支架式教學(xué)模式下的物理習(xí)題教學(xué)

【摘要】新課程改革的基本理念是以學(xué)生發(fā)展為本，強(qiáng)調(diào)“學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變”發(fā)揮學(xué)生的主體作用，這就要求教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)方式。建構(gòu)主義提出的“支架式教學(xué)模式”強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中的“方法與理解”，這與新課程的理念相同。習(xí)題教學(xué)一直是物理教學(xué)中非常重要的環(huán)節(jié)，物理的許多能力與技巧都是從習(xí)題解決中學(xué)習(xí)來的。本文首先簡(jiǎn)要說明支架式教學(xué)模式，然后設(shè)計(jì)教學(xué)案例，談?wù)勚Ъ苁浇虒W(xué)模式要如何應(yīng)用在物理教學(xué)中。

【關(guān)鍵詞】支架式教學(xué)模式 習(xí)題教學(xué) 物理

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）03-0153-02

新高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)課程的基本理念提到：“在課程實(shí)施上注重自主學(xué)習(xí)。強(qiáng)調(diào)學(xué)生要自主學(xué)習(xí)，要積極參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中。通過多樣化的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神[1]?！睘榱送怀鰧W(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，教師的角色應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者。教師應(yīng)該給學(xué)生“授之以漁”而不是“授之以魚”，教學(xué)方法也應(yīng)從側(cè)重“強(qiáng)化”轉(zhuǎn)變?yōu)閭?cè)重“方法與理解”。這一理念與建構(gòu)主義中的“支架式教學(xué)模式”的理念是相同的。

習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生在解決習(xí)題中運(yùn)用知識(shí)，學(xué)習(xí)解決問題的方法和技巧。然而在現(xiàn)行的習(xí)題教學(xué)中，許多教師仍傾向于用大量的題目練習(xí)來達(dá)到強(qiáng)化解題方法的目的，并美其名曰：熟能生巧。這種方式雖然在應(yīng)試過程中有一定效果，但對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)和終身發(fā)展來說弊大于利。教師在平常教學(xué)中留給學(xué)生自主探索的機(jī)會(huì)少，習(xí)慣將自身的知識(shí)和方法“灌輸”給學(xué)生。久而久之，學(xué)生就失去了自主思考問題的動(dòng)機(jī)和能力。為了能在習(xí)題教學(xué)中體現(xiàn)新課程的基本理念，教師應(yīng)該把自主探索的空間交還給學(xué)生。教師引導(dǎo)著教學(xué)的進(jìn)行，通過為學(xué)生提供一系列的示范、幫助和指導(dǎo)，讓學(xué)生受到啟發(fā)，掌握解題的方法，從而進(jìn)行自主的探究。這正是“支架式”教學(xué)中所倡導(dǎo)的。

1.認(rèn)識(shí)支架式教學(xué)（scaffolding instruction）

支架式教學(xué)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的一種教學(xué)模式。它以學(xué)習(xí)者當(dāng)前發(fā)展水平為基礎(chǔ)、系統(tǒng)有序的運(yùn)用多種方法、策略引導(dǎo)學(xué)習(xí)者不斷建構(gòu)自己，將學(xué)習(xí)者的智力從一個(gè)水平引導(dǎo)到更高水平的教學(xué)模式[2]。這種教學(xué)模式最初是以維果斯基的“輔助學(xué)習(xí)”為基礎(chǔ)的[3]。在支架式教學(xué)中，教師幫助學(xué)生把復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù)加以分解，向他們提供一套恰當(dāng)?shù)摹案拍羁蚣堋盵4]。通過教師的引導(dǎo)，使學(xué)生掌握和內(nèi)化那些能使其從事更高認(rèn)識(shí)活動(dòng)的技能。一旦掌握這些技能，學(xué)生便可以對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)行更多地自我調(diào)節(jié)，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，且有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

在支架式教學(xué)中，教師為了把學(xué)習(xí)任務(wù)逐漸轉(zhuǎn)移給學(xué)生，需要搭建起一系列的“支架”，當(dāng)學(xué)生達(dá)到預(yù)定的水平后，再逐漸撤去支架。因此，支架式教學(xué)有個(gè)明顯的特征，就是強(qiáng)調(diào)教師的指導(dǎo)（或干預(yù)）逐漸減少，最終使學(xué)生具備獨(dú)立解決問題的能力[3]。

