【摘要】本文以學(xué)習(xí)進階發(fā)展層級模型為理論支架劃分教學(xué)目標，采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法驅(qū)動學(xué)生通過解決核心任務(wù)實現(xiàn)生成式學(xué)習(xí).以“安培力”為教學(xué)案例，在原有演示實驗基礎(chǔ)上衍生出逐級進階的探究和設(shè)計任務(wù)，促使學(xué)生在完成任務(wù)的過程中發(fā)現(xiàn)問題，整合各單元相關(guān)知識解決問題，最終實現(xiàn)下位概念到核心概念的轉(zhuǎn)化.通過展示實際案例，描述一種基于學(xué)習(xí)進階發(fā)展層級模型的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)設(shè)計方案，為任務(wù)驅(qū)動結(jié)合學(xué)習(xí)進階應(yīng)用于教學(xué)實踐提供參考，并給出實踐過程中的一些建議.

【關(guān)鍵詞】 安培力；任務(wù)驅(qū)動教學(xué)；高中物理

1 概念介紹

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)是一種以建構(gòu)主義為基礎(chǔ)的教學(xué)模式，源于美國教育家杜威提出的實用主義理論，指教師在進行目標和學(xué)情分析后，將教學(xué)目標拆分成多個小的任務(wù)目標，學(xué)生通過在教師指導(dǎo)下完成任務(wù).在完成任務(wù)的過程中，學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，自發(fā)地完成知識的建構(gòu)，在做中學(xué)，一步步完成教學(xué)目標.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)強調(diào)任務(wù)設(shè)計的系統(tǒng)性和層次性，為此我們引入學(xué)習(xí)進階發(fā)展層級模型為任務(wù)的設(shè)計提供層次劃分依據(jù).學(xué)習(xí)進階就是學(xué)習(xí)者針對某一理論或概念，在較長時間內(nèi)進行的有計劃、有層次的一種漸進式學(xué)習(xí).這種學(xué)習(xí)以課程標準和核心素養(yǎng)要求為前提，遵循學(xué)習(xí)者的認知發(fā)展規(guī)律劃分學(xué)習(xí)過程，將整體的學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為認知水平逐級遞進的多個層級，使學(xué)習(xí)者能夠在自己的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)逐級完成學(xué)習(xí)目標，最終實現(xiàn)深度學(xué)習(xí).

2 基于學(xué)習(xí)進階層級模型的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)突出為學(xué)生構(gòu)建實踐或?qū)嶒灜h(huán)境，為學(xué)生創(chuàng)造在做中學(xué)的機會，這符合新課標的要求，但是任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的任務(wù)設(shè)計必須具備一定的系統(tǒng)性和層次性，為此我們引入學(xué)習(xí)進階發(fā)展層級模型為任務(wù)的設(shè)計提供層次劃分依據(jù).鑒于學(xué)習(xí)進階層級模型不是所有層級的學(xué)習(xí)都可以直接用學(xué)習(xí)任務(wù)來實現(xiàn)，我們聯(lián)系任務(wù)驅(qū)動教學(xué)中“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的理念將整個進階學(xué)習(xí)過程劃分為教師引導(dǎo)部分和學(xué)生主體實踐部分，教師引導(dǎo)部分包括經(jīng)驗和映射層級，學(xué)生主體探究部分分為關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)、整合層級，最后再增添一個評析環(huán)節(jié)，目的是教師和學(xué)生一起對進階學(xué)習(xí)過程進行分析和評價，為后續(xù)的進階學(xué)習(xí)提供有價值的參考建議.將教學(xué)目標分解成與學(xué)習(xí)進階層級相對應(yīng)的核心任務(wù)目標和子任務(wù)目標，以此引導(dǎo)學(xué)生在解決任務(wù)的過程中一步步深入學(xué)習(xí)，邁向進階終點.

3 教學(xué)案例介紹

安培力作為聯(lián)系磁學(xué)和電學(xué)的關(guān)鍵概念，因其較高聯(lián)系性和靈活性，成為高考物理試題中綜合性應(yīng)用題的常見考點，但又因其抽象性，也常常是物理教學(xué)中的難點.本文以“安培力”為例來設(shè)計學(xué)習(xí)進階任務(wù)，開展教學(xué)活動.

