供了條件。

因此，如何讓學(xué)生通過自主完成課前任務(wù)，以充分展示或暴露關(guān)于學(xué)科的觀點(diǎn)、看法，為其開展新的學(xué)習(xí)活動奠定基礎(chǔ)，并且讓教師及時有效地掌控，這是布置課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)的出發(fā)點(diǎn)。

二、課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)的內(nèi)容

根據(jù)物理課的特點(diǎn)，課前任務(wù)的內(nèi)容分為三類：基礎(chǔ)知識類、實驗探索類和知識拓展類。

（一）基礎(chǔ)知識類

學(xué)生完成基礎(chǔ)知識類任務(wù)，可以達(dá)到溫故和知新兩個目標(biāo)，也就是復(fù)習(xí)、鞏固已學(xué)知識，為新知識的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，或者通過學(xué)習(xí)，簡單了解新的知識。這類知識選擇的范圍來自兩個部分：一是復(fù)習(xí)與當(dāng)前課程相關(guān)的已有的知識，通過完成這些任務(wù)，鞏固前面所學(xué)的相關(guān)知識，在知識和技能方面為下一步的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。例如，在學(xué)習(xí)“電路”之前，分析水流可以循環(huán)的原因，為新課的教學(xué)掃清障礙。二是來自于對新知識的解釋，內(nèi)容是學(xué)生通過閱讀文本或觀看視頻較易理解的。例如，在學(xué)習(xí)“折射”時，教師讓學(xué)生閱讀課本，學(xué)習(xí)視頻或照片、示意圖等，清晰地知道折射是光從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)產(chǎn)生的現(xiàn)象。

這類任務(wù)呈現(xiàn)的形式比較簡單，可以是對物理概念、原理、實驗、現(xiàn)象等的復(fù)述或利用這些知識說明（解決）簡單的問題，讓學(xué)生填空、選擇（即使是簡答或計算，也可以以這兩類題目的形式呈現(xiàn)）。除了常規(guī)的填空，教師應(yīng)關(guān)注概念圖的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)或預(yù)習(xí)，通過繪概念圖弄清楚新舊知識間的聯(lián)系。

教師在布置基礎(chǔ)知識類學(xué)習(xí)任務(wù)時，一定要注意，任務(wù)單上給出的問題是學(xué)生可以完全理解的。例如，教學(xué)“杠桿的五要素中的力臂”時，有教師布置了這樣的任務(wù)：“力臂是_______到________的距離”。雖然學(xué)生可以對著課本填空，但是這個概念對學(xué)生仍然是陌生的，不清晰引入這個概念的必要性，也不明白真正含義，像這樣出題就不合適。

學(xué)生完成這類任務(wù)的成果比較確定，他們可以通過智慧課堂及互動平臺，提交答案。教師利用智能批閱功能，可以即時了解學(xué)生答題的正誤情況及比例，了解學(xué)生對于新的學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備狀況。

（二）實驗探索類

物理學(xué)是人們構(gòu)建起來的對自然現(xiàn)象的解釋體系，而某個結(jié)論則是這個體系中的一個點(diǎn)。如果學(xué)生孤立地學(xué)習(xí)知識點(diǎn)，是難以構(gòu)建起清晰的物理圖像和知識結(jié)構(gòu)的。物理課程標(biāo)準(zhǔn)特別強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究的重要性，指出科學(xué)探究既是重要的物理學(xué)習(xí)方法和手段，又是重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在條件允許的情況下，教師布置課前任務(wù)也應(yīng)堅持這一理念。教師布置這類課前任務(wù)是為了讓學(xué)生經(jīng)歷觀察和操作，在學(xué)習(xí)過程中感知現(xiàn)象，理解對實驗過程的控制及結(jié)果，引發(fā)學(xué)生對相關(guān)現(xiàn)象的關(guān)注、思考，描述現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，搜集證據(jù)，知道或理解現(xiàn)象發(fā)展的順序，探究因果關(guān)系。這是學(xué)生自主構(gòu)建理論和現(xiàn)實關(guān)系的過程。借此，學(xué)生清晰自己對相關(guān)事物的理解和解釋，獲得參與話題討論的“談資”。教師也可以通過學(xué)生探究過程中的信息反饋，更好地了解學(xué)生的前概念，設(shè)計更有效的課堂教學(xué)策略。

