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【摘 要】本文以大学物理实验中的具体内容为实例，提出将任务驱动式教学模式与大学物理实验教学相结合的实施策略。
【关键词】大学物理实验 任务驱动 教学模式
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2017）12C-0155-02
大学物理实验是面向理工科学生所开设的基础课程中非常重要的一门，是技术与物理理论的结合，同时，也是大学生更加系统地接受科学的实验方法和进行实验技能训练的基础。课程目标就是要培养学生利用理论联系实际来分析问题和解决问题的能力；培养学生规范、严谨的学习态度和习惯；培养思维能力和创新精神，尤其是与现代技术发展相适应的综合能力。大学物理实验具有工具性、活动性、开放性和应用性的特征，故而以解决实际问题为目标的任务驱动式教学模式可以很好契合这些特征。
所谓任务驱动式教学模式，就是指在教学当中，学生在教师的帮助下，紧紧围绕课堂任务活动，在问题动机的驱动下，通过对所拥有的学习资源的主动应用，进行自主操作和互动协作的一种学习模式，在完成既定任务的同时，培养学生主动探索、解决问题、完成任务的精神的教学模式。任务驱动教学有利于激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生自主操作及与他人协作的能力。这种课堂教学模式将具体从明确任务（我要学）、自主操作（我在学）、质疑提升（我会学）、练习反馈（我学会）四个步骤来落实和体现。在大学物理实验课程当中就是通过实验目的来明确任务；教师讲解实验原理与实验内容后学生自主操作；学生提问和个别辅导来质疑提升；最后是通过实验报告数据的处理、总结、讨论来进行反馈。现将各步骤的具体操作规范予以分解，见图1。
一、任务设置：学生明确任务
精心设计、巧妙隐含了教学内容的学习任务，是教师教学主导作用的突出体现。通过设置任务情境的方式，使学生进入学习状态、明确学习任务，是有效课堂教学的开始。明确、适当的学习任务，可以吸引学生积极参与教学活动，提高学习效率。而教学目标则是教学活动的准绳，是衡量教学质量的标尺。明确又具体的教学目标则会对教与学起着决定作用。任务驱动教学法的关键就是，能够根据教学目标和学生的实际情况，把教学总目标进行有计划的分解，形成一系列的小目标，并把每一个学习模块的内容分解为一系列容易掌握的“任务”，通过这些一系列的小“任务”来体现出总的学习目标。因此，实验教师在设计教学任务之前要熟悉教学目标，认真地解读教材，并根据不同学生的接受能力，灵活具体地选择教法，确定任务内容、形式、难度、完成任务的条件及效果评价的方法。
例如在电桥法测中值电阻的实验中，通过讲清实验目的来使学生明确学习任务。包括把整个实验细化为在电学实验中如何使用回路接线法与跃接法正确连接电路；基本仪器的操作，其中包括检流计、电阻箱、双路直流稳压电源、QJ23型箱式电桥等；一些严谨的实验调节习惯和手法以及使用列表法来规范的记录实验数据等小模块。最终达到使得学生不但能够通过细化以后的小模块得到循序渐进的学习效果，而且有助于在具体的实验中养成规范严谨的学习态度与习惯。
二、自主操作：自主建构
自主操作是学生解决任务的基础和前提。在自主操作时，学生带着既定任务，“在学中做，在做中学，以做促学”，把“做”作为一个通向成功的阶梯。学生在任务驱动下，通过自己对所学知识的理解、运用，最后完成既定的教学任务。自主操作能有效培养学生独立学习、独立思考、独立获取信息、独立分析信息、自主构建知识体系的能力，使学生在课堂上主动动起来，形成“我在学”的良好氛围。当然在学生自主操作的同时，教师还要进行有效的自学指导。
（一）讲明方法和途径
