“支架式”教学在高中物理中的应用

萧莹

(广州市第三中学 广东 广州 510120)

“支架式”教学是建构主义的主要教学模式之一，是教师在教学中为学习者搭建对知识理解的支架，为学生提供一种概念框架，这种框架中的概念是作为学习者对问题深入理解的支撑所需要的，为此，教师事先要把复杂的学习任务进行分解，以便把学习者的理解逐步引向深入．通俗地讲,一是要呈现知识的脉络,千万不能莫名其妙地“半路杀出一个程咬金”来,要做好铺垫;二是设置的问题要有台阶,不能老在这个“最近发展区”上逗留，要为学生提供带有难度的内容,调动学生的积极性，发挥其潜能，超越其最近发展区而顺利转入下一个发展区．

下面，介绍一下笔者在高中物理教学中的一些尝试.

1 借助图形的直观性呈现问题演变的支架

图形的递进演变，是将相关问题与图形直观关联，通过图形支架的精心设置，将教学难点分解、细化，层层深入，造成学生的认知冲突，产生探求的欲望．

【例1】如图1，求下列导体切割磁感线时产生的感应电动势(磁感应强度为B).

图1

解析：这道题目解题的关键其实就是对切割有效长度的理解，但如果一开始做这道题的话，绝大多数学生会遇到困难，教师作为学生学习的引导者，应该适当地搭建“支架”，介入学生的最近发展区，帮助分解复杂任务，逐步引导同学们解决难题．

图2

上述3个图形由直到曲，分解复杂图形，引导学生跟着支架往上攀爬，最后学生自己领悟到切割的有效长度是指垂直与切割速度方向的有效投影长度．

支架搭到这里，学生能够解答出例1了吗？好像还是不行，支架还得继续搭建，如图3所示.

图3

支架4的目的是把学生从支架3的劣弧引导至支架5的优弧，这个时候教师基本不用讲解，学生都已有所感悟，让他们再分组讨论，学生最终得出结论：有效切割长度=弯曲导线的两端点连线在垂直速度方向的投影．

思考过程中，教师可适时提示，帮助学生沿着支架，在支架的帮助下逐步攀升.教师还要注意采取淡出策略，起初的引导帮助可以多一些，以后则逐渐减少，愈来愈多地放手让学生自己思考，最后争取达到无需教师引导，学生自己能在框架中攀升．

经过以上5部支架的搭建，例1就进入了学生新的最近发展区，解决起来就更加得心应手，也增强了信心,增加了学习兴趣．

2 借助同类问题分析搭建类比理解的支架

借助同类问题的类比，给学生以启示，使学生易于掌握新知识，同时也巩固了旧知识．相当于在新旧知识间搭建了支架，让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识．

【例2】如图4(a)是匝数n=1 500匝的螺线管，横截面积S=20 cm2，电阻r=1.5 Ω，与螺线管串联的外电阻R1=10 Ω，R2=3.5 Ω.若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图4(b)所示的规律变化，求：

(1)螺线管两端M，N间的电压；

(2)R1上消耗的电功率[1]．

图4

图5

支架2：呈现下面的电路图(如图6)，问电压UAB是多少？

图6

根据已有的知识基础，学生都会知道UAB是路端电压等于8 V，踏上这个支架，例2的电路就进入了学生的最近发展区，经过仔细思考和讨论，他们能够明白之前为什么算出6 V，因为6 V是电动势不是路端电压，至此，例2的两个瓶颈都能顺利突破．

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，更加直观亲切，更有利于辅助学生的理解．

【例3】《物理·选修3-2》第一章第5节是电磁感应规律的应用[2]，如图7是法拉第圆盘发电机，圆盘在磁场中转动时产生感应电动势．学生对这个圆盘转动为什么会有电动势觉得很难理解，他们不觉得盘有切割磁感线，也没看出磁通量有发生变化．

这个问题支架搭建的介入点应该联系学生已有生活经验和事例较好．

图7 法拉第圆盘发电机

支架：如图8是自行车轮的辐条[2]，当辐条很多很密集的时候，它就是转盘．

图8 带辐条的自行车车轮

这个支架介入点的设置，是基于学生熟悉杆切割磁感线，把圆盘看作是由无数根长度等于半径的辐条组成，在转动圆盘时，每根辐条都做切割磁感线的运动，当辐条转到图7的OA位置时，辐条和外电路中的电流表恰好构成闭合回路，电路中便有电流产生，随着圆盘的不断旋转，总有某根辐条到达OA位置，因此外电路中便有了持续不断的电流．

参考文献

1 广州市中学物理学习与评价研究课题组 . 学习与评价(选修3-2) . 广州: 广州新华出版发行集团，2011.18

2 广东基础教育课程资源研究开发中心物理教材编写组 . 物理·选修3-2.广州:广东教育出版社，2010.19～20