指向深度學(xué)習(xí)的高中物理課堂“學(xué)習(xí)任務(wù)”的設(shè)計(jì)策略

摘 要：高中學(xué)習(xí)任務(wù)多種多樣，其中前置性學(xué)習(xí)任務(wù)、過程學(xué)習(xí)任務(wù)和探究學(xué)習(xí)任務(wù)，因在教學(xué)過程中任務(wù)明確，其教學(xué)效果十分顯著。如何在物理課堂教學(xué)中通過布置學(xué)習(xí)任務(wù)促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)呢？筆者以繩-球模型和桿-球模型為例：布置前置性學(xué)習(xí)任務(wù)完成自制水流星模型和桿-球模型，使學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)真實(shí)情景;布置整理-歸納-尋因-發(fā)現(xiàn)過程學(xué)習(xí)任務(wù)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力;布置探究學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容批判的學(xué)習(xí)和對知識的理解及知識的遷移，追求高投入、有效率的深度學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)任務(wù);物理課堂

深度學(xué)習(xí)[1]是一種對學(xué)習(xí)的本質(zhì)的認(rèn)識，追求學(xué)生積極主動(dòng)參與、高效率的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生利用規(guī)律解決實(shí)際問題的能力。筆者比較認(rèn)同：深度學(xué)習(xí)追求有效地高階思維學(xué)習(xí);深度學(xué)習(xí)是深入物理規(guī)律的批判性學(xué)習(xí)[2];深度學(xué)習(xí)是促進(jìn)不同版本教材融合的整合性學(xué)習(xí);深度學(xué)習(xí)是落實(shí)核心素養(yǎng)的必然途徑。深度學(xué)習(xí)不僅需要學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中積極參與，還需要教師通過確立高階思維的教學(xué)目標(biāo)、創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境、整合總結(jié)物理規(guī)律、布置學(xué)習(xí)任務(wù)、選擇評價(jià)方式等方面進(jìn)行積極引導(dǎo)。

近年來，筆者所在的課題組結(jié)合高中物理課堂對“深度學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一些探究，下面就筆者所在的課題組，在指向深度學(xué)習(xí)的高中物理課堂“學(xué)習(xí)任務(wù)”的設(shè)計(jì)中所采用的措施，作一下簡單介紹。

一、指向深度學(xué)習(xí)，物理課堂“學(xué)習(xí)任務(wù)”設(shè)計(jì)框架路徑圖

如圖1所示，為了進(jìn)一步優(yōu)化課堂教學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)，筆者所在的課題組結(jié)合物理課堂教學(xué)實(shí)踐，設(shè)計(jì)了“指向深度學(xué)習(xí)”的高中物理課堂“學(xué)習(xí)任務(wù)”框架路徑圖。

框架路徑圖解讀：結(jié)合物理核心素養(yǎng)，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求和考試大綱內(nèi)容，確定高階思維學(xué)習(xí)的課時(shí)目標(biāo)，布置前置性學(xué)習(xí)任務(wù)、過程學(xué)習(xí)任務(wù)和探究學(xué)習(xí)任務(wù)，促進(jìn)“深度學(xué)習(xí)的課堂實(shí)施”?；谥袑W(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，利用“形成性評價(jià)”和“終端測量評價(jià)”促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的形成。

圖1 物理課堂“學(xué)習(xí)任務(wù)”設(shè)計(jì)框架路徑圖

二、布置前置性學(xué)習(xí)任務(wù)，通過情景體驗(yàn)促進(jìn)知識的構(gòu)建

前置性學(xué)習(xí)任務(wù)[3]，是諸多學(xué)習(xí)任務(wù)的一種，在教學(xué)活動(dòng)中突出學(xué)生的主體地位。因此，教師需要從多維度挖掘前置性學(xué)習(xí)任務(wù)，呈現(xiàn)形式多樣的簡潔易于操作的前置學(xué)習(xí)任務(wù)。

如在粵教版第四章曲線運(yùn)動(dòng)中第三節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)中的繩-球模型和桿-球模型，筆者通過布置前置性學(xué)習(xí)任務(wù)，每個(gè)學(xué)生自制水流星模型或桿-球模型。進(jìn)行下列體驗(yàn)活動(dòng)：（一）自制簡單的水流星模型，在一次性杯倒入適量水，用細(xì)線連接杯子四周，使一次性杯子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，體會(huì)繩子對手的作用力，如果杯子初速度很小的情況下，重復(fù)實(shí)驗(yàn);（二）部分學(xué)生采用筆芯和紙團(tuán)自制桿-球模型，體會(huì)紙團(tuán)在最高點(diǎn)速度為零時(shí)，紙團(tuán)的運(yùn)動(dòng)情況;（三）小組合作采用筆芯和紙團(tuán)自制雙星模型和三星模型，展示在旋轉(zhuǎn)筆芯的過程中，紙團(tuán)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，總結(jié)物理規(guī)律。

通過本次體驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生體驗(yàn)到在繩-球模型中，一次性水杯只有滿足一定條件，才能通過最高點(diǎn);在桿-球模型中，小球在最高點(diǎn)可以靜止。通過布置前置性學(xué)習(xí)任務(wù)，確立高階思維目標(biāo)，通過情景體驗(yàn)促進(jìn)知識的構(gòu)建，以促進(jìn)“深度學(xué)習(xí)的課堂實(shí)施”的目的。