2.支架式教學(xué)模式下的習(xí)題教學(xué)

根據(jù)支架式教學(xué)的理念，結(jié)合習(xí)題教學(xué)的特點(diǎn)，支架式教學(xué)模式下的物理習(xí)題教學(xué)可分為三個(gè)環(huán)節(jié)：①預(yù)熱；②搭建“支架”，共同探索；③減少“支架”，獨(dú)立探索。接下來本文以高中物理《選修3-5》中《反沖運(yùn)動(dòng)》的“人船模型”的習(xí)題課為例，說說習(xí)題教學(xué)中如何應(yīng)用支架式教學(xué)模式。

2.1 預(yù)熱

這是教學(xué)的開始階段，教師必須將學(xué)生引入一定的問題情境中。習(xí)題教學(xué)里的這一階段，教師需要讓學(xué)生細(xì)心審題。通過審題找到題目中的關(guān)鍵詞和隱含條件，然后走入題目具體情景中。

在“人船模型”這節(jié)課中，首先給出這一模型的典型例題：如圖1，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，質(zhì)量為M的小船靜止在水中，一個(gè)質(zhì)量為m的人站在船頭，不計(jì)水的阻力，在人從船頭走到船尾的過程中，船和人對(duì)地的位移分別是多少？學(xué)生通過讀題，可以找出例題的基本信息，在腦中開始形成例題的基本物理情景。

2.2搭建“支架”，共同探索

共同探索，就是強(qiáng)調(diào)在教師的指導(dǎo)下，促使學(xué)生通過自己的思考，找到正確的思路，教師充當(dāng)為學(xué)生搭建支架的角色[3]。教師需要把學(xué)生進(jìn)一步引導(dǎo)到“最佳問題情境”中。所謂“最佳問題情境”，就是能夠使學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)與新的問題情景產(chǎn)生矛盾沖突，從而激發(fā)學(xué)生探索的興趣的地方[5]，也就是通常說的“最近發(fā)展區(qū)”。當(dāng)學(xué)生到達(dá)了“最佳問題情境”后，教師便可利用各種類型的支架，例如范例支架、問題支架、圖表支架、工具支架等[6]，為學(xué)生搭建起向上攀登的扶手。教師搭建的支架將會(huì)對(duì)學(xué)生的探索方向有很大影響。與此同時(shí)，教師搭建支架的過程也是學(xué)生學(xué)習(xí)解題方法的地方。學(xué)生通過對(duì)某一類型習(xí)題的探索，配合教師給予的示范、建議、啟發(fā)和引導(dǎo)，最終在頭腦中建立起問題模型。

在上述例題中，學(xué)生一開始可能會(huì)出現(xiàn)摸不到北的情況。題目要計(jì)算位移，就要先計(jì)算速度，計(jì)算速度又需要加速度和時(shí)間。然而題目沒有給出求得加速度和時(shí)間的條件。這是學(xué)生解題過程中遇到的第一個(gè)難點(diǎn)，此時(shí)需要教師給予幫助。教師可以采用如下的“問題支架”來幫助學(xué)生：①題目中“不計(jì)水的阻力”，這個(gè)條件說明了系統(tǒng)受力情況是怎樣？②利用動(dòng)量守恒解題的好處是什么？通過思考第一問，學(xué)生可以知道系統(tǒng)動(dòng)量守恒mv人=Mv船；思考第二問，可以明白為什么要使用動(dòng)量守恒來解。

利用動(dòng)量守恒的式子只能求得人和船的瞬時(shí)速度，如何進(jìn)一步求得位移，這是第二個(gè)需要教師搭建支架的地方。教師可以給學(xué)生補(bǔ)充必要的數(shù)學(xué)處理技巧——把整個(gè)運(yùn)動(dòng)看成由許多時(shí)刻組成，已知每一時(shí)刻對(duì)應(yīng)著一個(gè)瞬時(shí)速度。根據(jù)位移公式S=vt，對(duì)題中動(dòng)量守恒式子兩邊同時(shí)乘以t，得mS人n=MS船n（S人n、S船n分別代表某一時(shí)刻人和船的位移）。利用每一時(shí)刻的瞬時(shí)速度vn，即可求得每一時(shí)刻的位移Sn。因?yàn)槿嗽谧鰡畏较虻闹本€運(yùn)動(dòng)，所以總位移等于S人=S人1+S人2+…+S人n。同理得船的總位移為S船=S船1+S船2+…+S船n。最終動(dòng)量守恒表達(dá)式寫成mS人=MS船。這樣就找到了計(jì)算位移的方法。

