基于支架式理論的中學物理教學設計

肖雅潔 鄭衛峰 羅秀琴 李明哲

摘 ? 要：本文在簡述支架式教學理論的基礎上，以人教版初中物理“光的直線傳播”這節課為例，通過搭建支架進入情景、引導探索、自主協作學習、效果評價四個基本步驟來探討支架式教學理論在初中物理教學中的課堂實踐。

關鍵詞：最近發展區;支架式教學;搭建支架;光的直線傳播

引言

課程改革倡導“學生主體、教師主導”的課程教學理念，即必須轉變傳統“被動性、依賴性”的教學模式，引導學生主動地參與知識建構的過程，深化理解知識內涵。這就要求教師在教學過程中要明確學生認知發展的基本規律，充分發揮自己的引導作用。而支架式教學模式便是指教師在教學過程中找準學生的最近發展區進行教學設計，借助教學支架將學生的智力從已有水平提升到潛在發展水平，從而跨越最近發展區。本文以“光的直線傳播”為例，嘗試運用支架式教學來進行更有效的物理課堂教學實踐。

1 ?支架式教學及其理論基礎簡述

1.1 ?“支架”概念

前蘇聯心理學家維果斯基將“支架”引用于心理學理論中，類比在學習中通過幫助學習者完成他無法獨立完成的任務。在此基礎上，學者伍德最先在兒童的語言學習中，明確提出“支架”的概念[ 1 ]。

1.2 ? 理論基礎

“最近發展區”是前蘇聯杰出的心理學家維果斯基創立的一個重要理論。是指兒童的兩種發展水平：一是兒童現有水平，也就是已經完成的發展系統所形成的兒童心理技能的發展水平;二是兒童在有指導的情況下，借助成人幫助或在與他人合作所能達到的解決問題的水平，而最近發展區就是兩者之間的差距[ 2 ]。

支架式教學即教師為學生搭建學習支架，學生在老師的指導下主動構建知識和經驗，促進自身能力發展[ 3 ]。在教學支架的搭建過程中教師要及時為學生學習提供輔助工具，比如創設情境，提出問題，提供范例，給出建議等[ 4 ]。

2 ?支架式教學在物理新課教學的應用—初中物理人教版“光的直線傳播”為例

教學支架通?？梢詣澐譃樗姆N類型，即信息鋪墊型、問題型、操作型和元認知型支架[ 1 ]。支架式教學的基本環節有：進入情境、進行探索、協作學習、效果評價四個基本環節。

將教學支架類型和具體的教學環節應用于“光的直線傳播”課堂教學中，其教學過程支架搭建導視圖如圖1所示，具體應用如下：

圖1 支架搭建導視圖

2.1 ?由詩歌引出光影現象 搭建信息鋪墊型支架

物理知識源于自然現象，古代很多詩詞都是物理現象的精彩描述。從詩歌中引出本節所要學習的物理知識在調動學生學習積極性的同時，搭建信息鋪墊型支架，有利于學生后續的知識建構。

師：我們都知道物理知識來源于自然現象，中國古代很多詩詞都是物理現象的精煉描述。接下來請大家認真研讀這兩首曾經學過的古詩，認真思考其中蘊含著什么常見物理現象？

《小池》

宋代 楊萬里

泉眼無聲惜細流，樹陰照水愛晴柔。

小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭。

《月下獨酌四首·其一》

唐代 李白

花間一壺酒，獨酌無相親。

舉杯邀明月，對影成三人。

生：第一首詩中“樹陰照水愛晴柔”描寫的是光透過樹木的縫隙形成的樹蔭在水中的倒影，第二首詩中“對影成三人”寫的是作者在月光下的影子。這兩種現象都與光的傳播有關。

師：這位同學總結得非常好。接下來讓我們一起進入今天這節課的學習，從物理學的角度探索古詩中呈現的物理奧秘，探究光在不同介質中的傳播方式。

效果評價：用詩歌作為情境引入課堂教學，能夠激發學生的想象力，促進學生學習物理的積極性。在教學中恰當地使用詩詞，有利于學生對物理知識的建構，為后續的教學做好鋪墊。

2.2 ?在演示實驗中搭建問題支架 引導學生積極探索

環節一：光在空氣中傳播方式的演示實驗

教師提問1：同學們知道光在空氣是怎樣進行傳播的嗎？現在老師手中有一只激光筆，打開激光筆照射墻壁，大家能觀察到光傳播的路徑嗎？

學生回答1：不能。

教師追問2：為什么我們觀察不到光的路徑呢？我們都知道大霧天經常能看到車前燈光沿著直線傳播的路徑，那大霧天和教室里的環境有什么區別呢？

學生回答2：大霧天空氣濕潤，空氣里存有著許多小水珠。

教師回答3：非常好，那我們也可以試著在教室創造類似于霧天的環境。老師現在朝著激光筆的方向噴一些水霧，大家能觀察到激光筆光的傳播方式嗎？

學生回答3：能，光沿著直線進行傳播。

教師追問4：同學們知道為什么空氣中有了水霧就可以清晰地顯示光路嗎？

學生回答4：可能與小水珠的反射有關。

環節二：光在液體、固體中傳播方式的演示實驗

教師提問1：上一環節我們一起驗證了光在空氣中是沿直線進行傳播的，那么光在其他介質中還是沿著直線進行傳播嗎？桌面上有準備好的果凍、裝滿水的礦泉水瓶、激光筆，請大家開始動手實驗，觀察光在液體、固體中的傳播特點。