三、布置過程學(xué)習(xí)任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生對知識點(diǎn)應(yīng)用和遷移

過程學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生在高階思維的教學(xué)目標(biāo)引導(dǎo)前提下，經(jīng)歷整理-歸納-尋因-發(fā)現(xiàn)的自主掌握物理規(guī)律的一個(gè)過程。教師布置過程學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的知識分析概括繩-球模型和桿-球模型的規(guī)律。

（一）繩-球模型[4]

1.教師給學(xué)生充足的時(shí)間，通過作圖分析一次性水杯在最高點(diǎn)的受力情況如圖2，根據(jù)合外力提供向心力得：，學(xué)會(huì)圖解方法分析問題的能力;

2.把本題陳述為非情境化物理問題，鍛煉學(xué)生抽象概括能力;

3.根據(jù)推導(dǎo)小球能通過最高點(diǎn)的最小速度（當(dāng)T=0時(shí)，），培養(yǎng)學(xué)生變量分析素養(yǎng);

4.賦予各種實(shí)踐情境并進(jìn)行討論，例如過山車的最高點(diǎn)的受力分析，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用意識和知識遷移能力;

5.設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證第③問的結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。

（二）桿-球模型

結(jié)合體驗(yàn)活動(dòng)，桿可以提供支持力，通過作圖分析小球在最高點(diǎn)的受力情況：1.圖3為桿對小球提供拉力時(shí)的受力情況，根據(jù)合外力提供向心力得：2.圖4為桿對小球提供支持力時(shí)的受力情況，根據(jù)合外力提供向心力得：;推導(dǎo)在桿-球模型中，當(dāng)T2=mg時(shí)，vmin=0，小球能到達(dá)最高點(diǎn)的最小速度為vmin=0。

教師通過創(chuàng)設(shè)問題情境、以真實(shí)生活實(shí)例、布置過程學(xué)習(xí)任務(wù)使學(xué)生在平常觀察生活、體會(huì)生活中學(xué)到知識，有利于培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。

四、布置探究學(xué)習(xí)任務(wù)，掌握物理規(guī)律

當(dāng)學(xué)生完成過程學(xué)習(xí)任務(wù)之后，教師可提出以下問題，進(jìn)一步加深學(xué)生對繩-球模型和桿-球模型的理解和認(rèn)識。問題1：小球以一定的初速度v0（v0<）沖上單軌道如圖5，分析小球能否達(dá)到最高點(diǎn)？問題2：不能到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，在哪一點(diǎn)會(huì)發(fā)生脫軌？問題3：小球能過最高點(diǎn)時(shí)，在經(jīng)過最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的支持力差值是否恒定？

引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)機(jī)械能守恒[5]探究問題1：以最低點(diǎn)為0勢能面利用機(jī)械能守恒解決問題如圖5，引導(dǎo)學(xué)生分析小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)的機(jī)械能分別為、，結(jié)合小球能過最高點(diǎn)的條件為綜上可知，，即小球在最低點(diǎn)的速度，小球?qū)⒉荒艿竭_(dá)最高點(diǎn)。

引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)動(dòng)能定理分析問題2：如圖6假設(shè)小球在A點(diǎn)脫軌（此時(shí)軌道對小球的彈力N=0），由重力沿著指向圓心的分力提供向心力得：，小球從最低點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中由動(dòng)能定理得：，綜上可知。

引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)動(dòng)能定理分析問題3：通過作圖分析小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力情況，根據(jù)合外力提供向心力得：、，從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中由動(dòng)能定理得：，綜上可知，N1-N2=6mg，即小球在經(jīng)過最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)，軌道對小球的支持力差值恒定。

教師給予學(xué)生充足的討論時(shí)間，通過布置探究學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的批判的學(xué)習(xí)和對知識的理解及遷移，追求學(xué)生主動(dòng)參與、高效率的深度學(xué)習(xí)。教師要提高認(rèn)識，確定高階思維學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境、整合總結(jié)物理規(guī)律、布置前置性學(xué)習(xí)任務(wù)、過程學(xué)習(xí)任務(wù)和探究學(xué)習(xí)任務(wù)，促進(jìn)“深度學(xué)習(xí)的課堂實(shí)施”。

參考文獻(xiàn)

[1]任虎虎.促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的多版本物理教材整合教學(xué)——以“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”教學(xué)為例[J].教學(xué)與管理，2019，（3）：48-49.

[2]趙惠松.深度學(xué)習(xí)視域下高中物理教學(xué)的優(yōu)化策略[J].中學(xué)物理，2018，36（2）：30-31，62.

[3]毛健云.淺析前置性學(xué)習(xí)任務(wù)在物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育界，2018，（29）：89-90.

[4]葉巧英.繩球模型與桿球模型[J].考試周刊，2018，（63）：164.

[5]袁明彪.對“繩拉球”問題機(jī)械能瞬間損失的探討[J].學(xué)園·教育科研，2013，（1）：167.

作者簡介：廖燕賓.（1992-3）男，河南濮陽，漢族，碩士研究生，中學(xué)二級教師。研究方向：高中物理教育教學(xué)。

本文系廣東省教育科研“十三五”規(guī)劃2020年度教育科研，普通高中物理課堂指向深度學(xué)習(xí)的教案設(shè)計(jì)研究，課題編號：2020ZQJK035。