基于“支架式”教學理論的物理教學過程設計

趙 瑾 楊曉梅

（寧夏大學物理電氣信息學院 寧夏 銀川 750021）

隨著我國教育改革的不斷深入，建構(gòu)主義學習理論在教學中的作用日益凸顯出來.教學模式由傳統(tǒng)的教師中心逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生中心和教師主導、學生主體的模式.支架式教學能夠充分調(diào)動學生學習的積極性、促進師生間的互動交流、實現(xiàn)學生知識的自主建構(gòu)，是建構(gòu)主義學習理論在教學應用中的典型代表.

1 支架式教學理論

1.1 支架式教學的概念界定

支架式教學，也稱“腳手架式教學”或“支撐點式教學”，顧名思義，就是在教學的過程中，教師或者其他助學者適時恰當?shù)貫閷W習者搭建必要的“支架”，以完成教學目標或是某種活動（數(shù)學活動、語言活動、科學活動等）［1］.這個“支架”必須做到：是學習者進一步理解問題所需要的；學習者需要時積極提供，當他們的能力增長時及時撤去；教師能夠根據(jù)學習者的情況不斷地調(diào)整搭建的“支架”.

1.2 支架式教學的理論依據(jù)

支架式教學是建構(gòu)主義的一種教學模式，其理論基礎(chǔ)與建構(gòu)主義一致，但對支架式教學發(fā)展影響最為深刻的是維果茨基重視社會交往在兒童心理發(fā)展中的作用及“最近發(fā)展區(qū)”的思想.

維果茨基強調(diào)的是兒童潛在能力，他認為兒童認知的發(fā)展是通過觀察他們世界里人們之間的相互交往，以及自己與比自己水平較高的社會成員間的相互交往，然后利用這些相互作用跨越現(xiàn)有水平達到潛在發(fā)展水平（依靠他人幫助可以達到的發(fā)展水平），從而認知得到不斷發(fā)展，而這兩個水平之間的差距就是最近發(fā)展區(qū)［2］.兒童認知的發(fā)展是在最近發(fā)展區(qū)內(nèi)得以實現(xiàn)的，兒童只有努力解決發(fā)展區(qū)內(nèi)的困難、問題，才能將潛在發(fā)展區(qū)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的發(fā)展，并創(chuàng)造不斷的發(fā)展可能.最近發(fā)展區(qū)為教師成功地搭建支架提供了最適宜的介入點，教師在學生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi)搭建必要的支架，介入到學生的學習中，幫助學生解決困難任務，完成新知識的學習.學生的學是在支架的扶持下，力圖跨越最近發(fā)展區(qū)的學習.因此，在運用支架式教學時要清楚學習者的兩種發(fā)展水平：現(xiàn)有水平和依靠他人幫助可以達到的水平，在最近發(fā)展區(qū)內(nèi)適時地搭建必要的支架，并不斷地創(chuàng)造發(fā)展區(qū)，提高教學對學習者發(fā)展的促進作用.

2 物理教學的特點

新課改對物理教學提出了許多新的要求，更加關(guān)注教學過程，明確學習的主體是學生，注意讓學生通過親歷科學探究的過程，初步學習科學探究的方法從而達到知識的意義建構(gòu)和情感態(tài)度與價值觀的提升.將支架式教學運用到物理教學中，能夠應對新課改對物理教學提出的新要求，改變過去學生被動接受知識的局面.學生能夠積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考，促進學生對知識的理解，培養(yǎng)師生合作與探究能力.

3 基于支架式教學的物理教學過程設計

摩擦力是高中力學中常見的3種力之一，較難理解，尤其是靜摩擦力.因此，筆者以滬科版《高中物理·必修Ⅰ》中的靜摩擦力為教學內(nèi)容［3］，按照支架式教學理論的5個教學環(huán)節(jié)：搭建“腳手架”→創(chuàng)設情境→獨立探究→協(xié)作學習→效果評價，進行如下的教學過程設計.

3.1 搭建“腳手架”

搭建“腳手架”要圍繞學生當前的學習任務，在學生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)搭建支架，旨為幫助學生順利地完成新知識的學習.物理教學中搭建支架的方法有多種：概念支架、問題支架、實驗支架等［4］.

首先，搭建問題支架.教師所提的問題一定要滿足學生學習新知識所面臨的未知狀態(tài).本節(jié)靜摩擦力，教師提問“當一個物體跟另一個物體有相對滑動時，在它們接觸面上產(chǎn)生的摩擦力叫做滑動摩擦力，那如果沒有相對滑動而只是欲滑未滑的狀態(tài)時，在它們的接觸面上有力嗎？如果有，它是什么力呢？”，通過這個問題引起學生的思考，引入本節(jié)課的主要內(nèi)容——靜摩擦力.

然后，搭建概念支架.對于靜摩擦力，學生初中時已初步學習過研究力的基本方法、摩擦力和二力平衡，在本節(jié)之前也深入地研究了滑動摩擦力，已具備進一步探究靜摩擦力的知識基礎(chǔ).在教學的過程中教師應根據(jù)教學需要及時回顧滑動摩擦力的概念、二力平衡、力的三要素這3個基本的知識點，為學生順利完成靜摩擦力的學習奠定基礎(chǔ).

最后，搭建實驗支架.本節(jié)課的探究實驗 ——靜摩擦力的大小以及最大靜摩擦力，既有與上節(jié)課實驗——探究滑動摩擦力的大小——有相似的地方，又有不同.這就要求師生在做本節(jié)課的實驗時要在明確上節(jié)實驗裝置、方法的基礎(chǔ)上根據(jù)本節(jié)內(nèi)容靈活選取實驗裝置、合理設計并進行實驗.

