基于任务分析的搭桥式物理教学

姜迎春

（西南大学物理科学与技术学院，重庆 400715）

任务分析指详细描述完成某一任务所需的行为技能的成分，这些成分之间的关系及每一个成分在整个任务中的功能.简单地说就是把复杂的目标分成一些简单的、容易处理的子成分的过程.“任务分析（task analysis）”这个专门术语起源于第二次世界大战期间的军事和工业人员培训.美国心理学家米勒（R.B.Miller）最早提出任务分析这个术语，后经美国著名学习与教学心理学家加涅（R.M.Gagne）发展并成为促进教学设计科学化的一种技术.华东师范大学皮连生教授于1984年在《试论教学目的设计的心理学理论与技术》一书中首次将任务分析的思想和技术引入我国.由此可见，任务分析由来已久，并不陌生.但这并不代表着我们在教学实践中已经将“任务分析”做得很好了，恰恰相反，在新课程改革提倡多样化教学的背景下，我们是否陷入了教学形式化的歧途而忽略了我们教学任务的本身，这是值得我们思考的.所以任务分析在我们今天的教学中仍然是非常重要的一项工作，值得我们去研究.

顾名思义，搭桥式教学指教师通过问题、练习、实验探究等手段搭建桥梁以引导学生主动获取知识达到教学目标的教学方式.搭桥式教学的原则是教师采用启发的方式引导学生一步一步靠近目标，自己经历思维转变的过程，最终学生通过自己的努力获得结论，而不是由教师直接告诉学生结论，代替学生思考的过程.这种教学方式能很好地体现学生的主体性和教师的主导性，进而帮助学生克服在学习中遇到的困难，提高学习物理的兴趣和信心.搭桥式教学要求教师在备课时认真思考哪些地方需要搭桥？如何搭桥？这对教师的要求是很高的，要求教师要认真分析教学的每一个细节，精心准备以搭建有效的桥梁，让学生在教师的帮助下自己过桥以达到目的地.

1 基于任务分析的搭桥式教学的必要性

毫无疑问，教师在备课时一定会进行教学任务分析，但我们往往忽略对教学任务的进一步细化.我们可以通过图表的形式一步步细化教学任务，明确学生的学习起点，然后精心设计如何搭建桥梁让学生从已有的起点一步一步达到子目标最终达到终点目标，这里有着无穷的奥秘有待我们去探索.

在新课改的理念中，我们都知道要体现学生的主体地位，然而在具体落实中教师会遇到很多困难，以至于有些教师形式化地设计各种活动让学生参与，但学生的收获甚小.特别是在物理教学中，教师总以为非常简单的问题，可是学生总是掌握得不好.究其原因，笔者认为物理学习特别是高中物理的学习其实对学生的思维能力要求是很高的，但很多时候学生并没有真正自己经历思维的转变提升过程，而是教师直接告知结论并反复强调，虽然学生也许当时掌握了结论，但实际上学生经历的是一种机械式的学习过程，无意义的学习.当然有些教师并未意识到这一点，这需要我们对自己的教学过程进行认真的反思和研究.基于任务分析的搭桥式教学可以“迫使”我们站在学生的角度去思考要掌握新的概念和规律需要经历怎样的复杂、详细的思维过程，进而设计出符合学生认知规律的教学.

2 基于任务分析的搭桥式教学在物理教学中的应用

下面以高中物理力学和电学部分各举一个例子来分析如何进行任务分析，以实现有效的搭桥式教学.

案例1.向心力概念的建立.

向心力概念的理解是我们教学中的一个难点.而我们仔细对该任务进行分析发现，向心力概念的建立需要学生“理解向心力的作用（为什么需要这个概念）”及“在实例中能找出向心力”.向心力的作用这个子目标的前提条件是“匀变速圆周运动的特点”和“力与曲线运动的关系”.而在实例中找出向心力的前提是“对物体进行正确的受力分析”和“理解向心力的方向”.实现“理解向心力的作用”这个目标便实现了“理解向心力的方向”，结合正确的受力分析便能找出向心力的来源，同时也理解了向心力是一种效果力，最终建立向心力的概念.这样分析起来，实际上向心力的概念这个知识点并没有新的内容，就是对前面的基础知识“匀变速圆周运动的特点”和“力与曲线运动的关系”的应用.教师只需要对学生进行适当的引导便可建立向心力的概念，任务分析图如图1所示.

