淺談支架式教學(xué)模式在高中物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用

徐斌

1.引言

初中物理強(qiáng)調(diào)對(duì)物理現(xiàn)象的定性理解，高中物理更注重對(duì)事物發(fā)生規(guī)律的定量分析，因而初中物理到高中物理跨度大、階梯過高，高一新生難以順利實(shí)現(xiàn)知識(shí)的銜接。如何幫助學(xué)生順利過渡，提高課堂的有效性成為高中物理教師階段性的重要任務(wù)。本文以建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，試圖將維果茨基的支架式教學(xué)模式應(yīng)用到高中物理課堂的教學(xué)中，解決初、高中物理學(xué)習(xí)的銜接問題。

2.支架式教學(xué)模式簡介

支架式教學(xué)（scaffolding）是指以學(xué)生為主體，利用情境、協(xié)作、搜索、會(huì)話等方式在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)開展教與學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的建構(gòu)和能力的提高。它是基于維果茨基的社會(huì)文化理論中的“最近發(fā)展區(qū)”的概念，定義為“實(shí)際的發(fā)展水平與潛在的發(fā)展水平之間的差距，前者由獨(dú)立解決問題的能力而定，后者則是指在成人的指導(dǎo)下或是與更有能力的同伴合作時(shí)，能夠解決問題的能力。”在支架式教學(xué)模式下，教師在超出學(xué)生能力的任務(wù)內(nèi)容上為學(xué)生提供支持，使得學(xué)生能夠集中精力去掌握需要完成的任務(wù)。教學(xué)支架對(duì)學(xué)習(xí)有五個(gè)基本的特征：提供支持;具有工具的性能;擴(kuò)展學(xué)習(xí)者所能達(dá)到的范圍;使學(xué)生能完成本來不可能完成的任務(wù);只有在需要的時(shí)候才選擇使用。

3.支架式教學(xué)模式的基本環(huán)節(jié)及應(yīng)用舉例

3.1 支架式教學(xué)模式的基本環(huán)節(jié)

（1）創(chuàng)設(shè)情境——將學(xué)生引入一定的疑難情境，讓學(xué)生在知識(shí)建構(gòu)的過程中切實(shí)體驗(yàn)面臨的困難，激發(fā)積極探索的欲望，形成內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，學(xué)生通過直觀的實(shí)驗(yàn)觀察，獲取信息進(jìn)行猜想并積極投入到課堂學(xué)習(xí)中去。

（2）搭建支架——圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)主題，按認(rèn)知規(guī)律為學(xué)習(xí)提供支架。教師在搭建支架時(shí)，首先要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)設(shè)置符合認(rèn)知規(guī)律的支架。其次，要保證支架處于“最近發(fā)展區(qū)”之內(nèi)，保證學(xué)生在“最近發(fā)展區(qū)”的范圍內(nèi)完成有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)。

（3）獨(dú)立探索——首先由教師為學(xué)生確立目標(biāo)，讓學(xué)生進(jìn)行探索嘗試。在該過程中，教師可以啟發(fā)引導(dǎo)，可以做演示、提供問題解決的原型，也可以給學(xué)生以反饋等，但要逐漸增加問題的探索性成分，逐步讓位于學(xué)生自己的探索，最終放手讓學(xué)生自己決定其探索的方向和問題，選擇自己的方法，獨(dú)立探索。

（4）協(xié)作學(xué)習(xí)——每個(gè)學(xué)生獨(dú)立探索得到的觀點(diǎn)很可能不一致，但可以通過小組討論的形式，先讓每一個(gè)組員依次匯報(bào)自己的觀點(diǎn)，其他人聽取匯報(bào)并根據(jù)自己的結(jié)論進(jìn)行補(bǔ)充或反駁，最終剔除偏離主流意見較遠(yuǎn)的觀點(diǎn)，使大家的意見達(dá)到一致。這一階段可以采用循環(huán)進(jìn)行的模式，進(jìn)行多輪的討論，逐漸地減少分歧，最終達(dá)成一致的結(jié)論。對(duì)于教師來說，要求他們將全班同學(xué)進(jìn)行恰當(dāng)分組并選好每組的小組長，小組長用來主持討論的過程，教師則在整個(gè)過程中監(jiān)控全班學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)，維持好課堂的紀(jì)律并把握好時(shí)間。本環(huán)節(jié)我們?cè)O(shè)計(jì)如下示意圖作簡要概括：

（5）效果評(píng)價(jià)——包括學(xué)生個(gè)人的自我評(píng)價(jià)和小組成員之間的相互評(píng)價(jià)，教師和學(xué)生直接的交互性的評(píng)價(jià)，做到總結(jié)性評(píng)價(jià)和過程性評(píng)價(jià)相結(jié)合，并且評(píng)價(jià)要盡量全面。比如，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)：自主學(xué)習(xí)的能力和態(tài)度;對(duì)小組協(xié)作學(xué)習(xí)所作的貢獻(xiàn);是否完成對(duì)所學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的意義建構(gòu)等。對(duì)教師的評(píng)價(jià)：教師所提供的教學(xué)支架是否有效，效果如何。

3.2 支架式教學(xué)過程中“教學(xué)支架”搭建的應(yīng)用舉例

以粵教版高中物理教材必修2第四章第四節(jié)“機(jī)械能守恒定律”為例，對(duì)支架式教學(xué)過程中“教學(xué)支架”的搭建環(huán)節(jié)作一般介紹。

3.2.1 教學(xué)的前期分析

學(xué)生的前概念分析：學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)過動(dòng)能、勢(shì)能的概念及其相互轉(zhuǎn)化，并對(duì)于能量的轉(zhuǎn)化在生活中的應(yīng)用有一定的認(rèn)識(shí)。為更好地了解學(xué)生的前概念情況，在前一節(jié)課結(jié)束時(shí)設(shè)置以下問題：

