浙江省桐鄉(xiāng)市鳳鳴高級(jí)中學(xué)(314500)

朱笑利

支架式教學(xué)模式在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用策略

浙江省桐鄉(xiāng)市鳳鳴高級(jí)中學(xué)(314500)

朱笑利

1 前言

隨著新課程改革的深化，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)習(xí)理念發(fā)生了根本性變化。支架式教學(xué)是一種建構(gòu)主義的教學(xué)模式，將其引入高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，豐富并改進(jìn)現(xiàn)有的課堂教學(xué)模式，增進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，讓學(xué)生逐漸感悟、探究和建構(gòu)物理知識(shí)，提高高中實(shí)驗(yàn)課堂的學(xué)習(xí)效率。

本文闡述了支架式教學(xué)的內(nèi)涵，并在此基礎(chǔ)上分析了將其應(yīng)用到高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)遵循的原則及思考架構(gòu)，探討了如何在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用支架式教學(xué)的策略。

2 支架式教學(xué)的內(nèi)涵

支架式教學(xué)來源于維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論和社會(huì)建構(gòu)主義理論，它是一種“以學(xué)習(xí)者當(dāng)前發(fā)展水平為基礎(chǔ)的、系統(tǒng)有序的、可運(yùn)用多種方法引導(dǎo)學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)技能，并向更高發(fā)展水平邁進(jìn)的教學(xué)模式。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，是知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者，教師是知識(shí)的呈現(xiàn)者，學(xué)習(xí)的幫助者和促進(jìn)者。教師通過搭“腳手架”的方式為學(xué)生構(gòu)建一種對(duì)知識(shí)理解的概念框架，以便促進(jìn)學(xué)生對(duì)問題的進(jìn)一步理解，即把復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過程加以分解，讓學(xué)生獨(dú)立探索、自主學(xué)習(xí)，或者進(jìn)行小組協(xié)商、討論，來幫助他們理解、設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，而不是傳統(tǒng)教學(xué)中的“包辦代替與灌輸”。

3 支架式教學(xué)模式在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的基本原則

3.1 以學(xué)生為主體的原則

支架式教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，教師在教學(xué)中要樹立教師的“教”是為了學(xué)生的“學(xué)”而存在的思想，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的條件，有效地創(chuàng)建平等的師生關(guān)系、和諧的課堂氣氛，打消實(shí)驗(yàn)課堂上學(xué)生“不敢說、怕說錯(cuò)、不敢做、怕做錯(cuò)”的顧慮，在相對(duì)自由的學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)生的探究意識(shí)、協(xié)作交流能力有明顯的增強(qiáng)。比如在學(xué)生自我探索時(shí)，如果遇到問題，教師應(yīng)當(dāng)適當(dāng)為學(xué)生創(chuàng)建支架，使學(xué)生合理安排自己的學(xué)習(xí)活動(dòng)，善于積極思考，敢于質(zhì)疑問難，一旦學(xué)生能沿支架攀登，教師就要及時(shí)放手，讓學(xué)生獨(dú)立地探究，真正發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

3.2 以問題為中心的原則

以問題為中心的支架式教學(xué)模式能有效構(gòu)建實(shí)驗(yàn)探究模式。將實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)問題，然后再將問題分解成若干個(gè)子問題，學(xué)生在問題的牽引下嘗試、探索、實(shí)驗(yàn)、合作、交流，繼而解決一個(gè)個(gè)問題，最終沿著問題支架一步步攀升完成實(shí)驗(yàn)。

以問題為中心的支架設(shè)計(jì)要注意以下幾點(diǎn)：第一，要圍繞當(dāng)前實(shí)驗(yàn)主題，提出適合于學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的問題，這就要求教師了解學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)水平，不能脫離學(xué)生而提出低于學(xué)生現(xiàn)有水平的問題，也不能提出高于學(xué)生潛在發(fā)展水平的問題；第二，設(shè)計(jì)的問題要有整體性和連續(xù)性，問題的連續(xù)性可以體現(xiàn)課堂的教學(xué)結(jié)構(gòu)，有利于順利完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3.3 合作性學(xué)習(xí)的原則

