搭建“支架”建构知识——支架式教学方法在高中物理概念教学中的应用分析

钱旭东

(江苏省南通市通州区金沙中学 226300)

物理概念、物理定义、物理现象等元素相互交织，共同构成了复杂的高中物理教学结构.为理清教学活动的头绪，找准教学工作的切入点，教学框架的构建就很有必要.在支架式教学法的推动下，教师能够在物理课堂中寻找不同的载体，进而对物理概念进行深入解读.本文针对高中物理概念教学工作展开论述，思考如何围绕支架式教学法完成教学任务.

心理学家伍德根据心理研究经验提出了“支架学说”，其认为个体的活动是一个受到环境、事物等因素的支撑的过程，凡是能对个体活动产生影响的有关元素便可被称为“支架”.20世纪，教育学家布鲁纳等人结合西方教育活动的有关要求提出了“支架式教学法”，“搭建知识框架”的任务正式进入到物理课堂当中.作为一种更加具有条理的教学模式，支架式教学法的应用为高中物理概念教学活动的开展打开了新的大门.

1 构建范例支架，明确物理概念

部分物理概念是抽象且比较笼统的，在围绕相关物理知识开展教学工作的过程中，部分学生很难在短时间内掌握物理概念的基本内涵，更遑论对物理概念加以应用.但作为具有独立意识与行动能力的个体，学生具备在外界环境中独立搜集信息的良好素质.教师可结合“支架式教学法”为学生导入对应的范例，帮助学生在观察范例的过程中发现物理知识，从而解决物理概念学习问题.

以人教版高中物理教材《质点、参考系和坐标系》的教学为例，教师可以结合学生的生活经验给出范例：“卧看满天云不动，不知云与我俱东”，这句古诗表现了怎样的哲理？学生结合生活经验进行回答：作者的船与云彩以相同的速度向着相同的方向运动，二者对于对方来说都是静止的，但对于周围的山、树木等景象，云和作者都处于运动状态.学生在范例中指出了物体运动的相对性特点，教师继续进行提问：如此说来，一切物体都处于运动与非运动状态之间？学生对这一问题进行深入阐述：需要将对比的对象进行集中分析：以行驶的汽车为例，如果以车上的乘客为对比，则汽车与乘客同时处于静止状态，与公路对比，则汽车处于运动状态.学生给出的名词与概念并不专业，但其对于物理现象的分析是比较到位的.教师可结合学生的论述经验给出质点、参考系、坐标等概念，帮助学生利用范例解读物理概念，依靠物理概念更为科学的描述物体的运动关系.

2 构建问题支架，确定学习方向

学生的一切灵感与学习目的都来自于问题，当我们教师对学生感兴趣、但并不了解的板块进行提问时，学生参与教学活动的兴趣将会随之提升.与教师的单一灌输相比，不同的问题能够从不同的角度激发学生的思考兴趣，进而使其主动分析有关物理概念.就当前的概念教学活动来看，物理问题虽然经常出现在相关教学活动之中，但其多带有“教学任务”，是教师为了帮助学生掌握物理知识而给出的一种教学手段，学生的可发挥空间不足，教学素材的互动性不强，单调的问题，很难让学生理解物理知识.

3 构建环境支架，营造教学情境

既往的高中物理课堂因为课业压力以及常年不变的教学方式，其氛围会比较沉闷，很容易消磨学生的学习兴趣和主动性，学习效率明显不高，学生愈发认为物理知识无趣，由此陷入恶性循环.改变教学环境，结合学生的日常生活来营造生活化、趣味性的教学情境，可以活跃课堂氛围，提高学生参与课堂学习的积极性和主动性.除了上述作用，高中物理教学构建环境支架，可以引导学生将相关知识还原到具体的应用场景，结合具体的教学环境和道具转变学生的思考角度，获得沉浸式的学习体验.

例如在讲解高中电路知识时，教师可以带领学生去观察学校或者教室里的电路分布和连接状态，结合具体的观察和分析结果引导学生画出学校、教室或者家里的电路简图，以现实案例促进学生对电路知识的理解和应用.在加速度相关内容学习中，可以结合日常生活中的电子秤营造教学情境，让学生在电子秤上站起或蹲下来做变加速运动，对在电子秤上运动的学生进行受力分析，使用体重秤上的最高值求解变加速运动中的最大加速度.由于与实际生活相关，许多学生会带着好奇心和兴趣参与进来，从而发挥出自身主观能动性，培养学生学习主体的意识，促其主动参与和思考.

4 构建工具支架，展示物理问题

物理实验是高中物理教学活动中不可分割的重要组成部分，教师可尝试将物理实验转化为概念教学支架，以此来提升学生的学习兴趣.与单一的文字、语言叙述相比，物理实验所给出的物理知识更加直白，在教学活动中，将实验与概念教学活动结合起来，能够更好地调动学生的积极性.一切能够表现出物理现象的教学工具，都能够成为培养学生的物理学习兴趣、锻炼学生物理技能的素材.在教学中，教师要对“工具”进行适当的应用，依靠工具来展现物理现象，将脑海中的抽象概念转化为直观的物理实验.

