基于支架式理論的中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)

肖雅潔 鄭衛(wèi)峰 羅秀琴 李明哲

摘 ? 要：本文在簡(jiǎn)述支架式教學(xué)理論的基礎(chǔ)上，以人教版初中物理“光的直線傳播”這節(jié)課為例，通過(guò)搭建支架進(jìn)入情景、引導(dǎo)探索、自主協(xié)作學(xué)習(xí)、效果評(píng)價(jià)四個(gè)基本步驟來(lái)探討支架式教學(xué)理論在初中物理教學(xué)中的課堂實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：最近發(fā)展區(qū);支架式教學(xué);搭建支架;光的直線傳播

引言

課程改革倡導(dǎo)“學(xué)生主體、教師主導(dǎo)”的課程教學(xué)理念，即必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)“被動(dòng)性、依賴性”的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地參與知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程，深化理解知識(shí)內(nèi)涵。這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中要明確學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的基本規(guī)律，充分發(fā)揮自己的引導(dǎo)作用。而支架式教學(xué)模式便是指教師在教學(xué)過(guò)程中找準(zhǔn)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，借助教學(xué)支架將學(xué)生的智力從已有水平提升到潛在發(fā)展水平，從而跨越最近發(fā)展區(qū)。本文以“光的直線傳播”為例，嘗試運(yùn)用支架式教學(xué)來(lái)進(jìn)行更有效的物理課堂教學(xué)實(shí)踐。

1 ?支架式教學(xué)及其理論基礎(chǔ)簡(jiǎn)述

1.1 ?“支架”概念

前蘇聯(lián)心理學(xué)家維果斯基將“支架”引用于心理學(xué)理論中，類比在學(xué)習(xí)中通過(guò)幫助學(xué)習(xí)者完成他無(wú)法獨(dú)立完成的任務(wù)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)者伍德最先在兒童的語(yǔ)言學(xué)習(xí)中，明確提出“支架”的概念[ 1 ]。

1.2 ? 理論基礎(chǔ)

“最近發(fā)展區(qū)”是前蘇聯(lián)杰出的心理學(xué)家維果斯基創(chuàng)立的一個(gè)重要理論。是指兒童的兩種發(fā)展水平：一是兒童現(xiàn)有水平，也就是已經(jīng)完成的發(fā)展系統(tǒng)所形成的兒童心理技能的發(fā)展水平;二是兒童在有指導(dǎo)的情況下，借助成人幫助或在與他人合作所能達(dá)到的解決問(wèn)題的水平，而最近發(fā)展區(qū)就是兩者之間的差距[ 2 ]。

支架式教學(xué)即教師為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)支架，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)自身能力發(fā)展[ 3 ]。在教學(xué)支架的搭建過(guò)程中教師要及時(shí)為學(xué)生學(xué)習(xí)提供輔助工具，比如創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題，提供范例，給出建議等[ 4 ]。

2 ?支架式教學(xué)在物理新課教學(xué)的應(yīng)用—初中物理人教版“光的直線傳播”為例

教學(xué)支架通常可以劃分為四種類型，即信息鋪墊型、問(wèn)題型、操作型和元認(rèn)知型支架[ 1 ]。支架式教學(xué)的基本環(huán)節(jié)有：進(jìn)入情境、進(jìn)行探索、協(xié)作學(xué)習(xí)、效果評(píng)價(jià)四個(gè)基本環(huán)節(jié)。

將教學(xué)支架類型和具體的教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)用于“光的直線傳播”課堂教學(xué)中，其教學(xué)過(guò)程支架搭建導(dǎo)視圖如圖1所示，具體應(yīng)用如下：

圖1 支架搭建導(dǎo)視圖

2.1 ?由詩(shī)歌引出光影現(xiàn)象 搭建信息鋪墊型支架

物理知識(shí)源于自然現(xiàn)象，古代很多詩(shī)詞都是物理現(xiàn)象的精彩描述。從詩(shī)歌中引出本節(jié)所要學(xué)習(xí)的物理知識(shí)在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，搭建信息鋪墊型支架，有利于學(xué)生后續(xù)的知識(shí)建構(gòu)。

師：我們都知道物理知識(shí)來(lái)源于自然現(xiàn)象，中國(guó)古代很多詩(shī)詞都是物理現(xiàn)象的精煉描述。接下來(lái)請(qǐng)大家認(rèn)真研讀這兩首曾經(jīng)學(xué)過(guò)的古詩(shī)，認(rèn)真思考其中蘊(yùn)含著什么常見物理現(xiàn)象？

