摘 要：隨著教育改革的深化，高中物理教學(xué)也在積極探索新的教學(xué)模式，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。支架式教學(xué)法作為一種基于建構(gòu)主義的教學(xué)模式，逐漸受到物理教育界的重視，教師通過(guò)設(shè)計(jì)和提供問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)等支架，引導(dǎo)學(xué)生在自主探究和合作學(xué)習(xí)中構(gòu)建知識(shí)體系。本文旨在探討支架式教學(xué)法在高中物理課堂中的應(yīng)用策略，分析其在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力方面的優(yōu)勢(shì)，為物理教學(xué)提供新的思路和方法。

關(guān)鍵詞：支架式教學(xué)法；高中物理；科學(xué)思維能力；建構(gòu)主義；探究性學(xué)習(xí)

傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)多采用“灌輸式”，雖然能夠快速傳遞知識(shí)，但難以培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和科學(xué)思維。隨著教育改革的推進(jìn)，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才成為教育的重要目標(biāo)，探究性學(xué)習(xí)逐漸受到重視。支架式教學(xué)法作為一種以建構(gòu)主義為基礎(chǔ)的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)闹С峙c引導(dǎo)，幫助學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)體系，有助于學(xué)生構(gòu)建屬于自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。探索支架式教學(xué)法在高中物理課堂中的應(yīng)用策略，對(duì)于提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的科學(xué)思維能力具有重要意義。

一、支架式教學(xué)法在高中物理課堂中應(yīng)用的意義

（一）有利于創(chuàng)新物理教學(xué)方式

利用支架式教學(xué)法，教師能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)框架，引導(dǎo)學(xué)生逐步解決復(fù)雜問(wèn)題。以“探究自由落體運(yùn)動(dòng)”為例。教師通過(guò)多媒體演示自由落體的基本概念和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后設(shè)置若干層次遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)、分析結(jié)果。在此過(guò)程中，教師通過(guò)提問(wèn)、提示和反饋等方式，幫助學(xué)生理解并應(yīng)用物理知識(shí)，提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新思維，使物理學(xué)習(xí)過(guò)程更加生動(dòng)、有趣和富有挑戰(zhàn)性。

（二）有利于提高創(chuàng)新思維能力

支架式教學(xué)法在高中物理課堂中的應(yīng)用有利于發(fā)展并提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。例如，在“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師可以先通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象，然后提出問(wèn)題讓學(xué)生思考和討論，如“如何增加感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)”。接著，教師布置一些開(kāi)放性任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行不同條件下的實(shí)驗(yàn)，探究影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的因素。在此過(guò)程中，學(xué)生需要運(yùn)用已有的物理知識(shí)，并通過(guò)不斷實(shí)驗(yàn)和調(diào)整，尋找最佳的解決方案。教師通過(guò)提供適時(shí)的引導(dǎo)和反饋，幫助學(xué)生突破思維定式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，使學(xué)生在解決具體問(wèn)題時(shí)能夠靈活運(yùn)用知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新能力，使學(xué)生在面對(duì)未知問(wèn)題時(shí)更加自信和從容。

二、支架式教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中應(yīng)用遵循的原則

（一）以學(xué)生為主體原則

支架式教學(xué)模式下，教師的角色從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者和支持者。例如，在學(xué)習(xí)“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”時(shí)，教師首先通過(guò)實(shí)際生活中的實(shí)例，如汽車啟動(dòng)和停止的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題和假設(shè)，然后分小組進(jìn)行探究活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察，收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，并自主得出結(jié)論。在此過(guò)程中，教師僅在關(guān)鍵時(shí)刻提供必要的支持和指導(dǎo)，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)障礙，通過(guò)小組合作，學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作精神都得到了鍛煉。以學(xué)生為主體的原則，尊重學(xué)生的個(gè)體差異和學(xué)習(xí)需求，使每個(gè)學(xué)生都能在自己的節(jié)奏中深度學(xué)習(xí)，從而有效提升物理教學(xué)效果[1]。