5 构建实验支架，细化教学细节

物理实验与物理教学活动共生，在高中物理概念教学活动中，有关教学形成了一种独特的教学模式：学生先了解物理现象，随后针对物理现象提出物理学习问题，这种先看后学的教学模式在学生的脑海中建立了隐性支架，促使学生将已经发生的物理现象与物理知识结合起来，进而主动探究物理问题的解答方法.部分教师将物理实验视为一种“向学生展示物理概念与物理知识的载体”，导致整体的教学质量难以提升.在新的教学要求下，可尝试调整教学顺序，依靠物理实验来构建支架，完成支架式教学.

在人教版高中物理教材《力的合成》的有关教学中，教师就可结合物理教学的有关要求设计实验，依靠实验构建教学支架：教师准备铁块、细绳、拉力器等材料，引导学生进行实验.在铁块的两端分别系上细绳，沿水平上的不同方向用不同的力拉动铁块，观察铁块的运动状态.学生发现，铁块会随着力最大的方向移动.当学生给出结论之后，教师可调整实验方法：移除实验中的“水平方向”这一要求，将铁块沿着不同的方向、用不同的力进行拖拽，观察铁块的运动状态与拉力器的数值.学生发现，铁块虽然依旧沿着水平方向缓慢移动，但拉力器上的数值发生了变化：其数值介于最大的力和最小的力之间.借助物理实验展示物理现象，能够帮助学生构建新的支架，学生主动尝试回答物理问题：当两个力沿着不同的方向发生作用时，其力的最终作用效果必然会发生变化.这是学生对于物理知识的独立探究，也是“支架式教学”的完成体，教师提出新的物理问题：这一现象叫什么？包含着怎样的物理规律？这一环节所构造的物理支架，其依托客观的物理现象与物理器材而存在，学生的印象更加深刻.

6 构建抽象支架，逐步解读概念

在应用支架式教学法开展教学活动的过程中，教师的教学思路与教学灵感被物理知识所限制，其选择依靠最为直白、高效的方式开展教学，以传达物理概念为首要的教学目标，但并不重视物理知识在教学中的表现，学生的素质得不到开发，物理技能无法被培养，导致后续的教学难以开展.对于高中生来说，其在客观生活与抽象思考当中已经获得了一定的物理知识，当新的物理概念出现在学生面前，学生同样能够结合有关物理知识回答教学问题，建立抽象支架，形成物理常识，有利于学生物理思维的培养与开发.

可借助抽象物理概念来直接构建支架，让学生在思维中搜集灵感，将学生的灵感转化为支架的骨架，促使学生参与到物理教学的全过程当中.在教学环节，教师可结合学生的抽象想象建立支架，启发学生的物理思维.以教材《重力势能》的教学为例，可借助语言引导学生进行想象：树上挂着一个重量为50N的苹果，连接苹果的枝干只能承受30N的力，但枝干目前还没有断裂，问苹果受到哪些力？借助抽象想象创建情境时，学生开始思考并解答有关问题：除了受到枝干的拉力之外，苹果还要受到向下的重力.但枝干无法承受住苹果的重量，所以苹果会掉在地上.通过抽象思考，让学生学会分析力与势能之间的差别，理解重力势能的有关概念.在抽象想象的过程中，学生能够根据自己的想象力来重新梳理物理知识，在“苹果”上看见物理信息，进而结合“掉下去”“断裂”等概念分析物理问题，这一过程中，物理与教学相互结合，后续的教学活动得到进一步的优化.

7 构建专题支架，构建知识体系

高中物理知识具有自身的逻辑框架和呈块状的知识体系，要将知识融会贯通，首先就需要扎实掌握同一个专题之下的基本内容，构建学生的知识体系，帮助他们明确专题知识的重点，分辨、厘清相关联或相似的知识点.专题化的教学和复习还可以帮助学生发现知识漏洞，从而可以有目标性和针对性地进行知识的填补.专题支架可以从教材重点知识内容入手做专题划分和总结，也可以从高中物理题目类型入手划分和总结，如皮带模型、弹簧模型、木板模型、斜面模型、碰撞模型、带电粒子在电磁场中的运动等等，都可以成为物理教学中的专题.将知识按照某种逻辑和框架进行专题的划分和总结，可以从整体和宏观的角度带领学生构建知识体系，起到高屋建瓴的效果.

如弹簧模型的专题讲解中，可以从其设计的主要知识点以及分析关键点入手来丰富、构建学生的知识体系.如弹簧模型中涉及到的力学问题主要是围绕胡克定律F=KX进行的，弹力的大小为变力，所以它引起物体速度、加速度、动量、动能等的变化不是简单的单调关系，往往存在临界值，在处理变速问题时需要注意分析物体动态变化过程，为了达到快捷的目的，可以采用极限方法，重点关注弹簧可拉可压的特点，忽略其中间突变的过程，也可以利用弹簧模型的对称性等等.

总之，物理概念是构成物理教学的“砖瓦”，在围绕物理概念开展教学活动的过程中，教师可尝试利用支架式教学法调整教学框架，依靠问题、实践、工具和范例构建不同的支架，展示问题与现象，将概念教学转化为一个提问、探究的过程，进而提高概念教学的质量.