教师要让学生知道学习任务的完成要从哪些方面入手，让学生知道自学什么，怎样自学，用多少时间，应该达到什么要求，如何检查。这样一来，学生带着明确的任務，掌握恰当的方法，从而使自学更加有效。
（二）做好巡视与个别指导
在学生自主操作的时候，教师要通过巡视课堂，观察学生学习状态，了解学生自主操作的进程，掌握学生操作的效果，加强督促，及时表扬速度快、效果好的学生，使每一个学生都积极动脑，认真操作。加强个别指导，尤其是要重视自学能力较差、自我要求松懈、学习有困难的学生，帮助他们掌握正确的操作方法、端正态度、解决问题，使他们始终能够保持学习参与状态。在整个过程中，在积极发挥教师的指导和辅助作用的同时，同样应发挥出学生自己的主观能动性，促进学习任务的完成。在具体实施过程当中，还可采用诸如“小组合作学习”“分层教学”等方法，解决教学过程当中容易出现的一些常见问题。
教师此时巡视课堂，还可指导学生进行有效探究，汇总学生交流讨论在操作过程中出现的问题，准确把握学生在操作中遇到的疑点、难点、重点问题，捕捉、判断、重组、加工任务完成过程中的生成性资源，为下一环节的精讲点拨做好准备。
三、质疑提升：精讲点拨
随着教育改革的不断深入，我们越来越认识到，培养学生的质疑意识、质疑能力，是全面落实素质教育，培养创新人才的关键。在学生自主操作和小组合作探究的基础上，教师可让学生进行质疑，并在质疑的基础上进行提升、迁移运用，挖掘学习的深度，拓展出更多的相关内容。这是一个生生、师生、组组互动合作的过程。教师要积极引导，鼓励学生从不同角度，用不同方式去想、去说、去做，从而激发学生质疑的兴趣，让课堂变得“活”起来。
四、任务评价：练习反馈
学习任务的完成情况，必须进行效果的检测，以监测学习成效，调节、激励学生，促进学生生动、活泼、主动地发展。可通过多元评价方式进行，使学生获得“我进步”的认同。
（一）诊断评价
可以根据教学内容，精选习题和试题，进行当堂达标的检测。检测可以是纸笔式、背诵式、阅读式等，可通过教师抽检、小组批阅、二人互检等方式进行。每堂课要求都能留出5分钟以上的时间用于效果检测。
（二）过程评价
学习效果的评价还要从学生参与学习的维度进行，重点对学习过程与方法，如学生的学习态度、习惯、参与程度以及创新意识、实践能力等进行评价。可采取生生互评、小组评价、组组互评、师生评价等。丰富评价的载体和方式，实施评价分层，更好地激励各层次学生的积极性，树立他们的信心。
以电位差计测量电源电动势为例，教师全面讲解过后，开始单独指导与学生自主操作，在过程中，教师可以随机针对性提出问题以引导学生学习方向；还可以根据学生对实验熟悉的程度来确定对其的要求；根据实际情况要求学生自搭电位差计电路，要求其说明搭建原理；说明电位差计的优越性、使用规则与校准各种仪表的基本原理等。
通过课堂教学的改革，任务驱动式教学模式的应用使得学生理解了理论知识是实际操作的基础，而实验最终的目的当然是应用，进而引导学生把课程和实践结合起来。在实验教学改革之后，通过考核可以看到，学生的实际动手能力和分析问题、解决问题的能力都有明显提高。学生通过开展基于“任务驱动”的小课题，不仅能更加深刻地理解所学知识，同时还能通过与其他同学的相互协作，提高自己的团队协作精神，并且对所学课程产生浓厚的兴趣。
附：大学物理实验的任务
全院理工科本科（54学时，化工系为27学时）模块链（各系从中挑选进行实验教学）。
上半年：物体密度的测定；用拉伸法测金属丝的杨氏模量；三线摆测物体的转动惯量；迈克尔逊干涉仪的调整和使用；物体传热系数的测定；测棱镜的顶角和折射率；用惠斯通电桥测电阻；线式电位差计的研究；示波器的使用；声速测量等。
下半年：模拟法描绘静电场；霍耳效应测磁场；等厚干涉：牛顿环 、劈尖；衍射光栅；密立根油滴；空气折射率；弗兰克赫兹；磁滞回线；热敏电阻；电表改装；太阳能电池等。
【参考文献】
[1]解光勇，施卫.3+1 教学模式在大学物理实验教学中的探索与实践[J].大学物理实验，2008（3）
