支架式教学方法案例探究——以“时差”教学为例

江苏省连云港市灌云高级中学（222200） 陆才稳

一、支架式教学简介

支架式教学是目前已开发出的比较成熟的基于建构主义教学模式的教学方法。根据欧共体“远距离教育与训练项目”的有关文件，支架式教学被定义为：“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供概念框架(conceptual framework)。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的，为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入。”在建构主义教学模式中，学习的质量是学习者建构意义能力的函数，而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。在建构主义的教学模式下，支架式教学一般包含搭建脚手架、进入情境、独立探索、协作学习和效果评价等环节。支架式教学方法的基础是概念框架节点的引入和展开，关键是问题情境的设置，核心是学生的独立探索、生生之间的协作，提高和师生之间的互动交流，目的是通过概念框架的攀升，最终实现对所学知识的意义建构。

二、时差教学案例

图1 概念框架节点攀升流程示意图

1. 地方时

（1）搭建脚手架

教师：农业社会，人们日出而作，日落而息，这是由于地球的自转运动，产生昼夜交替现象。打开Google-Earth软件，打开视图中的太阳和网格，将地球调整至侧视方位，昼夜半球各见一半。观察地球两侧的赤道上两个地点，思考这两地处于一天中时刻的差异（概念框架节点地方时的建构）。

（2）问题情境

①用阴影表示夜半球范围。

②以太阳为参照，A、B、C各处于什么时刻？D、E的时刻？

③与A、C时刻相同的全部地点？

④归纳地方时的概念。

⑤A、B、C、D和E的地方时？

⑥经度相差15°，地方时相差多少？经度相差1°，地方时相差多少？这与地球自转有怎样的关系？

⑦C的地方时12点，E再过多久也到12点？据此，你们如何理解东早西晚？

⑧在图上指出上午、下午、上半夜和下半夜的范围。

⑨在家的妈妈和在另一地点留学的女儿电话联系，她们分别时，妈妈说晚安，女儿说中饭多吃点，在图上指出妈妈和女儿的位置。

⑩在C地读初中的小明，遇到一个数学题目，想问在A地出差的爸爸，在图示时刻问，是否合适？为什么？

（3）独立探索和协作学习（部分）

小组1：我们组对图2中的上午、下午、上半夜和下半夜理解不太清楚。

图2 某时刻太阳光照示意图

小组2：弧线NBS为晨线，弧线NCS为地方时12点，二者之间即为上午；从弧线NCS向东至弧线NBS的对面一侧弧线，即为下午；继续向东，即依次为上半夜和下半夜。

师：让B地点自转一圈，该地将依次经历上午、下午、上半夜和下半夜。若太阳光线来自于左侧，则B点将依次经历上半夜、下半夜、上午和下午。

小组3：日常，所谓早，就是比前一次提前，如昨天12点吃中饭，今天11点半就吃了。但今天怎么看到12点反而比11点早？

小组4：12点的地点，表示其1小时前已经是11点了，当然早了。

师：生活中，早晚指同一地点比不同时刻；地方时换算，早晚指同一时刻比不同地点。

（4）效果评价

图3 中国空白经纬网政区图

①若A处于正午，B的地方时？

②若C处于子夜，B的地方时？

2. 区时和国际日期变更线

（1）搭建脚手架

教师：打开Google-Earth软件，进入卫星地图的本校界面，观察学校内有东西差别的两个地点，思考若按照地方时计时，则东西方位相邻的两个教室的地方时有差别，即使在同一个教室的内部，也有无数个地方时。由于地方时与经度密切相关，因此，只要两个地点的东西方位有差异，地方时就会有差异，这种现象给人们的生活与生产带来了很大的不便。为了便于地区交流，国际上必须实行分区计时（进入概念框架节点区时和国际日期变更线的建构）。

（2）问题情境

任意选用图4或图5，探究下列问题：

图4 世界理论时区俯视图

图5 世界理论时区圆柱投影图

①全球共有多少个时区？概述它们的名称。

②有两个时区的名称与其它不同，说明其得名的原因及其分布的相对和绝对位置。

③简述时区与经度的关系。

④若以东时区为正时区，西时区为负时区，尝试利用数轴表示全球时区的位置。并借助所绘数轴，分析时区换算的简易方法。

⑤东西12区是一个还是两个时区？在其内部的日期和时刻分布有什么特征？

⑥若两个环球旅行团从某时区（如中时区）分别向东和向西作环球旅行，则他们回到出发地点后，其计时工具上的日期和当地是否有差别？若有，各有什么样的差别？据此，人们想了什么办法？

⑦归纳总结区时和国际日期变更线的含义。

（3）独立探索和协作学习（部分）

小组5：国际日期变更线不是某一条经线，我们组认为其似乎为了避开陆地？

小组6：由于过国际日期变更线，日期会发生变更，向东过国际日期变更线，日期减去一天，反之，加上一天。

师：全球最先进入新的一天的区域是东12区，最晚进入新的一天的区域是西12区。全球新一天的范围为区时为零时的时区向东至约180°经线（新旧日期的范围可以根据学生的学情确定是否需要作简要了解）。

