“支架式”教學在高中物理中的應用

蕭瑩

(廣州市第三中學 廣東 廣州 510120)

“支架式”教學是建構主義的主要教學模式之一，是教師在教學中為學習者搭建對知識理解的支架，為學生提供一種概念框架，這種框架中的概念是作為學習者對問題深入理解的支撐所需要的，為此，教師事先要把復雜的學習任務進行分解，以便把學習者的理解逐步引向深入．通俗地講,一是要呈現知識的脈絡,千萬不能莫名其妙地“半路殺出一個程咬金”來,要做好鋪墊;二是設置的問題要有臺階,不能老在這個“最近發展區”上逗留，要為學生提供帶有難度的內容,調動學生的積極性，發揮其潛能，超越其最近發展區而順利轉入下一個發展區．

下面，介紹一下筆者在高中物理教學中的一些嘗試.

1 借助圖形的直觀性呈現問題演變的支架

圖形的遞進演變，是將相關問題與圖形直觀關聯，通過圖形支架的精心設置，將教學難點分解、細化，層層深入，造成學生的認知沖突，產生探求的欲望．

【例1】如圖1，求下列導體切割磁感線時產生的感應電動勢(磁感應強度為B).

圖1

解析：這道題目解題的關鍵其實就是對切割有效長度的理解，但如果一開始做這道題的話，絕大多數學生會遇到困難，教師作為學生學習的引導者，應該適當地搭建“支架”，介入學生的最近發展區，幫助分解復雜任務，逐步引導同學們解決難題．

圖2

上述3個圖形由直到曲，分解復雜圖形，引導學生跟著支架往上攀爬，最后學生自己領悟到切割的有效長度是指垂直與切割速度方向的有效投影長度．

支架搭到這里，學生能夠解答出例1了嗎？好像還是不行，支架還得繼續搭建，如圖3所示.

圖3

支架4的目的是把學生從支架3的劣弧引導至支架5的優弧，這個時候教師基本不用講解，學生都已有所感悟，讓他們再分組討論，學生最終得出結論：有效切割長度=彎曲導線的兩端點連線在垂直速度方向的投影．

思考過程中，教師可適時提示，幫助學生沿著支架，在支架的幫助下逐步攀升.教師還要注意采取淡出策略，起初的引導幫助可以多一些，以后則逐漸減少，愈來愈多地放手讓學生自己思考，最后爭取達到無需教師引導，學生自己能在框架中攀升．

經過以上5部支架的搭建，例1就進入了學生新的最近發展區，解決起來就更加得心應手，也增強了信心,增加了學習興趣．

2 借助同類問題分析搭建類比理解的支架

借助同類問題的類比，給學生以啟示，使學生易于掌握新知識，同時也鞏固了舊知識．相當于在新舊知識間搭建了支架，讓學生能夠從已掌握的舊知識中順利地接受和理解新知識．

【例2】如圖4(a)是匝數n=1 500匝的螺線管，橫截面積S=20 cm2，電阻r=1.5 Ω，與螺線管串聯的外電阻R1=10 Ω，R2=3.5 Ω.若穿過螺線管的磁場的磁感應強度按圖4(b)所示的規律變化，求：

(1)螺線管兩端M，N間的電壓；

(2)R1上消耗的電功率[1]．

圖4

圖5

支架2：呈現下面的電路圖(如圖6)，問電壓UAB是多少？

圖6

根據已有的知識基礎，學生都會知道UAB是路端電壓等于8 V，踏上這個支架，例2的電路就進入了學生的最近發展區，經過仔細思考和討論，他們能夠明白之前為什么算出6 V，因為6 V是電動勢不是路端電壓，至此，例2的兩個瓶頸都能順利突破．

3 借助生活事例的作用形成情景理解的支架

生活事例的支架，更加直觀親切，更有利于輔助學生的理解．

【例3】《物理·選修3-2》第一章第5節是電磁感應規律的應用[2]，如圖7是法拉第圓盤發電機，圓盤在磁場中轉動時產生感應電動勢．學生對這個圓盤轉動為什么會有電動勢覺得很難理解，他們不覺得盤有切割磁感線，也沒看出磁通量有發生變化．

這個問題支架搭建的介入點應該聯系學生已有生活經驗和事例較好．

圖7 法拉第圓盤發電機

支架：如圖8是自行車輪的輻條[2]，當輻條很多很密集的時候，它就是轉盤．

圖8 帶輻條的自行車車輪

這個支架介入點的設置，是基于學生熟悉桿切割磁感線，把圓盤看作是由無數根長度等于半徑的輻條組成，在轉動圓盤時，每根輻條都做切割磁感線的運動，當輻條轉到圖7的OA位置時，輻條和外電路中的電流表恰好構成閉合回路，電路中便有電流產生，隨著圓盤的不斷旋轉，總有某根輻條到達OA位置，因此外電路中便有了持續不斷的電流．

參考文獻

1 廣州市中學物理學習與評價研究課題組 . 學習與評價(選修3-2) . 廣州: 廣州新華出版發行集團，2011.18

2 廣東基礎教育課程資源研究開發中心物理教材編寫組 . 物理·選修3-2.廣州:廣東教育出版社，2010.19～20