用“教學(xué)支架”改善低效的高三總復(fù)習(xí)物理教學(xué)

李招灃

摘 要： 在高三物理總復(fù)習(xí)教學(xué)中經(jīng)常有這樣的疑惑：為什么有些學(xué)生上課能聽懂，但做題時思路全無？為什么講或做同樣的題，利用不同的方法，效果差別巨大，有沒有高效的方法呢？要使高三總復(fù)習(xí)教學(xué)擺脫低效現(xiàn)狀，必須根據(jù)實際情況恰當(dāng)?shù)剡x擇學(xué)生的“問題生長點”，設(shè)置科學(xué)的“教學(xué)支架”，適時為學(xué)生提供幫助，從而達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞： 教學(xué)支架 高三總復(fù)習(xí) 物理教學(xué)

1.問題的提出

低效的高三總復(fù)習(xí)教學(xué)有三個共性：①教師思維與學(xué)生思維脫節(jié)；②教師的思維“綁架”了學(xué)生思維；③解題過程的思維運行被過度加工。如何使高三總復(fù)習(xí)教學(xué)擺脫低效現(xiàn)狀？在教學(xué)中使用“教學(xué)支架”可以改善低效的高三總復(fù)習(xí)教學(xué)。

2.教學(xué)支架的理論依據(jù)

“教學(xué)支架”是指教師為學(xué)習(xí)者搭建向上發(fā)展的平臺，引導(dǎo)教學(xué)，使學(xué)習(xí)者掌握、內(nèi)化所學(xué)習(xí)的知識與技能，并為下一階段的進一步學(xué)習(xí)建構(gòu)輔助平臺。著名心理學(xué)家維果斯基認為學(xué)生的發(fā)展有兩種水平：一種是學(xué)生的現(xiàn)有水平，指獨立活動時所能達到的解決問題的水平；另一種是學(xué)生可能的水平，也就是通過教學(xué)所獲得的潛在水平。二者之間的差異就是最近發(fā)展區(qū)，即在學(xué)生獨自活動的情況下不能解決，但在他人的幫助下能夠完成的那一類任務(wù)。維果斯基和皮亞杰都認為教師在幫助學(xué)生獲取知識的過程中扮演著提供經(jīng)驗、引導(dǎo)討論、提供支持的角色。因此，教師在高三物理總復(fù)習(xí)中運用支架可以幫助學(xué)生跨越最近發(fā)展區(qū)。

3.在總復(fù)習(xí)中常用的教學(xué)支架

3.1示范支架

這里所說的示范主要指教師演示操作方法或技能。在高中物理中有打點計時器的使用、游標(biāo)卡尺測物體長度、受力分析、力的合成與分解等技能類知識。由于此類知識學(xué)生缺乏體驗或經(jīng)驗的支撐，沒有教師的幫助可以說無從著手，因此教師的示范是必要的且是有效的。

3.2范例支架

范例又稱樣例，是指有完整解決方案的例子。學(xué)生在第一次學(xué)習(xí)某種內(nèi)容時，范例的運用尤為有效。教師可以展示前屆學(xué)生的作品范例，也可以自己從學(xué)生的視角出發(fā)制作范例來展示，好的范例在技術(shù)和主題上都會對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到引導(dǎo)作用。

3.3問題支架

問題支架是教學(xué)中使用頻率較高的教學(xué)支架，教師通過關(guān)鍵環(huán)節(jié)的提出問題可以為學(xué)生指明思考方向。對于疑難內(nèi)容更可利用系列問題逐步解決。例如在探究加速度跟力、質(zhì)量關(guān)系的實驗設(shè)計時，教師可運用以下提問協(xié)助學(xué)生完成任務(wù)。

問題1：所研究的力是哪個力？由誰提供？這有什么好處？如何測量這個力？

問題2：為什么要平衡摩擦力？如何平衡？如何判斷已經(jīng)平衡摩擦力？

問題3：加速度用什么來測量？有無更簡便的方法？

3.4提示支架

提示是指教師在師生互動過程中提供的暗示性幫助。在學(xué)生探究過程出現(xiàn)困惑時，教師給予啟發(fā)性暗示，促使學(xué)生順利地逾越思維障礙。例如在利用F-s圖像求功時，教師可提示學(xué)生：我們以前是如何用s-t圖像求位移的。