3.1 課程標準分析

課程標準中，明確要求學(xué)生需要學(xué)會判斷安培力的方向和計算安培力的大小，并且與現(xiàn)實生活中的應(yīng)用相聯(lián)系.不過安培力相對其他概念更顯抽象，像磁電式電流計、磁懸浮列車這些實例，大部分學(xué)生還缺乏親身接觸的機會.因此，需要給學(xué)生創(chuàng)造一個親身經(jīng)歷和實踐的機會，才更容易幫助學(xué)生融會貫通，做到熟練掌握與運用.

3.2 學(xué)習(xí)進階層級劃分

郭玉云教授通過對學(xué)習(xí)進階的深入研究，得到一種更加符合學(xué)習(xí)者物理認知水平發(fā)展的層級模型，包含經(jīng)驗、映射、關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)、整合五個層級.通過對安培力的相關(guān)教學(xué)目標的分析，劃分安培力學(xué)習(xí)過程的進階層級.鑒于任務(wù)驅(qū)動教學(xué)中“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的特性，經(jīng)驗和映射兩個層級將作為教師主導(dǎo)部分，在教師的教學(xué)和演示中完成.關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)和整合三個層級作為學(xué)生主體部分，學(xué)生以合作小組的形式完成任務(wù).最后添加教師和學(xué)生共同討論完成的評析環(huán)節(jié)，總結(jié)評價學(xué)習(xí)過程中的得失，不斷改進學(xué)習(xí)效果.

3.2.1 教師主體部分

（1）經(jīng)驗層級：聯(lián)系生活，引入主題

核心任務(wù) 聯(lián)系生活經(jīng)驗引入新課主題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探究欲望.

過程描述 課前學(xué)生搜集安培力相關(guān)的應(yīng)用實例，教師在課堂上播放實例視頻引入課題，學(xué)生以小組的形式結(jié)合所搜集的資料討論對安培力的基本認識.參考實例：播放航母電磁彈射器相關(guān)視頻，介紹我國第三艘航母“福建艦”搭載的最新現(xiàn)代化電磁彈射系統(tǒng).通過為磁場中的導(dǎo)線提供強電流來產(chǎn)生巨大安培力，艦載機在安培力的推動下實現(xiàn)短距離彈射起飛.該系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強，通過調(diào)節(jié)電流大小實時控制安培力的大小也大大提高了艦載機彈射起飛的效率，延長了艦載機的使用壽命.學(xué)生觀看視頻后，將視頻中的實例與小組內(nèi)搜集的實例進行對比和總結(jié)，認識到磁場與電場之間的相互作用下產(chǎn)生了力，并且這個力的大小與電流和磁場直接相關(guān).

設(shè)計目的 經(jīng)驗是物理現(xiàn)象在現(xiàn)實生活中的直接表征，是與人類生產(chǎn)生活息息相關(guān)的參考材料，通過列舉經(jīng)驗實例以便于促進學(xué)生將物理知識代入到生活情境中，從而有效促進認知結(jié)構(gòu)的建立.通過列舉電磁彈射器的例子，將國家前沿科學(xué)技術(shù)與物理學(xué)習(xí)直接聯(lián)系，有利于喚醒學(xué)生愛國情懷，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生后續(xù)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)熱情.

（2）映射層級：實驗演示，構(gòu)建直觀概念

核心任務(wù) 通過實驗演示和進階實驗?zāi)Ｐ痛罱ǎ龑?dǎo)學(xué)生依據(jù)概念特征映射出安培力基本認知模型，為后續(xù)進階學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).

子任務(wù) 安培力演示實驗

認知建構(gòu)的第一步就是化具象為抽象，對復(fù)雜的現(xiàn)實事物抽絲剝繭，取其核心和特質(zhì)構(gòu)建抽象模型，這個過程即為映射.為了實現(xiàn)這一過程，教師在課堂上進行安培力的實驗展示，演示帶電導(dǎo)體棒在磁場中運動情況.