3.2 創(chuàng)設情境

創(chuàng)設情境對于物理教學來說尤為重要.學生對于生活中的體會還僅僅停留在感知階段，并沒有達到深入理解的階段，因此，在教學中教師要善于發(fā)現(xiàn)學生并不是很深入理解的這些現(xiàn)象、情境，并努力創(chuàng)設情境使學生的認識由感性上升為理性.物理教學中可以讓學生親自做實驗、分組討論生活中的體會，或是教師播放一些源于生活的視頻、圖片等方式創(chuàng)設情境.例如，本節(jié)課，讓學生體驗靜摩擦力可以設置如下情境：

情境一：學生兩人一組，把兩本書一頁一頁地交叉對插，然后，各抓住一本書的書脊用力對拉.學生通過對拉書可發(fā)現(xiàn)：平常隨手可挪動的兩本書，竟會變得像被強力膠粘在一起似的，難舍難分，而這個力正是靜摩擦力；

情境二：學生推講桌，雖然用力了，講桌卻沒有被推動時，講桌和地面保持相對靜止，根據(jù)初中所學的二力平衡的知識，這時一定有一個力與推力平衡，此時這個力就是桌腿與地面之間的靜摩擦力，學生可以從中體驗靜摩擦力的存在；

情境三：播放源于生活中利用靜摩擦力的圖片或視頻，如，拿在手中的瓶子、毛筆不會滑落，皮帶運輸機把貨物送往高處等等，并讓學生討論生活中利用靜摩擦力的體會.實際教學中，教師可根據(jù)需要選擇其中的一種或幾種情境進行教學.

3.3 獨立探究

獨立探究階段是學生從有人指導才能解決問題的水平向獨立解決問題的水平過渡，此階段，教師要逐步的“放手”，只做必要的指導輔助，強調(diào)學生的自主探究能力，最終的目的是使學生在教師的指導下不斷地完成新知識的自主建構(gòu).靜摩擦力的產(chǎn)生條件、方向、作用點這3個知識點，學生在教師的指導下，按照研究滑動摩擦力的方法，結(jié)合靜摩擦力的概念和身邊隨手可得的靜摩擦力的實例，例如，走路、手推桌子等，完全可以自己獨立探究總結(jié)出結(jié)論.

3.4 協(xié)作學習

學生在獨立探究的基礎(chǔ)上，以小組為單位相互合作，運用實驗器材（木塊、質(zhì)量較大的砝碼、測力計）探究靜摩擦力的大小以及最大靜摩擦力.此時，教師分組應依照“同組異質(zhì)，異組同質(zhì)”的原則，注意學生的互補性，將實驗操作、知識接受能力等方面有差異的學生分在一組.這樣小組遇到問題時，不同水平的學生間相互交流、集思廣益，尋找多種解決方案，以使自己的思路趨于明晰，對問題的理解更深刻.此過程同樣少不了教師的指導和點撥，教師必須根據(jù)自己的經(jīng)驗選擇恰當時機，幫助、支持學生的學習.在實驗進行的過程中，教師要注意觀察各小組的實驗狀況、問題焦點等.對本節(jié)實驗中的問題焦點和易出現(xiàn)的問題：如彈簧測力計的使用規(guī)則；拿取砝碼的注意事項；怎樣拉動彈簧測力計才能保證拉力的大小就是靜摩擦力的大小；至少要記錄幾次數(shù)據(jù)才能得出實驗結(jié)論；怎樣測出最大靜摩擦力等，教師應給予必要的指導，并利用提問、全班討論、交流、練習等不同形式，鼓勵學生積極思考.最終的目的是學生能夠根據(jù)自己記錄的數(shù)據(jù)得出f靜＝F外（F外≤f靜max）的實驗結(jié)論，并且能夠通過實驗進一步完善和深化對靜摩擦力的理解，初步掌握轉(zhuǎn)換法的實驗方法，并從中體會到團隊力量的強大.

3.5 效果評價

本節(jié)課的評價采取過程性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合的評價方式.教學過程中，師生共同學習完一個重要的知識點后，教師給出相應的反饋練習，檢查學生是否掌握了此知識點.課后練習：課本76頁家庭作業(yè)與活動第2題和第3題，并思考探究實驗：測量最大靜摩擦力的方法是否可以改進.

這節(jié)課將靜摩擦力分為：從滑動摩擦力過渡到靜摩擦力—感知靜摩擦力的存在、生活中的靜摩擦力—獨自探究靜摩擦力產(chǎn)生條件、作用點、方向—合作探究靜摩擦力的大小及最大靜摩擦力，這4部分內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣，使學生對于靜摩擦力的理解從初級的認知水平向高級的認知水平逐步過渡，最終實現(xiàn)學生知識的意義建構(gòu).

綜上所述，支架式教學能夠給予學生輕松快樂的學習氛圍，使學生在教師的幫助下，自主探究并與小組合作探究，最終實現(xiàn)知識的意義建構(gòu)，改變了學生被動接受知識，教師灌輸知識的局面.但需要注意的是：教師對學生的指導一定要“有幫有放”，才能充分發(fā)掘?qū)W生自主學習的能力.

1 巨瑛梅，尹力.教育學考試大綱解析.北京：高等教育出版社，2009.221

2 斯滕伯格，威廉姆斯著.教育心理學.張厚粲譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2003.51～52

3 束炳如，何潤偉.物理·必修Ⅰ.上海：上海科技教育出版社，2007.73～76

4 譚龍飛，王占平.物理概念教學中運用支架式教學模式的探討.教學研究，2011，3（2）：87～90