在STEM課堂制作電子答題板

陶洪

“腳手架”一詞是由社會建構主義家布魯納在20世紀70年代提出的，這個理論是建立在維果斯基“最近發展區”的基礎上，提出當學生開始學習新概念時，他們需要成人的主動支持，但當他們在思考過程中逐漸獲得新技能和新知識后，會變得越來越獨立，因而這種支持也會逐漸減退。這就相當于“腳手架”：短暫支持，終將去除。在STEM課堂上尋找學生的最近發展區，制定一個“跳一跳能夠得著”的學習目標在課堂學習上有著重要意義。本文以教科版科學四年級下冊“電”一單元為腳本，在學生通過與電相關內容的實驗、交流、預測、檢驗、測量、推理、解釋等活動，已形成關于電的初步概念及基本實驗操作技能的基礎上，設計一堂STEM課，制作一個電子答題板。

一、層次一：“手把手”設立臺階

維果斯基“最近發展區”理論指出，學生在學習中存在兩種學習水平：一是學生現有的水平，指獨立活動時所能達到的解決問題的水平;二是學生可能的發展水平，也就是通過教學所獲得的潛力。兩者之間的差異就是最近發展區。本段學習作為該課的第一層次，我設立小臺階，讓學生能邁穩。第一步是發現連接鋁箔和導體、膠帶紙和絕緣體能使小燈泡發光，得出“小燈泡發光即正確，小燈泡不發光即錯誤”這個規則。再來猜測在紙板的后面可能藏著什么。第二步，學生試著連一連，再揭開展示，顯示學生和老師做的是一樣的，是對學生所學知識與嘗試的肯定。第三步，提出如果添加銅片這一選項，你該怎么連？讓學生試著來畫一畫。這三步小臺階的目的，就是讓學生清楚電子答題板的規則，明確制作的方法。我采取的是“手把手”設立臺階幫助學生走的方式。

二、層次二：“扶一把”助學生自己上臺階

認識了電子答題板的規則和明確制作的方法后，學生首次自己嘗試連接。不過，在檢驗環節中，學生發現電子答題板發生了錯誤。學生采取自己討論、交流、改進的方式來修正完善電子答題板。該步是對電子答題板的完善，我采取的是“扶一把”的方式。

以STEM教學案例添加銅片教學片段分析。

小組合作制作。嘗試將銅片這一選項加入電子答題板中。

小組展示。（提出要求，必須每個選項都試連，才能確保電子答題板設計完好。）

預設發現問題：（1）連接銅片和導體時，小燈泡亮了表示連接正確;（2）連接銅片和絕緣體時，小燈泡亮了表示連接正確。

師：銅片究竟是導體還是絕緣體呢？為什么無論連接哪個選項，小燈泡都會亮呢？我們的電子答題板發生了什么問題？

預設：壞了;出故障了;等。

師：我們的電子答題板出故障了，你有辦法排除這個故障嗎？請小組討論，先不要動手。

小組討論。

師：誰愿意來交流一下為什么電子答題板失靈了？哪里出現了故障？

預設：因為在連接銅片和導體時，鋁箔紙與橫向第二根鋁箔紙發生了重疊，導致在銅片和絕緣體之間也形成了回路。

師：你有辦法解決這個問題嗎？

預設：（1）使兩條鋁箔不再接觸，可以繞過;（2）使兩條鋁箔不再接觸，可以在兩條鋁箔紙上方粘貼一層絕緣體，使其各自形成電路的回路。

小組制作改進并展示。

師：電子答題板終于能正常工作了，你們可真厲害！不過，電學的知識還有許許多多，你們想自己設計一張電子答題板嗎？

三、層次三：“放開手”，學生獨立上臺階

在上一個步驟，學生已經完整了解了一個電子答題板的制作原理。這一步我采取“放開手”的方式讓學生自己進行設計，包括題目的設計。學生能夠在親手制作中感知體驗，開展探究性學習，展示個性，創造和制作出體現獨特思維的作品。通過自我作品的展示、師生互評，學生的豐富想象思維得到了肯定，增強了他們學習的自信心，同時，在大膽的嘗試設計中體驗到了學習的樂趣。最后，我還提出了讓學生改進，讓電子答題板更加環保，學生的思維得到了激發。

以STEM教學案例自制電子答題板教學片段分析。

師：老師為大家準備了豐富的材料，請大家各自使用它們設計一張屬于你的電子答題板。

學生活動。

小組展示。

師：你們能將學習的知識應用到我們的設計中，老師真高興。我們的電子答題板大獲成功。不過，老師有個小小的問題：這張紙板如果只能用一次就太浪費了，你有辦法改進一下，讓我們的答題板能重復利用嗎？

小組討論。

預設：（1）可重復利用，白板替代白紙;（2）用粘貼、替換的方式來制作電子答題板。

在制作電子答題板一課中，我以導體和絕緣體為導入，設計三層“臺階”，步步引導學生獲得電子答題板的原理。學生在活動中感知電子答題板的規則、原理并進行完善。通過自行設計一個電子答題板和改進豐富答題板，讓本課得到了升華。三個層次達成三個循環向上的目標，小因子凝成大目標，這也是對學生動手能力和思維能力的考查。