【作者简介】程 玮（1974— ），男，安徽合肥人，合肥学院试验师，硕士，研究方向：物理教育。
（责编 丁 梦）
【关键词】大学物理实验 任务驱动 教学模式
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2017）12C-0155-02
大学物理实验是面向理工科学生所开设的基础课程中非常重要的一门，是技术与物理理论的结合，同时，也是大学生更加系统地接受科学的实验方法和进行实验技能训练的基础。课程目标就是要培养学生利用理论联系实际来分析问题和解决问题的能力；培养学生规范、严谨的学习态度和习惯；培养思维能力和创新精神，尤其是与现代技术发展相适应的综合能力。大学物理实验具有工具性、活动性、开放性和应用性的特征，故而以解决实际问题为目标的任务驱动式教学模式可以很好契合这些特征。
所谓任务驱动式教学模式，就是指在教学当中，学生在教师的帮助下，紧紧围绕课堂任务活动，在问题动机的驱动下，通过对所拥有的学习资源的主动应用，进行自主操作和互动协作的一种学习模式，在完成既定任务的同时，培养学生主动探索、解决问题、完成任务的精神的教学模式。任务驱动教学有利于激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生自主操作及与他人协作的能力。这种课堂教学模式将具体从明确任务（我要学）、自主操作（我在学）、质疑提升（我会学）、练习反馈（我学会）四个步骤来落实和体现。在大学物理实验课程当中就是通过实验目的来明确任务；教师讲解实验原理与实验内容后学生自主操作；学生提问和个别辅导来质疑提升；最后是通过实验报告数据的处理、总结、讨论来进行反馈。现将各步骤的具体操作规范予以分解，见图1。
一、任务设置：学生明确任务
精心设计、巧妙隐含了教学内容的学习任务，是教师教学主导作用的突出体现。通过设置任务情境的方式，使学生进入学习状态、明确学习任务，是有效课堂教学的开始。明确、适当的学习任务，可以吸引学生积极参与教学活动，提高学习效率。而教学目标则是教学活动的准绳，是衡量教学质量的标尺。明确又具体的教学目标则会对教与学起着决定作用。任务驱动教学法的关键就是，能够根据教学目标和学生的实际情况，把教学总目标进行有计划的分解，形成一系列的小目标，并把每一个学习模块的内容分解为一系列容易掌握的“任务”，通过这些一系列的小“任务”来体现出总的学习目标。因此，实验教师在设计教学任务之前要熟悉教学目标，认真地解读教材，并根据不同学生的接受能力，灵活具体地选择教法，确定任务内容、形式、难度、完成任务的条件及效果评价的方法。
例如在电桥法测中值电阻的实验中，通过讲清实验目的来使学生明确学习任务。包括把整个实验细化为在电学实验中如何使用回路接线法与跃接法正确连接电路；基本仪器的操作，其中包括检流计、电阻箱、双路直流稳压电源、QJ23型箱式电桥等；一些严谨的实验调节习惯和手法以及使用列表法来规范的记录实验数据等小模块。最终达到使得学生不但能够通过细化以后的小模块得到循序渐进的学习效果，而且有助于在具体的实验中养成规范严谨的学习态度与习惯。
二、自主操作：自主建构
自主操作是学生解决任务的基础和前提。在自主操作时，学生带着既定任务，“在学中做，在做中学，以做促学”，把“做”作为一个通向成功的阶梯。学生在任务驱动下，通过自己对所学知识的理解、运用，最后完成既定的教学任务。自主操作能有效培养学生独立学习、独立思考、独立获取信息、独立分析信息、自主构建知识体系的能力，使学生在课堂上主动动起来，形成“我在学”的良好氛围。当然在学生自主操作的同时，教师还要进行有效的自学指导。
（一）讲明方法和途径
教师要让学生知道学习任务的完成要从哪些方面入手，让学生知道自学什么，怎样自学，用多少时间，应该达到什么要求，如何检查。这样一来，学生带着明确的任務，掌握恰当的方法，从而使自学更加有效。