教師布置這類任務(wù)時應(yīng)使任務(wù)與學(xué)生的水平和他們可以利用的資源匹配。那種讓學(xué)生在課前探究“杠桿平衡條件”的任務(wù)是不合適的——學(xué)生還沒弄清楚什么是杠桿、什么是杠桿的五要素、什么是杠桿的平衡等一系列問題，怎能理解“杠桿平衡條件”這樣的問題。但是，教師可以將該課前自主學(xué)習(xí)的任務(wù)設(shè)定為系列的操作，讓學(xué)生按照操作說明參與活動。具體設(shè)計如下：（1）觀看視頻中的內(nèi)容;（2）根據(jù)視頻中介紹的操作方法，找一根筷子或小木棍等物品，去撬一個重物，比如一摞書本或其他物品;（3）變換一下用力的方向，感受一下與剛才有什么不同;（4）再變換一下撬動的位置，再感受一下;（5）將每次改變用力的方向和改變施力位置的時候的感受按順序記錄下來;（6）得出哪些結(jié)論？

學(xué)生按照以上指引進(jìn)行操作，通過平臺細(xì)致、反復(fù)觀看視頻，思考后認(rèn)識到作用在杠桿上的力的效果與力和作用點(diǎn)有關(guān)。學(xué)生不斷地用語言進(jìn)行表達(dá)也促進(jìn)了反思，發(fā)現(xiàn)原來所學(xué)的力的三要素對理解杠桿問題并不太適用。他們需要描述和說明這個困惑，這有利于對杠桿問題建立初步認(rèn)識。

學(xué)生很難一開始就提出高質(zhì)量的問題。教師布置課前任務(wù)宜圍繞重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)并基于學(xué)生擁有的知識、能力和資源展開，設(shè)計小實驗，告知基本操作過程，給出能輔助呈現(xiàn)分解的圖片、視頻等資源，引導(dǎo)學(xué)生操作并用自己的語言描述和解釋。這樣教學(xué)有利于引發(fā)問題，讓學(xué)生在課堂上圍繞新知識參與活動，深入討論。

在實驗探索類課前任務(wù)設(shè)計中，教師要明確告訴學(xué)生需要準(zhǔn)備的器材、操作的步驟和需要探索的問題。答案應(yīng)具有一定的開放性。學(xué)生利用智能終端交流更加輕松，暢所欲言。課前，教師應(yīng)讓學(xué)生圍繞課題充分表達(dá)觀點(diǎn)和看法。

探索物理規(guī)律、理解物理現(xiàn)象應(yīng)盡可能通過實驗落實，如果沒有條件做實驗，教師可以提供錄像資料供學(xué)生學(xué)習(xí)。在推送視頻之前，教師應(yīng)加以剪輯，對學(xué)生需要注意的地方進(jìn)行處理：放大細(xì)節(jié)部分，根據(jù)教學(xué)需要調(diào)整播放速度，對某些內(nèi)容用符號或文字標(biāo)注。例如，教師設(shè)計課前認(rèn)識物體運(yùn)動快慢問題的任務(wù)時，下載了奧運(yùn)會劉某110米欄的視頻，并將劉某跑過第一個欄的那一秒的片段慢放，并對位置、時間用箭頭進(jìn)行標(biāo)記，然后向?qū)W生布置這樣的任務(wù)：“110 m欄第一個欄放在離起點(diǎn)13.72 m的地方，后面每兩個欄間的距離是9.14 m，請仔細(xì)觀看劉某參加比賽的視頻，作答以下題目：（1）在視頻中找到劉某跨第一個欄的時間，他這段時間的平均速度是______m/s;（2）請找到他跨第5個欄的時間，此時他已經(jīng)跑了______秒鐘，離起點(diǎn)的距離是________m，這段時間他運(yùn)動的平均速度是______m/s;（3）根據(jù)前兩個結(jié)果，可以判斷劉某做的運(yùn)動是勻速運(yùn)動還是變速運(yùn)動？（4）可以舉出其他相似的事例嗎？”