《小池》

宋代 楊萬(wàn)里

泉眼無(wú)聲惜細(xì)流，樹陰照水愛晴柔。

小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭。

《月下獨(dú)酌四首·其一》

唐代 李白

花間一壺酒，獨(dú)酌無(wú)相親。

舉杯邀明月，對(duì)影成三人。

生：第一首詩(shī)中“樹陰照水愛晴柔”描寫的是光透過(guò)樹木的縫隙形成的樹蔭在水中的倒影，第二首詩(shī)中“對(duì)影成三人”寫的是作者在月光下的影子。這兩種現(xiàn)象都與光的傳播有關(guān)。

師：這位同學(xué)總結(jié)得非常好。接下來(lái)讓我們一起進(jìn)入今天這節(jié)課的學(xué)習(xí)，從物理學(xué)的角度探索古詩(shī)中呈現(xiàn)的物理奧秘，探究光在不同介質(zhì)中的傳播方式。

效果評(píng)價(jià)：用詩(shī)歌作為情境引入課堂教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生的想象力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)厥褂迷?shī)詞，有利于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的建構(gòu)，為后續(xù)的教學(xué)做好鋪墊。

2.2 ?在演示實(shí)驗(yàn)中搭建問(wèn)題支架 引導(dǎo)學(xué)生積極探索

環(huán)節(jié)一：光在空氣中傳播方式的演示實(shí)驗(yàn)

教師提問(wèn)1：同學(xué)們知道光在空氣是怎樣進(jìn)行傳播的嗎？現(xiàn)在老師手中有一只激光筆，打開激光筆照射墻壁，大家能觀察到光傳播的路徑嗎？

學(xué)生回答1：不能。

教師追問(wèn)2：為什么我們觀察不到光的路徑呢？我們都知道大霧天經(jīng)常能看到車前燈光沿著直線傳播的路徑，那大霧天和教室里的環(huán)境有什么區(qū)別呢？

學(xué)生回答2：大霧天空氣濕潤(rùn)，空氣里存有著許多小水珠。

教師回答3：非常好，那我們也可以試著在教室創(chuàng)造類似于霧天的環(huán)境。老師現(xiàn)在朝著激光筆的方向噴一些水霧，大家能觀察到激光筆光的傳播方式嗎？

學(xué)生回答3：能，光沿著直線進(jìn)行傳播。

教師追問(wèn)4：同學(xué)們知道為什么空氣中有了水霧就可以清晰地顯示光路嗎？

學(xué)生回答4：可能與小水珠的反射有關(guān)。

環(huán)節(jié)二：光在液體、固體中傳播方式的演示實(shí)驗(yàn)

教師提問(wèn)1：上一環(huán)節(jié)我們一起驗(yàn)證了光在空氣中是沿直線進(jìn)行傳播的，那么光在其他介質(zhì)中還是沿著直線進(jìn)行傳播嗎？桌面上有準(zhǔn)備好的果凍、裝滿水的礦泉水瓶、激光筆，請(qǐng)大家開始動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察光在液體、固體中的傳播特點(diǎn)。

學(xué)生回答1：光在果凍和礦泉水瓶的水中是沿著直線進(jìn)行傳播的。

教師在礦泉水瓶中加入了食用鹽，并沒有攪拌均勻。教師用激光筆照射鹽水，大家驚奇地發(fā)現(xiàn)光路竟然變得彎曲了！

教師提問(wèn)2：現(xiàn)在還能說(shuō)明光在介質(zhì)中沿著直線傳播嗎？為什么會(huì)出現(xiàn)這種變化呢？

學(xué)生回答2：因?yàn)榻橘|(zhì)變得不均勻了。

教師提問(wèn)3：所以光沿直線傳播需要保證哪些條件呢？

學(xué)生回答3：保證介質(zhì)是均勻的！

效果評(píng)價(jià)：利用情境引出今天所要探究的課程內(nèi)容。接下來(lái)教師趁熱打鐵搭建問(wèn)題支架，及時(shí)向?qū)W生拋出問(wèn)題、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題形成認(rèn)知沖突并加以解決，讓學(xué)生在探究的過(guò)程中積極思考、發(fā)散思維，參與認(rèn)知產(chǎn)生、發(fā)展的全過(guò)程。通過(guò)問(wèn)題型支架和操作支架的搭建將抽象的概念直觀化，不僅讓學(xué)生深刻地了解光沿直線傳播所要滿足的物理?xiàng)l件，而且讓學(xué)生學(xué)會(huì)用科學(xué)知識(shí)解釋生活中常見的物理現(xiàn)象，從而循序漸進(jìn)地提高學(xué)生的知識(shí)遷移及邏輯推理能力。

2.3 ?協(xié)同合作搭建操作支架 ?培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索能力

環(huán)節(jié)一：自制小孔成像實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)器材：易拉罐（筒裝薯片外殼、羽毛球筒亦可）、蠟燭、打火機(jī)、膜片（透明塑料袋或者學(xué)生字帖半透明紙）、皮筋、黑色卡紙。