合作學(xué)習(xí)是一種共同的、開放的、包容的學(xué)習(xí)方式。支架式教學(xué)需要教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間共同合作學(xué)習(xí)，協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)課堂“教”與“學(xué)”的關(guān)系。學(xué)生在合作學(xué)習(xí)過程中可以共享目標(biāo)和資源，相互交流、討論、思考，為完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)而努力，共同解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題。合作學(xué)習(xí)不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、活躍課堂氣氛，而且在交流與討論中能夠拓展學(xué)生的思維，有利于學(xué)習(xí)內(nèi)容的完成。在此過程中，學(xué)生不僅處在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中的主體，更是認(rèn)知發(fā)展的主體。

3.4 探索性原則

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分挖掘?qū)嶒?yàn)的探索功能，有利于促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的全面發(fā)展，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主探索的積極性，提高物理實(shí)驗(yàn)的效率。在探索過程中教師要鼓勵(lì)學(xué)生敢于發(fā)現(xiàn)并提出問題，敢于提出可行性意見或自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。與此同時(shí)，教師適時(shí)提供具有一定難度的、具有挑戰(zhàn)性的支架，從而啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作靈感和創(chuàng)新思維。

3.5 適時(shí)性、動(dòng)態(tài)性原則

支架式教學(xué)給學(xué)生提供的支架是以學(xué)生現(xiàn)有水平為基礎(chǔ)的，是多樣的、個(gè)性化的。根據(jù)不同的學(xué)習(xí)情境和學(xué)生個(gè)體能力的差異，在學(xué)習(xí)過程中什么時(shí)候提供支架以及支架創(chuàng)建的難易程度都應(yīng)該是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的。同時(shí)，在支架式教學(xué)中，教師的支架應(yīng)該是動(dòng)態(tài)的，隨著學(xué)生對(duì)知識(shí)和方法的掌握，學(xué)習(xí)能力的不斷提高，他們的“最近發(fā)展區(qū)”也將不斷地變化和發(fā)展，因而教師的支架也要隨之調(diào)整，這樣才能適應(yīng)學(xué)生的發(fā)展。

4 支架式教學(xué)運(yùn)用于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考架構(gòu)

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入支架式教學(xué)策略，教師為學(xué)生提供一套適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)思考框架，有利于幫助他們理解和建構(gòu)知識(shí)，搭建新舊知識(shí)的聯(lián)系。如圖1所示，從下往上展示了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中最基本的能力到最高階段的能力變化。學(xué)生思維能力的發(fā)展需要教師有意識(shí)地針對(duì)不同層面進(jìn)行“啟發(fā)式”提問，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行更多的思考，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，而不是僅僅停留在記憶實(shí)驗(yàn)、會(huì)做實(shí)驗(yàn)的層面，對(duì)充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力起著重要的作用。

圖1 能力金字塔

5 支架式教學(xué)模式在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用策略

5.1 積極創(chuàng)設(shè)支架，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立探索

搭建支架是開展支架式教學(xué)模式的第一要素。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要圍繞課堂教學(xué)目標(biāo)，為學(xué)生有效參與實(shí)驗(yàn)搭建一個(gè)良好的“支架”，讓學(xué)生明確自己的學(xué)習(xí)目的，學(xué)會(huì)主宰自己的時(shí)間，注重內(nèi)容的自我選擇。物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)和能力的形成和發(fā)展是一個(gè)逐步提高、持續(xù)進(jìn)步的過程，因而教師要有意識(shí)地將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ蓽\入深地從一個(gè)較低水平提高到一個(gè)更高的水平，不斷地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。當(dāng)學(xué)生的積極性被調(diào)動(dòng)起來后，他們就會(huì)積極探索，獨(dú)立研究，從而對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生極大的興趣。讓學(xué)生自己探索學(xué)習(xí)的方向和問題，選擇自己的方法進(jìn)行獨(dú)立思考，有利于提高學(xué)生思考問題、解決問題的能力，充分展示自我，感受探究所帶來的愉悅感和成就感，最終完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的建構(gòu)。

以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)探究單擺周期與擺長的關(guān)系為例，教師構(gòu)建的有效教學(xué)支架如下：

