支架式教学模式在高中物理实验教学中的应用策略

2017-11-11浙江省桐乡市凤鸣高级中学314500

中小学实验与装备 2017年5期

关键词：高中物理支架实验教学

浙江省桐乡市凤鸣高级中学(314500)

朱笑利

支架式教学模式在高中物理实验教学中的应用策略

浙江省桐乡市凤鸣高级中学(314500)

朱笑利

1 前言

随着新课程改革的深化，高中物理实验教学和学习理念发生了根本性变化。支架式教学是一种建构主义的教学模式，将其引入高中物理实验教学中能进一步转变教学理念，丰富并改进现有的课堂教学模式，增进学生对实验的理解，让学生逐渐感悟、探究和建构物理知识，提高高中实验课堂的学习效率。

本文阐述了支架式教学的内涵，并在此基础上分析了将其应用到高中物理实验教学中应遵循的原则及思考架构，探讨了如何在高中物理实验教学中运用支架式教学的策略。

2 支架式教学的内涵

支架式教学来源于维果茨基的“最近发展区”理论和社会建构主义理论，它是一种“以学习者当前发展水平为基础的、系统有序的、可运用多种方法引导学习者主动建构知识技能，并向更高发展水平迈进的教学模式。它强调学生是学习的主体，是知识意义的主动建构者，教师是知识的呈现者，学习的帮助者和促进者。教师通过搭“脚手架”的方式为学生构建一种对知识理解的概念框架，以便促进学生对问题的进一步理解，即把复杂的实验过程加以分解，让学生独立探索、自主学习，或者进行小组协商、讨论，来帮助他们理解、设计并完成实验，而不是传统教学中的“包办代替与灌输”。

3 支架式教学模式在高中物理实验教学中应用的基本原则

3.1 以学生为主体的原则

支架式教学模式强调学生的主体地位，教师在教学中要树立教师的“教”是为了学生的“学”而存在的思想，为学生的自主学习创造良好的条件，有效地创建平等的师生关系、和谐的课堂气氛，打消实验课堂上学生“不敢说、怕说错、不敢做、怕做错”的顾虑，在相对自由的学习环境下，学生的探究意识、协作交流能力有明显的增强。比如在学生自我探索时，如果遇到问题，教师应当适当为学生创建支架，使学生合理安排自己的学习活动，善于积极思考，敢于质疑问难，一旦学生能沿支架攀登，教师就要及时放手，让学生独立地探究，真正发挥学生学习的主动性。

3.2 以问题为中心的原则

以问题为中心的支架式教学模式能有效构建实验探究模式。将实验过程设计成一个或多个问题，然后再将问题分解成若干个子问题，学生在问题的牵引下尝试、探索、实验、合作、交流，继而解决一个个问题，最终沿着问题支架一步步攀升完成实验。

以问题为中心的支架设计要注意以下几点：第一，要围绕当前实验主题，提出适合于学生“最近发展区”的问题，这就要求教师了解学生的实际学习水平，不能脱离学生而提出低于学生现有水平的问题，也不能提出高于学生潜在发展水平的问题；第二，设计的问题要有整体性和连续性，问题的连续性可以体现课堂的教学结构，有利于顺利完成实验教学。

3.3 合作性学习的原则

合作学习是一种共同的、开放的、包容的学习方式。支架式教学需要教师与学生、学生与学生之间共同合作学习，协调实验课堂“教”与“学”的关系。学生在合作学习过程中可以共享目标和资源，相互交流、讨论、思考，为完成实验目标而努力，共同解决实验过程中遇到的问题。合作学习不仅可以激发学生学习的兴趣、活跃课堂气氛，而且在交流与讨论中能够拓展学生的思维，有利于学习内容的完成。在此过程中，学生不仅处在教学实践活动中的主体，更是认知发展的主体。

3.4 探索性原则

在实验教学中充分挖掘实验的探索功能，有利于促进学生创新能力和综合素质的全面发展，充分调动学生自主探索的积极性，提高物理实验的效率。在探索过程中教师要鼓励学生敢于发现并提出问题，敢于提出可行性意见或自行设计实验方案。与此同时，教师适时提供具有一定难度的、具有挑战性的支架，从而启发学生的创作灵感和创新思维。

3.5 适时性、动态性原则

支架式教学给学生提供的支架是以学生现有水平为基础的，是多样的、个性化的。根据不同的学习情境和学生个体能力的差异，在学习过程中什么时候提供支架以及支架创建的难易程度都应该是经过精心设计的。同时，在支架式教学中，教师的支架应该是动态的，随着学生对知识和方法的掌握，学习能力的不断提高，他们的“最近发展区”也将不断地变化和发展，因而教师的支架也要随之调整，这样才能适应学生的发展。