進階任務(wù) 情境創(chuàng)設(shè)與實驗進階

在安培力演示實驗中，學(xué)生僅能觀測到導(dǎo)體棒受到力的作用，卻不清楚力的大小與哪些因素相關(guān)，也沒有進一步探究安培力與運動學(xué)之間的聯(lián)系，但是高考考題中卻廣泛出現(xiàn)將安培力與運動學(xué)緊密聯(lián)系的考題.為此，教師在原實驗?zāi)Ｐ突A(chǔ)上進行改造，模擬出真空管道超高速列車動力系統(tǒng)的簡化實驗?zāi)Ｐ?，該列車的動力系統(tǒng)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成平動動能的裝置.將導(dǎo)體棒看做小車，當導(dǎo)體棒中通入電流，所產(chǎn)生的安培力將驅(qū)動導(dǎo)體棒發(fā)生運動.

設(shè)計目的 通過創(chuàng)設(shè)情境可以將生活實際與物理學(xué)習(xí)緊密聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生在情境中可以更直觀地了解物理概念的本質(zhì)和特征.

在實驗搭建過程中，針對遇到的種種問題，組內(nèi)學(xué)生利用頭腦風(fēng)暴提出多個解決方案，再通過集體討論挑選出最合理且易于執(zhí)行的方案，可以切實鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并利用所學(xué)解決實際問題的能力，提高學(xué)生的主觀能動性.

3.2.2 學(xué)生主體探究部分

（1）關(guān)聯(lián)層級：定性分析，探尋關(guān)聯(lián)

核心任務(wù) 借助進階實驗?zāi)Ｐ?，定性探究安培力方向與電流和磁場方向之間的關(guān)系.進一步深化學(xué)生對安培力性質(zhì)的認識，提高學(xué)生實驗操作能力和定性探究能力.通過調(diào)控電流和磁場方向使得導(dǎo)體棒可以按照任務(wù)要求的方向行駛.小組成員實際動手操作，不斷改變磁場和電流方向，探究不同組合方案下導(dǎo)體棒的運動方向，最終討論總結(jié)出安培力方向和電流、磁場方向之間的關(guān)系.

設(shè)計目的 映射是對物理概念模型的初步認識，關(guān)聯(lián)就是通過猜想假設(shè)和實驗論證，一步步探究概念相關(guān)的各個物理因素內(nèi)部的邏輯和聯(lián)系.在任務(wù)過程中，從發(fā)現(xiàn)安培力方向受到電流和磁場的影響，到進一步的猜想假設(shè)和實驗論證，學(xué)生體驗了真實和完整的定_{czBPUIJbKJ7vj6d253ii66UUqeglmhmOpDGAZMEDZg8=}性探究過程，建立起了安培力方向的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，不僅加深了對安培力性質(zhì)的認識，還潛移默化地鍛煉了動手操作和推理論證的能力.

（2）系統(tǒng)層級：定量探究，構(gòu)建系統(tǒng)化實驗?zāi)Ｐ?/p>

核心任務(wù) 借助進階實驗?zāi)Ｐ停刻骄堪才嗔Υ笮∨c電流和磁場大小之間的關(guān)系，聯(lián)系公式制作安培力系統(tǒng)調(diào)節(jié)方案，使得導(dǎo)體棒可以按照任務(wù)要求的速度行駛.

過程描述 學(xué)生在教師指導(dǎo)下借助進階實驗?zāi)Ｐ鸵蕴骄堪才嗔Φ拇笮∠嚓P(guān)參數(shù).對上一個實驗?zāi)Ｐ瓦M行升級改造，通過串聯(lián)滑動變阻器來改變導(dǎo)體棒中通過的電流，觀察電流表示數(shù)獲得電路中實際電流大小，如圖1所示.在保證磁場強度不變的情況下，放置光電門來測量導(dǎo)體棒運行過程中的加速度，進一步探究導(dǎo)體棒所受外力與電流、磁感應(yīng)強度之間的關(guān)系.