(1)如何測量擺長；

(2)單擺周期從哪個(gè)位置開始計(jì)時(shí)；

(3)鐵夾有什么作用；

(4)影響單擺周期的因素有哪些，并用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生針對(duì)教師的每一個(gè)問題，思考分析并作出科學(xué)假設(shè)，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過提供的實(shí)驗(yàn)支架，理順解決問題的線索，嘗試自主探究單擺周期與擺長的關(guān)系，提高了自身分析問題和解決問題的能力。

5.2 引導(dǎo)學(xué)生積極參與，建立實(shí)驗(yàn)真實(shí)體驗(yàn)感

支架式教學(xué)更強(qiáng)調(diào)實(shí)踐過程，注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，而不是僅僅只是得到一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)往往以驗(yàn)證性為主，課堂上留給學(xué)生動(dòng)手操作的時(shí)間短，學(xué)生只是被動(dòng)、消極地參與實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效率低，而采用支架式教學(xué)模式能有效的改變這種現(xiàn)狀。教師將課堂還給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生積極地參與實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠完成的事，讓學(xué)生自己去探究，學(xué)生不能完成的，設(shè)置支架進(jìn)行引導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過程中去觀察、去記錄、去思考。自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芤饘W(xué)生的直觀認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)體驗(yàn)感和更深入的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。

5.3 搭建開放性探索平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生成長性思維

支架式教學(xué)在每一個(gè)目標(biāo)框架的實(shí)施過程中，沒有預(yù)定的程式，沒有固定的思路，完全是隨著學(xué)生即時(shí)的發(fā)揮、靈感的頓現(xiàn)、小組合作的成果及教師當(dāng)時(shí)處理問題的方式展開，顯示出開放性的特征。通過教師搭建的“腳手架”的方式為學(xué)生構(gòu)建探索性學(xué)習(xí)的平臺(tái)，讓學(xué)生不斷地感悟，在感悟、體驗(yàn)中探究和建構(gòu)自己的知識(shí)體系，并在建構(gòu)的過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性真正被激發(fā)，不但解決了問題，還能通過問題發(fā)現(xiàn)新的“問題”，在不知不覺中完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的成長性思維。

支架式教學(xué)要求學(xué)生利用科學(xué)探究的方法去進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中教師應(yīng)盡量幫助學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，設(shè)置一些問題支架如“為什么要這樣做，目的是什么”“如果這種方法不行，換一種方法可不可以”“除了這種方法之外還有沒有其他的方法”等。這樣的支架創(chuàng)設(shè)，能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生的物理思維能力得到極大地提升。

5.4提倡個(gè)性化學(xué)習(xí)與協(xié)作學(xué)習(xí)相結(jié)合，完善物理知識(shí)結(jié)構(gòu)

在搭建支架的過程中，教師考慮到的是大多數(shù)學(xué)生，建立的是共性支架，然而學(xué)生的思想活動(dòng)存在差異性、可塑性等特點(diǎn)，因而在搭建支架時(shí)應(yīng)該適當(dāng)給學(xué)生提供一些適合于他們的個(gè)性支架，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

同時(shí)，還要加強(qiáng)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)。同一小組的不同學(xué)生對(duì)同一個(gè)問題有著不同的意見和看法，通過小組協(xié)商、討論，共享每個(gè)學(xué)生的想法，不僅能夠化解實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)，對(duì)已建構(gòu)的知識(shí)進(jìn)行修正和補(bǔ)充，而且可以幫助學(xué)生更深層次的理解實(shí)驗(yàn)進(jìn)而完善對(duì)所學(xué)知識(shí)的建構(gòu)。首先，教師要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，給以必要的說明，提供相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理。然后，由小組研究問題，應(yīng)用已掌握的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。最后，通過小組學(xué)生之間的協(xié)作、探索討論、開展實(shí)驗(yàn)，分析、歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中，教師要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和方法指導(dǎo)，保證實(shí)驗(yàn)活動(dòng)科學(xué)有序地進(jìn)行，尤其要注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新思維給予鼓勵(lì)。

6 結(jié)語

總之，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用支架式教學(xué)模式，對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、質(zhì)疑能力和思維能力是非常有效的。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)

2017-08-01