3.5向?qū)еЪ堋Ｏ驅(qū)б嗫煞Q為指南，是問題、建議等片段性支架根據(jù)某個主題的匯總和集合，關(guān)注整體性較強的績效。如觀察向?qū)Э梢员苊鈱W(xué)生錯過關(guān)鍵細節(jié)；采訪向?qū)Э梢詭椭鷮W(xué)生收集特定信息；陳述向?qū)Э梢詭椭鷮W(xué)生組織思維，等等。例如運用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向時，教師闡述了如下思維過程：穿過閉合回路的原磁場方向……由于……使閉合回路的磁通量……根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向……根據(jù)安培定則判定感應(yīng)電流的方向……

3.6圖表支架

圖表包括各種圖式和表格。許多物理問題情景具體而復(fù)雜，有時會超出學(xué)生臨時記憶的容量。此時，教師通過突出主要因素、忽略次要因素，抽象出物理本質(zhì)建立物理模型，以示意圖的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，這樣有利于減輕學(xué)生的記憶負擔(dān)。例如，運動學(xué)中的位置示意圖、力學(xué)中的受力示意圖、電學(xué)中的電路圖、光學(xué)中的光路圖等。

3.7認知學(xué)徒制

認知學(xué)徒制是指教師與個別學(xué)生互動時提供的指導(dǎo)與協(xié)助。它可能包含有示范、提問、提示等教學(xué)支架，所以它是一種綜合性支架。例如，在課堂上對個別學(xué)生產(chǎn)生的思維障礙或疑問的處置。這種支架對于學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生往往能收到較好的效果。

4.教學(xué)支架在高三復(fù)習(xí)中應(yīng)用的案例研究

流程：【了解學(xué)生】→【搭建支架】→【獨立探究、合作學(xué)習(xí)】

案例展示：如圖1所示，在斜面頂端的A點以速度v沿水平方向拋出一小球，經(jīng)t1時間落到斜面上B點處，若在A點將此小球以速度0.5v水平拋出，經(jīng)t2時間落到斜面上的C點處，不計空氣阻力。以下判斷正確的是（ ）

【了解學(xué)生】學(xué)生的學(xué)習(xí)是在利用原有知識及經(jīng)驗的基礎(chǔ)上解決問題的過程。因此，教師在習(xí)題講評課之前可以通過作業(yè)反饋、當(dāng)面批改、調(diào)查問卷、課堂提向等方式了解學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，尤其是要了解學(xué)生的知識漏洞、方法缺陷、解題手段是否先進等問題，只有這樣教師在講評時才能做到有的放矢。

通過作業(yè)反饋、課堂提問等方式了解學(xué)生情況。該題涉及平拋運動模型，學(xué)生已經(jīng)知道怎樣的運動屬于平拋運動，知道會用運動的分解處理平拋運動，學(xué)生最近發(fā)展區(qū)是能對簡單平拋運動進行處理。

【搭建支架】教師了解學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”之后，就要想辦法促進問題的解決，教師必須在學(xué)生最近發(fā)展區(qū)和潛在發(fā)展區(qū)之間搭建橋梁支架，而教學(xué)中的實驗、范例、問題、建議、工具、圖表等都可以充當(dāng)高三總復(fù)習(xí)習(xí)題講評的教學(xué)支架。

支架1：問題充當(dāng)支架

問題是指在一定的情境中，人們?yōu)榱藵M足某種需要或達到某一目標(biāo)所面臨的未知狀態(tài)。教學(xué)中，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)和小組合作討論相結(jié)合的方式，教師通過精心選擇與學(xué)生水平能力相適應(yīng)的問題，多層次、多角度搭建遞進性問題支架，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的逐步深入。

問題示例：

（1）題目提供小球初速度方向如何？

（2）小球受力情況怎樣？

（3）能否判斷小球的運動情況？

（4）怎樣處理這類問題？

（5）怎樣求水平方向的位移和豎直方向的位移？

（6）題目中“落到斜面上”隱含什么條件？

支架2：建議充當(dāng)支架

當(dāng)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)或小組合作學(xué)習(xí)中遇到困難時，教師恰當(dāng)?shù)慕ㄗh用以幫助學(xué)生走出困境的過程叫建議支架。當(dāng)我們把某些問題支架的疑問句改為陳述句時，問題支架就變成了建議支架，與問題支架相比建議支架更具針對性。有時候，教師恰到好處的點撥，能使學(xué)生產(chǎn)生柳暗花明、豁然開朗的感覺。