設(shè)計目的 在關(guān)聯(lián)層級的定性探究基礎(chǔ)上，通過定量分析深入探究各個物理量之間的數(shù)量關(guān)系，在實驗改造過程中，學(xué)生有機會充分鞏固和利用已有的知識和經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)各部分知識間的聯(lián)系和共性規(guī)律，獨立動手操作的經(jīng)歷可以在很大程度上加深學(xué)生對相關(guān)公式的記憶和應(yīng)用.

（3）跨單元整合，綜合解決實際問題

核心任務(wù) 整合電學(xué)、磁學(xué)和運動學(xué)相關(guān)知識，通過調(diào)整減速區(qū)設(shè)計穩(wěn)定啟停的小車模型，從而提高學(xué)生歸納整合的能力和解決綜合實際問題的能力.

過程描述 進一步進階實驗任務(wù)，在導(dǎo)軌末端設(shè)置減速區(qū)，減速區(qū)內(nèi)放置磁極相反的磁鐵塊，小車通過時會因受到反方向的安培力而自然減速.在保證電路電流不變的情況下，要求學(xué)生通過調(diào)控導(dǎo)軌末端的反向磁場區(qū)域的大小來保證列車最終能平穩(wěn)停車.在任務(wù)過程中，教師預(yù)先設(shè)定任務(wù)要求的電路電流和提供每塊磁鐵能產(chǎn)生的平均磁感應(yīng)強度，學(xué)生將相關(guān)參數(shù)代入計算公式中求出減速區(qū)所需的磁鐵塊數(shù)量，再在實驗?zāi)Ｐ椭羞M一步驗證.

設(shè)計目的 在完成關(guān)聯(lián)和系統(tǒng)層級的學(xué)習(xí)任務(wù)后，學(xué)生對安培力的性質(zhì)和影響因素已經(jīng)有了比較完善和系統(tǒng)的認識.在此基礎(chǔ)上，新的學(xué)習(xí)任務(wù)將電學(xué)、磁學(xué)與運動學(xué)緊密聯(lián)系起來，驅(qū)動學(xué)生在完成任務(wù)的過程中對多單元物理知識進行整合與實際運用，有利于切實提高學(xué)生歸納整合的能力和解決綜合性實際問題的能力.

3.3 評析環(huán)節(jié)

對于學(xué)生而言，進階學(xué)習(xí)后的及時自評、互評可以有效地幫助其發(fā)現(xiàn)自身不足，依據(jù)自身不足及時提高相關(guān)認知能力和實踐水平.教師適時獎勵性評價也能切實提高學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中的積極性.于教師而言，深入了解學(xué)生實際的學(xué)習(xí)成效有助于總結(jié)教學(xué)設(shè)計中的問題和教學(xué)引導(dǎo)的缺失，不斷提高自身的學(xué)情分析能力和教育教學(xué)水平.所以，教學(xué)最后各合作小組要匯報任務(wù)情況并且相互討論和借鑒.教師作為總結(jié)者對學(xué)生的匯報結(jié)果加以匯整，發(fā)掘重點難點，為后續(xù)教學(xué)提供有價值的參考和建議.

4 結(jié)語

本文通過對“安培力”教學(xué)案例的設(shè)計和研究，總結(jié)出基于學(xué)習(xí)進階層級模型的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計流程，詳見圖2.同時，為基于學(xué)習(xí)進階層級模型的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)設(shè)計提供以下建議：聯(lián)系常見考點設(shè)計進階任務(wù)，提高學(xué)習(xí)任務(wù)的實用性；依據(jù)學(xué)生學(xué)情和課標設(shè)計進階任務(wù)，提高學(xué)習(xí)任務(wù)的適用性；任務(wù)設(shè)計盡量與現(xiàn)實接軌，保證任務(wù)驅(qū)動教學(xué)具有足夠的真實性和趣味性.

參考文獻：

［1］馬朱林.基于學(xué)習(xí)進階發(fā)展層級模型的高中物理教學(xué)設(shè)計——以“波的形成”為例［J］.物理教師，2023，44（12）：28-32.

［2］任虎虎.指向深度學(xué)習(xí)的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)研究——以人教版“力的分解”為例［J］.物理教師，2020，41（07）：28-30.