學(xué)生按照這組任務(wù)，分析問題串，細(xì)致地觀察，認(rèn)真地運(yùn)算，在學(xué)習(xí)過程中，理解了概念，學(xué)會了證明一個物體運(yùn)動性質(zhì)的方法。

（三）知識拓展類

教師布置這類課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)是為了拓展學(xué)生的知識面，提供幫助學(xué)生了解當(dāng)節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)的背景等。教師可以根據(jù)教學(xué)任務(wù)，為學(xué)生提供時事、新聞等方面的科普文章、錄像等，也可以讓學(xué)生課后去社區(qū)或工廠等安全的地方參觀、訪談。智能終端的應(yīng)用為學(xué)生閱讀文本、觀看錄像或動畫提供了便利，為他們與不同的人員就與學(xué)習(xí)相關(guān)的問題進(jìn)行溝通和交流提供了可能性。借助數(shù)字化手段獲取豐富的信息，有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)、社會、技術(shù)、生活環(huán)境等各方面的關(guān)聯(lián)，對提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)將產(chǎn)生重大影響。讓學(xué)生理解物理學(xué)與技術(shù)發(fā)展、物理學(xué)與社會的進(jìn)步及物理學(xué)與文化的互動是物理教育的有機(jī)組成部分，如今數(shù)字化教與學(xué)也是應(yīng)有之義。

三、課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計的優(yōu)化

教師選擇課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)時要注意，學(xué)生自主學(xué)習(xí)雖有智能終端的輔助及教師、同伴的遠(yuǎn)程互動，但如果任務(wù)不合適，也會讓學(xué)生分心、拖延、敷衍，導(dǎo)致效率低下。課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)定可從以下六個方面進(jìn)行優(yōu)化。

（一）引領(lǐng)性

教師設(shè)計課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)要有一定的引領(lǐng)性，從觀念、方法、情感等方面引領(lǐng)學(xué)生即將開始的學(xué)習(xí)。學(xué)生通過完成任務(wù)，對新的知識有一定的了解、好奇心被激發(fā)，并初步認(rèn)識到所學(xué)知識與生產(chǎn)生活及科學(xué)技術(shù)密切聯(lián)系。信息化平臺可以更豐富、更生動、更加便捷地向?qū)W生呈現(xiàn)學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)要求。教師應(yīng)該盡可能選擇那些生動、清晰、美妙的學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生更好地體驗科學(xué)理論的重要、技術(shù)的精妙，理解人類科技進(jìn)步的不易。學(xué)生在了解知識的同時，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、尊重他人的成果的態(tài)度，感受自然之美，樹立為祖國、為家鄉(xiāng)的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)智慧的理想。

（二）基礎(chǔ)性

課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)定要體現(xiàn)基礎(chǔ)性。教師布置這些任務(wù)是要讓學(xué)生獨(dú)立思考、操作并完成的，所以無論在內(nèi)容、器材選擇方面，還是文字表達(dá)方面，都要使任務(wù)與學(xué)生的智力和非智力因素匹配，讓一般程度的學(xué)生能夠看得懂、找得到、做得來。任務(wù)過難或過易都不能很好地保持學(xué)生的注意力并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

（三）開放性

教師在布置任務(wù)時要盡量設(shè)計一部分開放性的問題。開放性體現(xiàn)在問題答案的開放性和活動形式的開放性。教師設(shè)計開放性問題，有助于引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生不同的觀點(diǎn)。智能終端為學(xué)生課前和課中交流觀點(diǎn)提供了空間，這樣有利于暴露學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的前概念或錯誤觀念，還提高了學(xué)生的表達(dá)、辨別和推理的能力。例如，在學(xué)習(xí)運(yùn)動及牛頓第一定律時，教師播放視頻讓學(xué)生思考一個人在船上行走時的相對運(yùn)動情況，“如果觀察者站在同一條船上、岸上、其他的船上甚至在宇宙飛船上，分別能觀察到什么”，這樣既有趣味，又能引發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生形成關(guān)于運(yùn)動、參考系等問題形成深入的思考。