例題中學(xué)生的困惑是小球落到斜面上時可確定位移方向還是速度方向？可以建議：過落點B作水平輔助線與豎直線交于D點（如圖2），能否從△ABD中確定哪一段是水平位移？哪一段是豎直位移？怎樣利用斜面傾角跟這些物理量聯(lián)系起來？

支架3：數(shù)學(xué)工具充當(dāng)支架

數(shù)學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科。物理概念的建立、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)及物理問題的解決都離不開數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用。普通高中物理考試說明對運用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力也提出了明確要求。

【獨立探究、合作學(xué)習(xí)】支架式教學(xué)的特點是強調(diào)教師指導(dǎo)干預(yù)的逐步減少和學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的逐步增加。因此，在師生共同探究的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)逐步放手讓學(xué)生獨立解決問題，通過一題多變或連續(xù)掃描的方式引導(dǎo)學(xué)生抓住物理問題的本質(zhì)，提高學(xué)生解決物理問題的能力，促進認知結(jié)構(gòu)的提升，使學(xué)生更易獲得成就感。

本課題繼續(xù)設(shè)置以下題組進行訓(xùn)練：

拓展1：（多體平拋問題）如圖所示，x軸在水平地面上，y軸在豎直方向。圖中畫出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡。小球a從（0，2L）拋出，落在（2L，0）處；小球b、c從（0，L）拋出，分別落在（2L，0）和（L，0）處。不計空氣阻力，下列說法正確的是（BC）

A.a和b初速度相同 B.b和c運動時間相同

C.b的初速度是c的兩倍 D.a運動時間是b的兩倍

拓展2：（相遇問題）如圖所示，相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h（l、h均為定值）。將A向B水平拋出的同時，B自由下落。A、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反。不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間，則（AD）

A.A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度

B.A、B在第一次落地前若不碰，此后就不會相碰

C.A、B不可能運動到最高處相碰

D.A、B一定能相碰

拓展3：（與斜面結(jié)合問題）一水平拋出的小球落在一傾角為θ的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為（D）

拓展4：（類平拋運動問題）在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運動，同時人頂著直桿以速度v水平勻速移動，經(jīng)過時間t，猴子沿桿向上移動的高度為h，人頂桿沿水平地面移動的距離為x，如圖所示。關(guān)于猴子的運動情況，下列說法正確的是（D）

5.反思與結(jié)語

支架式教學(xué)運用于高三物理總復(fù)習(xí)習(xí)題講評課，以教師精心創(chuàng)設(shè)的一系列支架為切入點，通過師生互動、合作或?qū)W生獨立探究，使學(xué)生真正成為課堂學(xué)習(xí)的主體，縮短學(xué)生原有知識水平與既有目標(biāo)之間的距離，最終完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。在教學(xué)中，必須注意以下幾點：①教師通過動態(tài)評估了解學(xué)生是否處在“最近發(fā)展區(qū)”，從而決定學(xué)生是否需要應(yīng)用教學(xué)支架來協(xié)助；②根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的類型與學(xué)生學(xué)習(xí)能力的高低靈活地采用合適的支架；③在課堂上不斷進行動態(tài)評估，根據(jù)學(xué)生的反饋情況了解學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平，及時決定是否中止使用支架。因此，教師應(yīng)加強理論學(xué)習(xí)，使支架式教學(xué)與其他教學(xué)方式有機融合，提高課堂教學(xué)效率。

在“支架式教學(xué)”過程中，教師要通過挖掘知識內(nèi)涵，為學(xué)生提供合適的教學(xué)支架，充分利用學(xué)生之間的活動與討論，合理運用師生之間的互動與幫助，依靠學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，讓學(xué)生成為課堂的主人，讓學(xué)生不斷縮短原有水平與學(xué)習(xí)目標(biāo)之間的距離，最終完成對所學(xué)知識的意義建構(gòu)。因此，支架式教學(xué)模式對科學(xué)教學(xué)具有十分積極的指導(dǎo)意義，對它的探索和研究應(yīng)該成為科學(xué)教育、教學(xué)研究的一項重要內(nèi)容。

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