图1

基于这样的任务分析，在教学中需要搭建的桥梁便清楚了.

搭桥1：复习提问以激活学生原有的知识.

①匀变速圆周运动的特点.

②力与曲线运动的关系.

搭桥2：提供实例进行分析引导学生进入知识的应用状态.

① 如图2，分析磁力对小铁球的运动所起的作用.

② 如图3，小球在轻绳拉力作用下做匀速圆周运动，分析拉力对小球运动的作用.

图2

图3

③分析地球绕太阳做匀速圆周运动时万有引力的作用.

搭桥3：启发提问以引导学生得出结论.

①做匀速圆周运动的物体受力有什么特点？

②向心力是一种新的性质的力吗？举例说明.

搭桥4：提供习题找出向心力以巩固概念的建立.

案例2.电压表的改装.

对电压表改装这个教学任务进行分析，我们知道其就是串并联电路和欧姆定律的应用，除了对表头G进行基本的介绍外没有什么新的内容.但是从历年的教学情况来看学生对这部分知识和技能的掌握并不是很好，这是值得我们去深思的.

图4

由任务分析图4可知，有两个思维点需要教师搭建有力的桥梁以帮助学生到达学习的目标：①由表头G测电压的局限性联想到串联电阻的分压作用；② 应用欧姆定律计算串联电阻的阻值.在实际教学中，教师们认为这两个思维点的转化是自然而然的，于是直接告知学生结论，然后急于用各种练习来加强学生对结论的记忆.而学生表面上是接受了教师给出的结论，但实际上并没有经历思考的过程，没有真正理解其原理.教师应该搭建好桥梁让学生自己经历知识的建构过程.

搭桥1：提问引导，发现矛盾并思考如何解决矛盾.

图5

①从表头G上可以直接读出电流值，我们可以将该读数变成表头G两端的电压数值吗？可以用表头G来测电压吗？

② （如图5）这样的电路会有什么问题呢？

③要使流经表头G的电流减小不致将其烧坏应该怎么办呢？

搭桥2：启发思考得出表头G改装为电压表后修改其示数的方法.

① 表头G改装为电压表后如何修改其示数？

② 已知表头的读数，如何求解改装后的电压表两端的电压？

搭桥3：实物展示以体会理论与实际的相符.

将实验室损坏的电压表拆开后投影给学生进行观察.

通过以上两个例子我们可以看出，任务分析可以帮助我们理清楚为了实现终点目标而需要不断实现的下一级子目标以及这些目标之间的关系，这里实际上体现了知识点间的逻辑关系.物理学科中的各种概念、定律、定理都是以命题形式呈现的，物理命题都是运用一定的逻辑推理策略获得的.我们所搭建的桥梁就是为了让新知识与学生认知结构中已有的观念建立实质性的联系，让学生经历有意义的学习，真正得到发展.以上教学中教师没有直接告知学生结论，而是在学生原有知识的基础上通过耐心的引导，最终实现教学目标.

3 小结

搭桥是教师的各个教学环节所起到的作用，我们所采取的各种教学方式方法都可以作为搭桥的手段，所以我们不拘泥于某一种特定的方法.如何设计桥梁是需要教师靠自己的智慧和努力去实现的，需要在教学实践中不断地钻研.笔者认为应把握这样几个原则：（1）认真做好教学任务分析，明确教学的终点目标与子目标及学生的起点能力；（2）耐心引导，让学生习惯于靠自己的努力获取新知，切不可急于告知学生结论而前功尽弃；（3）坚持教学反思，不断总结经验并敢于不断突破创新.

在新课程的教学中我们提倡要注重过程的学习.这个过程不仅是参与活动的过程，实验探究的过程，也是体验概念、规律建立的过程.很多时候我们进行的物理教学都是“注入式”的教学，我们自以为符合了逻辑性，但忽略了学生的能力起点和思维转化的复杂性.教学中，教师要认真对学习任务进行分析，搭建符合学生学习的逻辑推理桥梁，让学生在教师的启发引导下一步一步地靠近最终达到学习的目标，真正体现尊重学生的学习主体地位.

1 加涅，韦杰等著.王小明，庞维国等译.教学设计原理（第5版）［M］.上海：华东师范大学出版社，2007.

2 赵跃文.例谈加涅任务分析图表在中学物理教学中的应用［J］.物理教师，2013（5）：4.