環(huán)境要求：保證實(shí)驗(yàn)環(huán)境較暗（將日光燈、窗簾關(guān)上）

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：首先老師將同學(xué)們進(jìn)行分組，兩兩一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將易拉罐的頂部鏤空，并在底部鉆個(gè)小孔，制作裝置，并認(rèn)真觀察燭焰像的變化。此時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，提出問(wèn)題：物體通過(guò)小孔為什么會(huì)成倒立的像？像的形狀與孔的形狀是否有關(guān)系？像的大小與哪些因素有關(guān)呢（問(wèn)題支架）？通過(guò)教師一連串的問(wèn)題，引起學(xué)生的求知欲并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推理。

環(huán)節(jié)二：實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

教師：同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中有發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題嗎？

學(xué)生1：小孔太大的時(shí)候像呈現(xiàn)的是小孔的形狀而不是燭焰的像。

學(xué)生2：光斑不清晰有點(diǎn)模糊。

學(xué)生3：在移動(dòng)易拉罐的時(shí)候光斑總是在動(dòng)。

教師：同學(xué)們都觀察得非常仔細(xì)，接下來(lái)能不能試著改進(jìn)一下這個(gè)小實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

小組1：可以設(shè)計(jì)一個(gè)小孔板來(lái)解決光斑形狀和小孔形狀、大小的關(guān)系。

第一組為圓形、三角形、菱形三種形狀的小孔，在觀察其中一種小孔圖形成像時(shí)可以用黑色卡片遮擋其他小孔，分別來(lái)觀察光斑形狀與小孔形狀的關(guān)系。

第二組是一個(gè)大的直角三角形孔，可以用黑色卡紙從左向右移動(dòng)減小小孔的大小來(lái)動(dòng)態(tài)地觀察光斑形狀和小孔大小的關(guān)系。

小組2：可以制作一個(gè)可拉伸的觀察筒來(lái)解決移動(dòng)易拉罐時(shí)光斑移動(dòng)的問(wèn)題。

效果評(píng)價(jià)：小孔成像實(shí)驗(yàn)不僅增加了課堂趣味性，還鼓勵(lì)學(xué)生合理利用生活中的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮自己的奇思妙想對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)。從“認(rèn)識(shí)”過(guò)渡到“應(yīng)用”，操作支架的搭建過(guò)程更加符合“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的教學(xué)理念。

2.4 ?教師總結(jié)、學(xué)生評(píng)價(jià)相結(jié)合 ?搭建動(dòng)機(jī)支架 提升課堂整體效果

教師總結(jié)，即初步了解本節(jié)教學(xué)是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，進(jìn)而檢驗(yàn)支架式教學(xué)模式的教學(xué)效果，可通過(guò)詢問(wèn)學(xué)生對(duì)本節(jié)課是否存在疑惑，在解答學(xué)生疑問(wèn)后對(duì)學(xué)生課堂表現(xiàn)作出合理的評(píng)價(jià)。

學(xué)生自評(píng)、互評(píng)，即學(xué)生對(duì)各自及其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、課堂表現(xiàn)等進(jìn)行交流與評(píng)價(jià)，進(jìn)而提出相應(yīng)的改進(jìn)建議并優(yōu)化。

效果評(píng)價(jià)：通過(guò)教師總結(jié)與學(xué)生評(píng)價(jià)，加強(qiáng)“師生對(duì)話”與“生生對(duì)話”，共同搭建動(dòng)機(jī)支架。教師可以在回答學(xué)生疑問(wèn)的過(guò)程中對(duì)本次支架式教學(xué)作出評(píng)價(jià)，總結(jié)優(yōu)勢(shì)與不足之處，便于指導(dǎo)今后的課堂教學(xué)。學(xué)生也可在聽取其他同學(xué)的體驗(yàn)、感受的過(guò)程中，豐富自己的認(rèn)知體驗(yàn)。

3 ?總結(jié)

本文以支架式教學(xué)為理論基礎(chǔ)，以“光的直線傳播”這節(jié)課為例，闡述了教師在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)一步步地構(gòu)建支架來(lái)推動(dòng)學(xué)生思維的發(fā)展，確保課堂有序地開展，帶領(lǐng)學(xué)生跨越“最近發(fā)展區(qū)”。而在實(shí)際的教學(xué)中，由于每位學(xué)生的學(xué)情不同，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于各種教學(xué)支架的接受能力各不相同。因此，在班級(jí)授課的條件下如何搭建適合于每個(gè)學(xué)生的教學(xué)支架，是需要我們繼續(xù)深入探究思考的問(wèn)題。

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