（二）以問(wèn)題為中心原則

以問(wèn)題為中心原則通過(guò)提出引人深思的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。如在學(xué)習(xí)“功和能量”這一章節(jié)時(shí)，教師可以提出問(wèn)題：“為什么滑雪運(yùn)動(dòng)員在下坡時(shí)速度會(huì)不斷加快？”學(xué)生在探討這個(gè)問(wèn)題時(shí)，會(huì)自然而然地涉及重力勢(shì)能、動(dòng)能轉(zhuǎn)換等概念。接著，教師可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生模擬滑雪場(chǎng)景，測(cè)量不同坡度和高度對(duì)運(yùn)動(dòng)員速度的影響，收集和分析數(shù)據(jù)。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)解決問(wèn)題來(lái)理解和掌握相關(guān)物理知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維和科學(xué)探究能力；教師則在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提供引導(dǎo)，幫助學(xué)生理清思路、解決困難。以問(wèn)題為中心原則，不僅讓學(xué)習(xí)變得更加有趣和具有挑戰(zhàn)性，還促使學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題的解決過(guò)程中深化對(duì)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用。

三、支架式教學(xué)法在高中物理課堂中應(yīng)用的策略

（一）巧搭問(wèn)題支架，激發(fā)深度探究欲望

教師合理搭建問(wèn)題支架，引導(dǎo)學(xué)生超越傳統(tǒng)的知識(shí)傳授，激發(fā)其探索的興趣和欲望，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主探究，培養(yǎng)其問(wèn)題解決能力和科學(xué)思維，使學(xué)習(xí)過(guò)程更富有深度和意義。支架式教學(xué)的核心在于如何巧妙地設(shè)計(jì)問(wèn)題支架，以引導(dǎo)學(xué)生深入探究。例如，在高中物理“電磁波的產(chǎn)生”教學(xué)中，教師可以選擇這一問(wèn)題支架：如何解釋電磁波的傳播機(jī)制？通過(guò)這個(gè)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考電磁波產(chǎn)生背后的基礎(chǔ)物理學(xué)原理和數(shù)學(xué)模型，激發(fā)其探索波的特性、頻率和能量傳輸?shù)纳疃扔＝處熯€可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和案例分析，幫助學(xué)生理解電磁波產(chǎn)生的具體過(guò)程，從而深入探討電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間的相互作用以及電磁波的傳播特性。

教師還可以提問(wèn)：如何應(yīng)用電磁波技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題？通過(guò)這個(gè)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生探索電磁波在通信、醫(yī)療和科學(xué)研究中的應(yīng)用，從而激發(fā)其探究不同波長(zhǎng)和頻率對(duì)應(yīng)用效果的影響的欲望。教師可以組織學(xué)生進(jìn)行調(diào)研和小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生探索電磁波技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的廣泛應(yīng)用和未來(lái)發(fā)展方向，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維和創(chuàng)新能力。在支架式教學(xué)模式下，學(xué)生不僅能夠深入理解電磁波的產(chǎn)生原理和應(yīng)用，還能在實(shí)踐中培養(yǎng)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，為其科學(xué)探索之路奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

（二）構(gòu)建實(shí)驗(yàn)支架，理解知識(shí)發(fā)展過(guò)程

教師構(gòu)建實(shí)驗(yàn)支架，幫助學(xué)生深入理解物理現(xiàn)象背后的科學(xué)原理和知識(shí)發(fā)展過(guò)程。實(shí)驗(yàn)支架不僅僅是搭建實(shí)驗(yàn)裝置的框架，更重要的是為學(xué)生提供探索、實(shí)驗(yàn)和理解知識(shí)的平臺(tái)。例如，在學(xué)習(xí)“自由落體運(yùn)動(dòng)”等物理課題時(shí)，合理設(shè)計(jì)和運(yùn)用實(shí)驗(yàn)支架，可以有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)自然界規(guī)律的直觀感知和深刻理解，從而激發(fā)其科學(xué)探索的興趣和能力。

在教學(xué)實(shí)踐中，教師可以“自由落體運(yùn)動(dòng)”為例進(jìn)行具體說(shuō)明。構(gòu)建實(shí)驗(yàn)支架，如懸掛裝置和計(jì)時(shí)裝置，學(xué)生能夠觀察和測(cè)量自由落體物體的運(yùn)動(dòng)情況，從而探究重力加速度的大小及其對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，既能讓學(xué)生直觀地感受到物理定律，還能通過(guò)數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，逐步理解運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)和理論模型[3]。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)調(diào)整和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)支架，如改變落體高度或調(diào)整測(cè)量方法，可以深入探討實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性及其背后的科學(xué)原理，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理學(xué)理論的深入理解和應(yīng)用能力的提升。支架式教學(xué)法不是被動(dòng)接受知識(shí)，而是通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生自主探索和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，為未來(lái)更深入的學(xué)術(shù)研究和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）設(shè)計(jì)探究支架，培養(yǎng)科學(xué)探索精神