學生回答1：光在果凍和礦泉水瓶的水中是沿著直線進行傳播的。

教師在礦泉水瓶中加入了食用鹽，并沒有攪拌均勻。教師用激光筆照射鹽水，大家驚奇地發現光路竟然變得彎曲了！

教師提問2：現在還能說明光在介質中沿著直線傳播嗎？為什么會出現這種變化呢？

學生回答2：因為介質變得不均勻了。

教師提問3：所以光沿直線傳播需要保證哪些條件呢？

學生回答3：保證介質是均勻的！

效果評價：利用情境引出今天所要探究的課程內容。接下來教師趁熱打鐵搭建問題支架，及時向學生拋出問題、引導學生發現問題形成認知沖突并加以解決，讓學生在探究的過程中積極思考、發散思維，參與認知產生、發展的全過程。通過問題型支架和操作支架的搭建將抽象的概念直觀化，不僅讓學生深刻地了解光沿直線傳播所要滿足的物理條件，而且讓學生學會用科學知識解釋生活中常見的物理現象，從而循序漸進地提高學生的知識遷移及邏輯推理能力。

2.3 ?協同合作搭建操作支架 ?培養學生主動探索能力

環節一：自制小孔成像實驗

實驗器材：易拉罐（筒裝薯片外殼、羽毛球筒亦可）、蠟燭、打火機、膜片（透明塑料袋或者學生字帖半透明紙）、皮筋、黑色卡紙。

環境要求：保證實驗環境較暗（將日光燈、窗簾關上）

實驗過程：首先老師將同學們進行分組，兩兩一組進行實驗。將易拉罐的頂部鏤空，并在底部鉆個小孔，制作裝置，并認真觀察燭焰像的變化。此時教師可以引導學生運用所學的知識，提出問題：物體通過小孔為什么會成倒立的像？像的形狀與孔的形狀是否有關系？像的大小與哪些因素有關呢（問題支架）？通過教師一連串的問題，引起學生的求知欲并引導學生結合實驗現象進行推理。

環節二：實驗改進

教師：同學們在進行實驗的過程中有發現什么問題嗎？

學生1：小孔太大的時候像呈現的是小孔的形狀而不是燭焰的像。

學生2：光斑不清晰有點模糊。

學生3：在移動易拉罐的時候光斑總是在動。

教師：同學們都觀察得非常仔細，接下來能不能試著改進一下這個小實驗呢？

小組1：可以設計一個小孔板來解決光斑形狀和小孔形狀、大小的關系。

第一組為圓形、三角形、菱形三種形狀的小孔，在觀察其中一種小孔圖形成像時可以用黑色卡片遮擋其他小孔，分別來觀察光斑形狀與小孔形狀的關系。

第二組是一個大的直角三角形孔，可以用黑色卡紙從左向右移動減小小孔的大小來動態地觀察光斑形狀和小孔大小的關系。

小組2：可以制作一個可拉伸的觀察筒來解決移動易拉罐時光斑移動的問題。

效果評價：小孔成像實驗不僅增加了課堂趣味性，還鼓勵學生合理利用生活中的物品進行實驗，發揮自己的奇思妙想對實驗過程進行改進。從“認識”過渡到“應用”，操作支架的搭建過程更加符合“從生活走向物理，從物理走向社會”的教學理念。

2.4 ?教師總結、學生評價相結合 ?搭建動機支架 提升課堂整體效果

教師總結，即初步了解本節教學是否達到預期目標，進而檢驗支架式教學模式的教學效果，可通過詢問學生對本節課是否存在疑惑，在解答學生疑問后對學生課堂表現作出合理的評價。

學生自評、互評，即學生對各自及其他同學的實驗方法、實驗過程、課堂表現等進行交流與評價，進而提出相應的改進建議并優化。

效果評價：通過教師總結與學生評價，加強“師生對話”與“生生對話”，共同搭建動機支架。教師可以在回答學生疑問的過程中對本次支架式教學作出評價，總結優勢與不足之處，便于指導今后的課堂教學。學生也可在聽取其他同學的體驗、感受的過程中，豐富自己的認知體驗。

3 ?總結

本文以支架式教學為理論基礎，以“光的直線傳播”這節課為例，闡述了教師在教學過程中通過一步步地構建支架來推動學生思維的發展，確保課堂有序地開展，帶領學生跨越“最近發展區”。而在實際的教學中，由于每位學生的學情不同，導致學生對于各種教學支架的接受能力各不相同。因此，在班級授課的條件下如何搭建適合于每個學生的教學支架，是需要我們繼續深入探究思考的問題。

參考文獻：

[1]劉雅.支架式教學方法在高中物理概念教學中的應用研究[D].揚州：揚州大學，2019：15-16，38-40.

[2]荊曉冰.基于最近發展區的暗示力在物理習題教學中的發揮[J].物理通報，2017（7）：38-39.

[3]薛朝玉.基于支架式教學模式的初中物理課堂建構——以“浮力”為例[J].湖南中學物理，2016（9）：28-29.

[4]譚龍飛.物理概念教學中運用支架式教學模式的探討[J].教學研究，2011（3）：87-90.