（4）效果评价

①乌鲁木齐大致位于北纬44°，东经88°，当地中学生吃午饭时间约为北京时间13点40分，试证明其可信度。

②中华航空航班，从中国香港19点10分直飞韩国首尔（当地使用时间为东9区区时）需要1.5小时，测算到达时当地时间。

3. 法定时和夏令时

（1）搭建脚手架

教师：通过刚才计算乌鲁木齐中学生吃午饭的时间，可以知道中国东西跨度比较大，中国所跨的时区远大于东8区的范围，但中国统一使用北京时间，这主要是为了国内交流的方便。同理，国外所执行的计时办法也并不完全与本国区时一致。我们首先看看全球使用东八区的还有哪些区域？打开网址http://24timezones.com/（图6），同时，再来了解美国、俄罗斯这两个大国所使用的主要计时方法。大家发现，这个网站显示的是全球的即时时间，而且它的显示形式是12小时制。美国本土在不同区域就使用了西5区、西6区、西7区和西8区四种计时方法，再加上夏威夷州和阿拉斯加州等，其国内计时办法可谓差别很大。而东西跨度特别大的俄罗斯，国内使用的计时办法也很繁杂。下面我们就来共同探究各国实际执行的计时办法（进入概念框架节点法定时和夏令时的建构）。

图6 全球各地实际时刻即时查询图

（2）问题情境

①北京时间含义。

②北京时间2点，测算东京、孟买、纽约、洛杉矶当地时间。

③2011年3月27日，俄罗斯各时区当地时间下午2时把时间永久调快一小时，使用夏令时。据此，当北京时间2013年4月30日2点时，测算莫斯科（西3区）当地时间。

④探究俄罗斯永久实行夏令时的可能原因。

⑤利用全球各地实际时刻查询图，分别查出北京时间和纽约时间、伦敦时间，分析三地时差产生的原因。

图7 全球各地法定区时分布简图

（3）独立探索和协作学习（部分）

小组7：我们组知道，夏季日出时间比冬季要早，使用夏令时又恰是把手表的时间拨快了1个小时。所以我们组以为，可能是让人们早点起床工作和生产，这样似乎可以更多利用太阳光照，但下班也提前了，这样有意义么？

师：夏时制（Daylight Saving Time：DST），又称“日光节约时制”和“夏令时间”，是一种为节约能源而人为规定地方时间的制度，在这一制度实行期间所采用的统一时间称为“夏令时间”。一般在天亮早的季节人为将时间提前一小时，可以使人早起早睡，减少照明量，以充分利用光照资源，从而节约照明用电。各个采纳夏时制的国家具体规定不同。目前全世界有近110个国家每年要实行夏令时。如加拿大的大部分地区从3月第二个星期日到11月第一个星期日实行夏令时。

（4）效果评价

2012年7月27日，第30届夏季奥运会于英国伦敦夏令时（较区时快1小时）20：12开幕，测算中国观众收看现场直播的时间。

4. 时差

（1）搭建脚手架

由于地球自转产生地方时，而用地方时进行地区交流有先天不足，又产生了区时和国际日期变更线，又由于各国行政实体的存在，行政界线与时区界线难以一致，又定义了法定时。为了更加充分地利用无污染、可再生的太阳光照，达到节能减排的作用，部分国家在每年特定的时段又增加了夏令时。由此，我们说的时差，其实包含地方时、区时、法定时和夏令时（进入概念框架节点时差的建构）。

（2）问题情境

小组讨论下列时刻或时差对应我们所学的哪一种。

①北京天安门广场，升降国旗的时间。

②路灯不同季节的熄灭和点亮的时间应调整。

③出国，手表（手机）时间经常需要作调整。

④尼泊尔的时间比格林尼治时间早5时45分。

⑤2013年3月31日凌晨1点，英国将全国时间作了调整，调整后，其与北京时间的差别为7小时。

⑥在连云港上高中的学生，考上了美国纽约的公办大学，初到纽约的下午，在办理入学手续的过程中，觉得特别的疲惫，除了旅途劳累，分析其它原因。

（3）独立探索和协作学习（略）

（4）效果评价

根据本节课内容，小组讨论，现实生活中实际涉及的时差，更多的与本节的哪几种时刻有关？该时刻与其余时刻的关联情况如何？

三、教学设计思想

首先，在与国际交往日益频繁的今天，了解法定时的有关知识是很有必要的。增强使用法定时的意识，避免简单套用区时的错误。其次，运用基于建构教学模式的支架式教学方法，也有利于学生更地的学习时差内容，体现生活的地理，体现智慧的地理，体现以生本为中心的课堂。最后，在完成课程标准要求的前提下，考虑到学情的差别和不同地区教学手段的差异，可以对教学内容和教学手段作增减，满足不同层次学生的发展需要。