只有式子mS人=MS船是無法解出S人和S船的。這就需要學(xué)生找出人和船的位移之間的大小關(guān)系。這也是第三個(gè)需要教師搭建支架的地方。教師可以要求學(xué)生獨(dú)立畫出人在船尾和人在船頭兩個(gè)狀態(tài)的示意圖，并標(biāo)出相應(yīng)的位移關(guān)系。許多學(xué)生在作圖時(shí)常忽略保持系統(tǒng)動(dòng)量守恒，畫出錯(cuò)誤的位移關(guān)系。為了能讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到該點(diǎn)，教師可以采用兩種“支架”來提醒學(xué)生：一是“建議支架”，要學(xué)生注意動(dòng)量的矢量性，注意初末狀態(tài)動(dòng)量是否相同；二是“范例支架”，將正確和錯(cuò)誤的兩幅位移圖展示出來（圖2、圖3），并讓他們對(duì)此進(jìn)行判斷對(duì)錯(cuò)。錯(cuò)誤的實(shí)例能更好地引起學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤的重視，而正確的例子能夠給予學(xué)生正確的示范。最后教師可以利用多媒體課件把人從船頭走到船尾的過程展示給學(xué)生，加深學(xué)生對(duì)人船模型運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解。這就用到了“工具支架”。

通過以上三次支架的搭建，教師對(duì)人船模型的特點(diǎn)加以總結(jié)，學(xué)生基本能在頭腦中建立起問題模型了。

2.3 獨(dú)立探索

支架式教學(xué)強(qiáng)調(diào)教師指導(dǎo)干預(yù)的逐步遞減和學(xué)生能力的逐步遞增。在共同探索的基礎(chǔ)上，教師可以放手讓學(xué)生自主決定自己探索的方向和問題，選擇自己的方法。從某種意義上說，學(xué)生只有通過自己的獨(dú)立探索，才能進(jìn)一步體會(huì)該題型的解題技能。

在講授了“人船模型”的上述例題后，教師可以給學(xué)生兩道變式題，讓學(xué)生掌握解決這一模型的解題方法。變式題如下：①質(zhì)量為M的熱氣球吊框中有一質(zhì)量為m的人，共同靜止在距離地面為h的高空中，現(xiàn)從氣球上放下一根質(zhì)量不計(jì)的軟繩，使人沿繩子安全滑到地面，則軟繩至少要多長(zhǎng)？②一個(gè)質(zhì)量為M，底面邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的劈靜止在光滑的水平面上，見左圖，有一質(zhì)量為m 的物塊由斜面頂部無初速滑到底部時(shí)，劈移動(dòng)的距離是多少？與原例題相比，變式題①仍是系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但位移方向從水平變成豎直；變式題②變成單一方向的動(dòng)量守恒，位移計(jì)算只需要考慮水平位移。學(xué)生在解決兩條變式題時(shí)，教師不再需要一步一步的引導(dǎo)。只有在學(xué)生出現(xiàn)較大困難時(shí)，給予一些“建議支架”，提醒學(xué)生注意某些關(guān)鍵地方。對(duì)同一類型的題目進(jìn)行變式，即能夠幫助學(xué)生熟悉該類型題目的解題技巧，又能讓學(xué)生從不同角度去體會(huì)這一題型的特點(diǎn)。這樣學(xué)生才能養(yǎng)成獨(dú)立思考的好習(xí)慣。

3.結(jié)束語(yǔ)

支架式教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)教學(xué)對(duì)學(xué)生的后繼作用，關(guān)注學(xué)生在離開教師指導(dǎo)后的作為，并希望這種后繼作用能夠提高到以后的學(xué)習(xí)中。這和我們?cè)诹?xí)題教學(xué)中要達(dá)到舉一反三的境界是不謀而合的。在習(xí)題教學(xué)中融入“支架式教學(xué)模式”，把探索空間交還給學(xué)生，讓學(xué)生通過教師的指導(dǎo)進(jìn)行獨(dú)立探索，即減輕了學(xué)生和教師的負(fù)擔(dān)，又能提高教學(xué)的有效性，走出“題海戰(zhàn)術(shù)”的怪圈。

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