設(shè)計(jì)探究支架是高中物理課堂中的重要工具，旨在激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探索精神和自主學(xué)習(xí)能力。在合理設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)和探究任務(wù)中，學(xué)生不僅是實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行者，更是問(wèn)題的提出者和解決者。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生將學(xué)會(huì)提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，從而培養(yǎng)批判性思維和科學(xué)精神，增強(qiáng)學(xué)科知識(shí)，同時(shí)還能夠培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神，在面對(duì)未知的挑戰(zhàn)時(shí)能夠保持探索的熱情和自信心[4]。

例如，在教學(xué)“摩擦力”這一物理概念時(shí)，采用支架式教學(xué)法可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。教師設(shè)計(jì)啟發(fā)性問(wèn)題，如“為什么一些物體表面更容易滑動(dòng)”，引導(dǎo)學(xué)生思考摩擦力產(chǎn)生的原因和影響因素。通過(guò)這些問(wèn)題，學(xué)生開(kāi)始進(jìn)入探究狀態(tài)，帶著問(wèn)題去尋找答案。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)操作，如設(shè)計(jì)不同表面材質(zhì)的摩擦力測(cè)試實(shí)驗(yàn)；而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察、測(cè)量、記錄數(shù)據(jù)并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和模式，加深對(duì)摩擦力概念的理解，培養(yǎng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析的能力。

在探究的過(guò)程中，教師扮演著引導(dǎo)者的角色，及時(shí)給予學(xué)生必要的指導(dǎo)和支持，保持一定的開(kāi)放性，鼓勵(lì)學(xué)生自由探索和嘗試新的想法，鼓勵(lì)學(xué)生探索摩擦力對(duì)不同物體質(zhì)量的影響，或者摩擦力與表面粗糙程度之間的關(guān)系等。通過(guò)這樣的支架式教學(xué)設(shè)計(jì)，摩擦力不再是簡(jiǎn)單的理論概念，而是一個(gè)學(xué)生可以親身體驗(yàn)和探索的現(xiàn)象，不僅激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探索精神和問(wèn)題解決能力，為今后更深入學(xué)習(xí)和研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（四）自主學(xué)習(xí)支架，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力

支架式教學(xué)法在高中物理課堂中的應(yīng)用，特別是在教學(xué)“力的合成”等復(fù)雜概念時(shí)，是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的關(guān)鍵策略。自主學(xué)習(xí)支架指的是教師為學(xué)生提供逐步引導(dǎo)和結(jié)構(gòu)化支持的學(xué)習(xí)框架，幫助學(xué)生在探索和理解新知識(shí)時(shí)更有效地自主學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題。在物理教學(xué)中，特別是在引入力的合成這一抽象而關(guān)鍵的概念時(shí)，教師可以通過(guò)明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)安排，為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)框架，設(shè)立清晰的學(xué)習(xí)目標(biāo)，如理解力的合成原理和應(yīng)用方法，引導(dǎo)學(xué)生聚焦于關(guān)鍵概念的掌握，同時(shí)提供結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)資源和工具，如教材章節(jié)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、物理模擬軟件等，讓學(xué)生能夠系統(tǒng)地探索和理解力的合成規(guī)律，從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和自主學(xué)習(xí)能力[5]。

例如，在“力的合成”教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生建立自主學(xué)習(xí)支架涉及以下具體策略和內(nèi)容：教師通過(guò)設(shè)立明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，如進(jìn)行力的合成實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生有條理地探索和理解物理概念。教師可以設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，即探究在不同角度施加的力如何合成為一個(gè)單一的力。接著，學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，包括彈簧測(cè)力計(jì)、各種大小的力傳感器、不同角度的固定夾具和測(cè)量工具。在實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)工具和材料，將彈簧測(cè)力計(jì)固定在桌子上，并從不同的角度施加力來(lái)測(cè)量不同力的大小和方向，然后記錄每個(gè)角度下測(cè)得的力的大小和方向。接下來(lái)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較不同角度下合成力的結(jié)果，理解力的合成規(guī)律，如平行四邊形法則或分解力的原理。