4 支架式教学运用于高中物理实验教学的思考架构

在高中物理实验教学中融入支架式教学策略，教师为学生提供一套适当的实验思考框架，有利于帮助他们理解和建构知识，搭建新旧知识的联系。如图1所示，从下往上展示了实验学习过程中最基本的能力到最高阶段的能力变化。学生思维能力的发展需要教师有意识地针对不同层面进行“启发式”提问，启发学生进行更多的思考，加深对实验的理解，培养学生分析实验、设计实验以及运用所学知识解决实际问题的能力，而不是仅仅停留在记忆实验、会做实验的层面，对充分发挥学生的创新能力起着重要的作用。

图1 能力金字塔

5 支架式教学模式在高中物理实验教学中的应用策略

5.1 积极创设支架，鼓励学生独立探索

搭建支架是开展支架式教学模式的第一要素。在高中物理实验教学中，教师要围绕课堂教学目标，为学生有效参与实验搭建一个良好的“支架”，让学生明确自己的学习目的，学会主宰自己的时间，注重内容的自我选择。物理实验知识和能力的形成和发展是一个逐步提高、持续进步的过程，因而教师要有意识地将学生的实验能力由浅入深地从一个较低水平提高到一个更高的水平，不断地激发学生学习的主动性和积极性。当学生的积极性被调动起来后，他们就会积极探索，独立研究，从而对所学知识产生极大的兴趣。让学生自己探索学习的方向和问题，选择自己的方法进行独立思考，有利于提高学生思考问题、解决问题的能力，充分展示自我，感受探究所带来的愉悦感和成就感，最终完成对所学知识的建构。

以引导学生学习探究单摆周期与摆长的关系为例，教师构建的有效教学支架如下：

(1)如何测量摆长；

(2)单摆周期从哪个位置开始计时；

(3)铁夹有什么作用；

(4)影响单摆周期的因素有哪些，并用控制变量法设计实验。

学生针对教师的每一个问题，思考分析并作出科学假设，合理设计实验。学生通过提供的实验支架，理顺解决问题的线索，尝试自主探究单摆周期与摆长的关系，提高了自身分析问题和解决问题的能力。

5.2 引导学生积极参与，建立实验真实体验感

支架式教学更强调实践过程，注重学生实验能力的培养，而不是仅仅只是得到一个实验结果。在传统的实验教学过程中，实验往往以验证性为主，课堂上留给学生动手操作的时间短，学生只是被动、消极地参与实验，实验课堂教学效率低，而采用支架式教学模式能有效的改变这种现状。教师将课堂还给学生，引导学生积极地参与实验，学生能够完成的事，让学生自己去探究，学生不能完成的，设置支架进行引导，引导学生在动手实验的过程中去观察、去记录、去思考。自己动手实验能引起学生的直观认识，增强他们对实验的真实体验感和更深入的认识，提高学生学习的兴趣和动手实验的能力。

5.3 搭建开放性探索平台，培养学生成长性思维

支架式教学在每一个目标框架的实施过程中，没有预定的程式，没有固定的思路，完全是随着学生即时的发挥、灵感的顿现、小组合作的成果及教师当时处理问题的方式展开，显示出开放性的特征。通过教师搭建的“脚手架”的方式为学生构建探索性学习的平台，让学生不断地感悟，在感悟、体验中探究和建构自己的知识体系，并在建构的过程中，学生的学习主动性真正被激发，不但解决了问题，还能通过问题发现新的“问题”，在不知不觉中完成实验任务，有效地培养了学生的成长性思维。

支架式教学要求学生利用科学探究的方法去进行探究实验，在实验过程中教师应尽量帮助学生设计实验过程，设置一些问题支架如“为什么要这样做，目的是什么”“如果这种方法不行，换一种方法可不可以”“除了这种方法之外还有没有其他的方法”等。这样的支架创设，能有效激发学生学习的兴趣，使学生的物理思维能力得到极大地提升。

5.4提倡个性化学习与协作学习相结合，完善物理知识结构

在搭建支架的过程中，教师考虑到的是大多数学生，建立的是共性支架，然而学生的思想活动存在差异性、可塑性等特点，因而在搭建支架时应该适当给学生提供一些适合于他们的个性支架，以提高学生的学习效率。

同时，还要加强教师与学生、学生与学生之间的协作学习。同一小组的不同学生对同一个问题有着不同的意见和看法，通过小组协商、讨论，共享每个学生的想法，不仅能够化解实验难点，对已建构的知识进行修正和补充，而且可以帮助学生更深层次的理解实验进而完善对所学知识的建构。首先，教师要明确实验目标，给以必要的说明，提供相关的理论知识和实验原理。然后，由小组研究问题，应用已掌握的知识和实验方法，设计实验方案。最后，通过小组学生之间的协作、探索讨论、开展实验，分析、归纳出实验结论。实验中，教师要进行实时监控和方法指导，保证实验活动科学有序地进行，尤其要注重对学生实验设计中的创新思维给予鼓励。