（四）層次性

課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)要有層次性。根據(jù)布盧姆教育目標(biāo)分類體系，教師設(shè)計教學(xué)目標(biāo)應(yīng)從識記、理解、應(yīng)用、分析、評價、創(chuàng)造逐層遞進(jìn)。在布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)時，教師要布置識記、理解和初步應(yīng)用層次的任務(wù)。這些層次的任務(wù)是課前在各種教學(xué)資源的支持下學(xué)生可以獨(dú)立完成的。在完成這些任務(wù)的過程中遇到的困難和疑問以及更高層次的目標(biāo)任務(wù)，則需要在課堂上通過師生協(xié)作完成。這樣，就在傳統(tǒng)課堂上增加了學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)、自我建構(gòu)知識的過程，更充分地發(fā)揮了課堂師生共同在場的重要作用。

（五）針對性

教師布置的自主學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)該具有選擇性和挑戰(zhàn)性。與傳統(tǒng)課堂相比，智慧課堂的優(yōu)勢在于利用信息化、智能化的技術(shù)實現(xiàn)學(xué)習(xí)的個性化。學(xué)生雖然是在同一個班級學(xué)習(xí)，但是由于成長經(jīng)歷、知識水平不同，學(xué)習(xí)需求有差異的。教師可以通過智慧課堂和數(shù)字平臺布置可供選擇的任務(wù)，讓不同的學(xué)生通過一道評價性的問題從興趣和難度兩方面進(jìn)行判斷，做出選擇，在相對合理的時間里完成適合自己的課前自學(xué)任務(wù)。為提升學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，教師可以利用系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的選擇進(jìn)行一定的積分獎勵，這樣既能讓基礎(chǔ)稍弱的學(xué)生在完成任務(wù)的時候收獲成就感，又能滿足富有進(jìn)取精神學(xué)生對挑戰(zhàn)性任務(wù)的需求。

（六）安全性

教師在布置任務(wù)的時候，要提前考慮學(xué)生可能遇到的問題和突發(fā)的狀況。例如，教學(xué)家庭電路知識時，教師可以利用智能終端推送正面和反面的視頻，呈現(xiàn)燈光打扮的美好而安寧的夜晚或者事故場景，會令學(xué)生留下深刻印象，認(rèn)識安全用電的重要性，養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣。

筆者分析了課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計問題并提出優(yōu)化建議。教師根據(jù)課前、課中和課后對教學(xué)過程的構(gòu)想來設(shè)計系列任務(wù)，針對目標(biāo)形成課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，讓學(xué)生在課前按照要求完成一定的任務(wù)，為學(xué)習(xí)新知識、提高能力打基礎(chǔ)。

智慧課堂環(huán)境下，教師運(yùn)用便捷的方式和手段教學(xué)，改變了課堂的形式、結(jié)構(gòu)。大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的應(yīng)用使得課程的邊界從封閉走向開放，有著傳統(tǒng)教育教學(xué)不具備的優(yōu)勢。教師利用智慧課堂平臺，設(shè)計恰當(dāng)?shù)恼n前學(xué)習(xí)活動，以恰當(dāng)?shù)姆绞较驅(qū)W生呈現(xiàn)，使其學(xué)習(xí)成果能高效反饋。

新的教學(xué)手段為新時代的教師既提供了強(qiáng)大的工具，又帶來了挑戰(zhàn)。作為肩負(fù)為國育才重任的教師，需要更新自身的教學(xué)理念，提高信息技術(shù)應(yīng)用能力，讓智慧課堂助力學(xué)生成長。

注：本文系山東省基礎(chǔ)教育教學(xué)改革項目“新高考背景下中學(xué)物理課程實施的困境突破”（編號：3700008）、山東省研究生教育質(zhì)量提升計劃立項建設(shè)項目（編號：SDYJD17064）、橫向課題“教育信息化2.0時代中學(xué)智慧課堂教學(xué)改革的理論與實踐”的研究成果。

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（作者高嵩系山東師范大學(xué)副教授;王雪、邵夢媛系山東師范大學(xué)研究生;尹苗系山東師范大學(xué)教授）