（1）什么是動(dòng)能？舉例說明？ （2）動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)？為什么？（3）什么是勢(shì)能？舉例說明？（4）勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)？為什么？（5）機(jī)械能是什么？（6）什么情況下機(jī)械能是守恒的？為什么？

通過學(xué)生對(duì)以上問題的回答，我們對(duì)學(xué)生的前概念情況更加了解：

（1）學(xué)生對(duì)“動(dòng)能”、“勢(shì)能”的概念的理解是準(zhǔn)確的，且能用生活中的實(shí)例說明。（2）學(xué)生對(duì)動(dòng)能、勢(shì)能的影響因素有一定認(rèn)識(shí)，但處于感性記憶階段，不能定量分析。（3）學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒的本質(zhì)缺乏理解。

3.2.2 學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定

深入了解學(xué)生的前概念之后，我們參考課標(biāo)要求，認(rèn)清學(xué)生現(xiàn)有水平和教學(xué)目標(biāo)之間的差距，確立生三個(gè)層次的學(xué)習(xí)目標(biāo)：

（1）理解物理概念、規(guī)律的含義。包括動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能、機(jī)械能守恒定律的含義，機(jī)械能守恒的條件;

（2）會(huì)進(jìn)行機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo);

（3）運(yùn)用規(guī)律解釋相關(guān)物理現(xiàn)象、解決相關(guān)物理問題;知道運(yùn)用機(jī)械能守恒定律思考實(shí)際問題的便捷性。

3.2.3 在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)搭建支架

（1）確定學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”

本文設(shè)計(jì)了圖2所示的坐標(biāo)圖說明“最近發(fā)展區(qū)”的含義。

（2）基于對(duì)前概念分析，學(xué)生還不能從功能關(guān)系以及能量的轉(zhuǎn)化出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件，不能進(jìn)行機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)，不能將機(jī)械能守恒定律準(zhǔn)確應(yīng)用到具體實(shí)例中去?；谝陨戏治?，我們?cè)趯W(xué)生已有水平和期待水平之間（也就是最近發(fā)展區(qū)內(nèi)）選取介入點(diǎn)搭建支架，具體表1。

在課堂教學(xué)中，以上三個(gè)層次的目標(biāo)可以相互滲透，不必拘泥于逐層次實(shí)現(xiàn)，教師應(yīng)當(dāng)依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和課堂實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，可搭建以下類型的支架：

①范例支架。即符合學(xué)習(xí)目標(biāo)要求的己有學(xué)習(xí)成果。比如，可以讓學(xué)生回顧自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其探究過程。

②問題支架。即在學(xué)習(xí)過程中，為了完成某一學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生所面臨的未知狀態(tài)。比如，游樂園中小孩滑梯的過程機(jī)械能是否守恒？你能舉出生活中動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例嗎？它們的能量轉(zhuǎn)化過程有什么共同點(diǎn)？

③建議支架。即當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中陷入困境時(shí)，教師所提供的適當(dāng)建議。比如，我們可以從做功的角度去考慮能量的相互轉(zhuǎn)化。在機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)上，我們可以建議學(xué)生使用動(dòng)能定理。

④工具支架。即為了讓學(xué)習(xí)順利的進(jìn)行，教師所提供的交流、器材、書籍等。比如，我們可以提供驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的器材，讓學(xué)生自己去探索能量轉(zhuǎn)化過程的規(guī)律。

⑤實(shí)驗(yàn)支架。即教師提供直觀的演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主探究知識(shí)，得出結(jié)論。

4.總結(jié)與反思

本教學(xué)案例在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)搭建了多種形式的支架，使學(xué)生從已有知識(shí)水平出發(fā)，在獨(dú)立探究和教師的適時(shí)指導(dǎo)中逐步完成學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過小組討論形式的協(xié)作學(xué)習(xí)能夠提升學(xué)生課堂探究的效率，大量的問題支架和建議支架使得學(xué)生能夠在理解的基礎(chǔ)上逐步將新概念、規(guī)律融入到原有的認(rèn)知圖式中，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的建構(gòu)。不僅如此，支架式教學(xué)模式將復(fù)雜抽象的物理規(guī)律逐步分解為階梯式的學(xué)習(xí)任務(wù)，使得學(xué)生在探索的過程中學(xué)習(xí)能力得到不斷的攀升。

當(dāng)然，支架式教學(xué)模式對(duì)教師多方面的能力提出了較高要求。首先，支架式教學(xué)模式是建立在對(duì)學(xué)情的充分了解基礎(chǔ)之上的，因而教師教學(xué)前的任務(wù)會(huì)較為繁重。其次，由于支架式教學(xué)模式是建立在學(xué)生進(jìn)行充分的獨(dú)立探索和協(xié)作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上的，因而教師在課堂上的角色扮演尤其復(fù)雜、靈活多變，對(duì)教師掌控課堂的能力有相當(dāng)高的要求。此外，對(duì)于教學(xué)支架的構(gòu)建應(yīng)該是動(dòng)態(tài)的、可變的，需要教師根據(jù)學(xué)生的課堂反應(yīng)及時(shí)調(diào)整，因而教師的監(jiān)控能力、觀察能力以及應(yīng)變能力也至關(guān)重要?！颈疚南祻V州市“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)課題“基于學(xué)科核心素養(yǎng)的中學(xué)課堂教學(xué)策略轉(zhuǎn)型研究”（項(xiàng)目編號(hào)：201811552）階段性成果】

責(zé)任編輯 徐國堅(jiān)