（二）做好巡视与个别指导
在学生自主操作的时候，教师要通过巡视课堂，观察学生学习状态，了解学生自主操作的进程，掌握学生操作的效果，加强督促，及时表扬速度快、效果好的学生，使每一个学生都积极动脑，认真操作。加强个别指导，尤其是要重视自学能力较差、自我要求松懈、学习有困难的学生，帮助他们掌握正确的操作方法、端正态度、解决问题，使他们始终能够保持学习参与状态。在整个过程中，在积极发挥教师的指导和辅助作用的同时，同样应发挥出学生自己的主观能动性，促进学习任务的完成。在具体实施过程当中，还可采用诸如“小组合作学习”“分层教学”等方法，解决教学过程当中容易出现的一些常见问题。
教师此时巡视课堂，还可指导学生进行有效探究，汇总学生交流讨论在操作过程中出现的问题，准确把握学生在操作中遇到的疑点、难点、重点问题，捕捉、判断、重组、加工任务完成过程中的生成性资源，为下一环节的精讲点拨做好准备。
三、质疑提升：精讲点拨
随着教育改革的不断深入，我们越来越认识到，培养学生的质疑意识、质疑能力，是全面落实素质教育，培养创新人才的关键。在学生自主操作和小组合作探究的基础上，教师可让学生进行质疑，并在质疑的基础上进行提升、迁移运用，挖掘学习的深度，拓展出更多的相关内容。这是一个生生、师生、组组互动合作的过程。教师要积极引导，鼓励学生从不同角度，用不同方式去想、去说、去做，从而激发学生质疑的兴趣，让课堂变得“活”起来。
四、任务评价：练习反馈
学习任务的完成情况，必须进行效果的检测，以监测学习成效，调节、激励学生，促进学生生动、活泼、主动地发展。可通过多元评价方式进行，使学生获得“我进步”的认同。
（一）诊断评价
可以根据教学内容，精选习题和试题，进行当堂达标的检测。检测可以是纸笔式、背诵式、阅读式等，可通过教师抽检、小组批阅、二人互检等方式进行。每堂课要求都能留出5分钟以上的时间用于效果检测。
（二）过程评价
学习效果的评价还要从学生参与学习的维度进行，重点对学习过程与方法，如学生的学习态度、习惯、参与程度以及创新意识、实践能力等进行评价。可采取生生互评、小组评价、组组互评、师生评价等。丰富评价的载体和方式，实施评价分层，更好地激励各层次学生的积极性，树立他们的信心。
以电位差计测量电源电动势为例，教师全面讲解过后，开始单独指导与学生自主操作，在过程中，教师可以随机针对性提出问题以引导学生学习方向；还可以根据学生对实验熟悉的程度来确定对其的要求；根据实际情况要求学生自搭电位差计电路，要求其说明搭建原理；说明电位差计的优越性、使用规则与校准各种仪表的基本原理等。
通过课堂教学的改革，任务驱动式教学模式的应用使得学生理解了理论知识是实际操作的基础，而实验最终的目的当然是应用，进而引导学生把课程和实践结合起来。在实验教学改革之后，通过考核可以看到，学生的实际动手能力和分析问题、解决问题的能力都有明显提高。学生通过开展基于“任务驱动”的小课题，不仅能更加深刻地理解所学知识，同时还能通过与其他同学的相互协作，提高自己的团队协作精神，并且对所学课程产生浓厚的兴趣。
附：大学物理实验的任务
全院理工科本科（54学时，化工系为27学时）模块链（各系从中挑选进行实验教学）。
上半年：物体密度的测定；用拉伸法测金属丝的杨氏模量；三线摆测物体的转动惯量；迈克尔逊干涉仪的调整和使用；物体传热系数的测定；测棱镜的顶角和折射率；用惠斯通电桥测电阻；线式电位差计的研究；示波器的使用；声速测量等。
下半年：模拟法描绘静电场；霍耳效应测磁场；等厚干涉：牛顿环 、劈尖；衍射光栅；密立根油滴；空气折射率；弗兰克赫兹；磁滞回线；热敏电阻；电表改装；太阳能电池等。
【参考文献】
[1]解光勇，施卫.3+1 教学模式在大学物理实验教学中的探索与实践[J].大学物理实验，2008（3）
【作者简介】程 玮（1974— ），男，安徽合肥人，合肥学院试验师，硕士，研究方向：物理教育。
（责编 丁 梦）