在實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論階段，學(xué)生通過(guò)詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)步驟，深入理解力的合成概念，并將其與理論知識(shí)進(jìn)行對(duì)比和討論，從而掌握力的合成的基本原理和應(yīng)用方法，培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析和問(wèn)題解決方面的能力。在研究力的合成過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)期存在偏差，進(jìn)而提出新的假設(shè)并調(diào)整實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以更精確地解釋觀察到的現(xiàn)象，這樣學(xué)生逐漸發(fā)展出批判性思維和科學(xué)探索精神，使學(xué)生能夠在課堂內(nèi)外應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決各種實(shí)際物理問(wèn)題，不僅加深了學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的理解，還培養(yǎng)了學(xué)生在未來(lái)面對(duì)復(fù)雜挑戰(zhàn)時(shí)的自信和解決問(wèn)題的能力。

（五）技術(shù)輔助支架，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作技能

技術(shù)輔助支架是高中物理課堂中的創(chuàng)新教學(xué)方式，其利用現(xiàn)代技術(shù)工具來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和理解能力，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作流程，更重要的是為學(xué)生提供了一個(gè)互動(dòng)式、動(dòng)手操作的學(xué)習(xí)環(huán)境。技術(shù)輔助支架可以包括使用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件、數(shù)據(jù)采集儀器以及模擬仿真工具，這些工具能夠幫助學(xué)生觀察和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而更深入地理解物理學(xué)原理。利用技術(shù)工具的互動(dòng)，學(xué)生能夠提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和復(fù)現(xiàn)性，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理方面培養(yǎng)出批判性思維和科學(xué)方法論。

技術(shù)輔助支架作為支架式教學(xué)的關(guān)鍵組成部分，在高中物理課堂中發(fā)揮著重要作用。結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)，如虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、交互式白板和計(jì)算機(jī)模擬軟件，可以為學(xué)生提供更豐富的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)和更深入的理論理解，特別是在牛頓第一定律的教學(xué)中，這些工具能夠使抽象的物理概念變得更加具有可操作性，從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。牛頓第一定律指出，物體在沒(méi)有外力作用下將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)。在教學(xué)中，教師可以通過(guò)以下具體的實(shí)例來(lái)展示技術(shù)輔助支架的應(yīng)用：使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，讓學(xué)生參與一個(gè)模擬場(chǎng)景：將一輛小車放置在水平面上，上面放置一塊磚，通過(guò)交互操作給小車施加不同大小的推力，觀察磚塊的運(yùn)動(dòng)情況。這樣的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景可以幫助學(xué)生直觀地理解，當(dāng)施加的推力大小變化時(shí)，磚塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何受到影響，從而體驗(yàn)和驗(yàn)證牛頓第一定律的實(shí)際效果。利用交互式白板和計(jì)算機(jī)模擬軟件，學(xué)生記錄小車在不同摩擦力和推力條件下的運(yùn)動(dòng)軌跡，并利用軟件分析加速度和速度的變化，結(jié)合這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的收集和分析，學(xué)生能夠深入探討牛頓第一定律的適用條件，理解物體在不同外力作用下的運(yùn)動(dòng)特性。

結(jié)束語(yǔ)

支架式教學(xué)法在高中物理課堂中的應(yīng)用展示了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)設(shè)計(jì)和提供問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)等支架，教師能夠有效引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展自主探究和合作學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)相比，支架式教學(xué)法不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還顯著提升了其科學(xué)思維能力和實(shí)踐操作技能，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的深度理解和掌握，培養(yǎng)了其自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。隨著教育技術(shù)的不斷發(fā)展，支架式教學(xué)法在物理教學(xué)中的應(yīng)用前景將更加廣闊，未來(lái)教師應(yīng)進(jìn)一步探索和完善支架式教學(xué)策略，為學(xué)生提供更為豐富的學(xué)習(xí)支架，全面提升物理教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供有力支持。

參考文獻(xiàn)

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