“支架式”教學(xué)在高中物理中的應(yīng)用

蕭瑩

(廣州市第三中學(xué) 廣東 廣州 510120)

“支架式”教學(xué)是建構(gòu)主義的主要教學(xué)模式之一，是教師在教學(xué)中為學(xué)習(xí)者搭建對(duì)知識(shí)理解的支架，為學(xué)生提供一種概念框架，這種框架中的概念是作為學(xué)習(xí)者對(duì)問(wèn)題深入理解的支撐所需要的，為此，教師事先要把復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行分解，以便把學(xué)習(xí)者的理解逐步引向深入．通俗地講,一是要呈現(xiàn)知識(shí)的脈絡(luò),千萬(wàn)不能莫名其妙地“半路殺出一個(gè)程咬金”來(lái),要做好鋪墊;二是設(shè)置的問(wèn)題要有臺(tái)階,不能老在這個(gè)“最近發(fā)展區(qū)”上逗留，要為學(xué)生提供帶有難度的內(nèi)容,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮其潛能，超越其最近發(fā)展區(qū)而順利轉(zhuǎn)入下一個(gè)發(fā)展區(qū)．

下面，介紹一下筆者在高中物理教學(xué)中的一些嘗試.

1 借助圖形的直觀性呈現(xiàn)問(wèn)題演變的支架

圖形的遞進(jìn)演變，是將相關(guān)問(wèn)題與圖形直觀關(guān)聯(lián)，通過(guò)圖形支架的精心設(shè)置，將教學(xué)難點(diǎn)分解、細(xì)化，層層深入，造成學(xué)生的認(rèn)知沖突，產(chǎn)生探求的欲望．

【例1】如圖1，求下列導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B).

圖1

解析：這道題目解題的關(guān)鍵其實(shí)就是對(duì)切割有效長(zhǎng)度的理解，但如果一開(kāi)始做這道題的話，絕大多數(shù)學(xué)生會(huì)遇到困難，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，應(yīng)該適當(dāng)?shù)卮罱ā爸Ъ堋?，介入學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，幫助分解復(fù)雜任務(wù)，逐步引導(dǎo)同學(xué)們解決難題．

圖2

上述3個(gè)圖形由直到曲，分解復(fù)雜圖形，引導(dǎo)學(xué)生跟著支架往上攀爬，最后學(xué)生自己領(lǐng)悟到切割的有效長(zhǎng)度是指垂直與切割速度方向的有效投影長(zhǎng)度．

支架搭到這里，學(xué)生能夠解答出例1了嗎？好像還是不行，支架還得繼續(xù)搭建，如圖3所示.

圖3

支架4的目的是把學(xué)生從支架3的劣弧引導(dǎo)至支架5的優(yōu)弧，這個(gè)時(shí)候教師基本不用講解，學(xué)生都已有所感悟，讓他們?cè)俜纸M討論，學(xué)生最終得出結(jié)論：有效切割長(zhǎng)度=彎曲導(dǎo)線的兩端點(diǎn)連線在垂直速度方向的投影．

思考過(guò)程中，教師可適時(shí)提示，幫助學(xué)生沿著支架，在支架的幫助下逐步攀升.教師還要注意采取淡出策略，起初的引導(dǎo)幫助可以多一些，以后則逐漸減少，愈來(lái)愈多地放手讓學(xué)生自己思考，最后爭(zhēng)取達(dá)到無(wú)需教師引導(dǎo)，學(xué)生自己能在框架中攀升．

經(jīng)過(guò)以上5部支架的搭建，例1就進(jìn)入了學(xué)生新的最近發(fā)展區(qū)，解決起來(lái)就更加得心應(yīng)手，也增強(qiáng)了信心,增加了學(xué)習(xí)興趣．

2 借助同類問(wèn)題分析搭建類比理解的支架

借助同類問(wèn)題的類比，給學(xué)生以啟示，使學(xué)生易于掌握新知識(shí)，同時(shí)也鞏固了舊知識(shí)．相當(dāng)于在新舊知識(shí)間搭建了支架，讓學(xué)生能夠從已掌握的舊知識(shí)中順利地接受和理解新知識(shí)．

【例2】如圖4(a)是匝數(shù)n=1 500匝的螺線管，橫截面積S=20 cm2，電阻r=1.5 Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1=10 Ω，R2=3.5 Ω.若穿過(guò)螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖4(b)所示的規(guī)律變化，求：

(1)螺線管兩端M，N間的電壓；

(2)R1上消耗的電功率[1]．

圖4

圖5

支架2：呈現(xiàn)下面的電路圖(如圖6)，問(wèn)電壓UAB是多少？

圖6

根據(jù)已有的知識(shí)基礎(chǔ)，學(xué)生都會(huì)知道UAB是路端電壓等于8 V，踏上這個(gè)支架，例2的電路就進(jìn)入了學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)思考和討論，他們能夠明白之前為什么算出6 V，因?yàn)? V是電動(dòng)勢(shì)不是路端電壓，至此，例2的兩個(gè)瓶頸都能順利突破．

3 借助生活事例的作用形成情景理解的支架

生活事例的支架，更加直觀親切，更有利于輔助學(xué)生的理解．

【例3】《物理·選修3-2》第一章第5節(jié)是電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用[2]，如圖7是法拉第圓盤發(fā)電機(jī)，圓盤在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．學(xué)生對(duì)這個(gè)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)為什么會(huì)有電動(dòng)勢(shì)覺(jué)得很難理解，他們不覺(jué)得盤有切割磁感線，也沒(méi)看出磁通量有發(fā)生變化．

這個(gè)問(wèn)題支架搭建的介入點(diǎn)應(yīng)該聯(lián)系學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)和事例較好．

圖7 法拉第圓盤發(fā)電機(jī)

支架：如圖8是自行車輪的輻條[2]，當(dāng)輻條很多很密集的時(shí)候，它就是轉(zhuǎn)盤．

圖8 帶輻條的自行車車輪

這個(gè)支架介入點(diǎn)的設(shè)置，是基于學(xué)生熟悉桿切割磁感線，把圓盤看作是由無(wú)數(shù)根長(zhǎng)度等于半徑的輻條組成，在轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤時(shí)，每根輻條都做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)輻條轉(zhuǎn)到圖7的OA位置時(shí)，輻條和外電路中的電流表恰好構(gòu)成閉合回路，電路中便有電流產(chǎn)生，隨著圓盤的不斷旋轉(zhuǎn)，總有某根輻條到達(dá)OA位置，因此外電路中便有了持續(xù)不斷的電流．

參考文獻(xiàn)

1 廣州市中學(xué)物理學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)研究課題組 . 學(xué)習(xí)與評(píng)價(jià)(選修3-2) . 廣州: 廣州新華出版發(fā)行集團(tuán)，2011.18

2 廣東基礎(chǔ)教育課程資源研究開(kāi)發(fā)中心物理教材編寫組 . 物理·選修3-2.廣州:廣東教育出版社，2010.19～20