構建輔助支架 促進有效教學

摘要:高中物理課堂中，如何恰當運用優化的教學技術實施有效教學，是每個教師必須面對并致力于研究的課題。物理教學中，教學目標與學生實際學習水平之間存在差異，學生僅僅依靠自身的努力，完成知識體系的建構有一定的困難。教師必須適時、適當地向學生提供輔助支架，讓學生能夠順著支架逐步深入地去認知、理解、掌握新的知識，完成學習任務，落實有效教學。

關鍵詞:高中物理;輔助支架;輔助學習;有效教學

高中物理的學科特點要求學生具備獨立獲取和處理信息能力，豐富的空間想象能力，較強的抽象思維能力，嚴密的邏輯推理能力和自主創新能力，這就決定了在很多時候課堂教學需要達成的目標與學生的實際學習水平之間，不可避免地存在差距，這段距離縮小或彌補的過程，就是學生建構新知識、提升能力的過程，這恰是物理教學的主要目標。

事實上，在大多數情況下對相當一部分學生來說，僅靠個人的努力要逾越這段距離是不太可能的，至少在課堂上不能真正理解和掌握物理知識。長此以往，課堂教學不僅是低效的，甚至還會造成學生思路的障礙和學習困難，乃至喪失學習信心。因此，當學生確實付出了許多努力而未達到預設目標的時候，教師應適時、適當地提供幫助來實現稍超出學生能力范圍的目標，這種幫助常被稱為“輔助支架”。就高中物理課堂教學而言，這種協助的形式是多樣的，扮演協助者角色的人，在不同的課型和教學目標下也是不同的。

一、 高中物理課堂教學輔助支架的構建依據及途徑

心理學家維果斯基認為兒童的心理發展存在兩個水平:第一個是“實際發展水平”，即兒童在獨立解決問題過程中表現出的心理發展水平，第二個是“潛在發展水平”即兒童在別人(如教師)的幫助下或與同伴合作情況下解決問題的心理發展水平。正是這兩個水平動態交互作用過程中，兒童心理才不斷地由低級向高級發展，而在這兩種水平之間的區域就是“最近發展區”。維果斯基的研究表明:只有當學習目標稍高于學生實際發展水平，且位于學生的 “最近發展區”內時，學生學習的效果才是最佳的，教學任務的落實就是要構筑好讓學生順利達成學習目標的輔助支架。

教學中教師首先要力求準確地了解學生的學習水平，了解學生與重要學習目標之間的差距，并據此設計教學來提高學生的學習速度和學習量，使教學植根于學生的“最近發展區”。以期使學習目標與學生的需要具有趨同性，構建契合學生認知水平和思維特征的輔助支架，并讓學生借助支架能獨立進行后續探索，從而解決問題，獨立建構意義。因此，如何設計學生水平與教學目標相匹配的輔助支架，何時提供，用什么方法什么形式提供，無疑是教師研究課堂教學的出發點和落腳點之一，是提高課堂教學效率，突破教學重點、難點的重要手段，也是新課程理念賦予教師的神圣職責。

那么，在高中物理課堂教學中，我們應該構建怎么樣的輔助支架?又應當如何來構建輔助支架呢?(如圖1所示) 下面結合本人的教學實踐談一點教學思考。

1. 給予學生更多知識結構的提示

把所學概念、規律納入自己的知識結構體系，是學生真正理解、內化知識的重要標志。高中物理許多概念本身的抽象性，規律應用的綜合性，決定了在學生頭腦中留下的表象往往是零散的、感性的，學生很難真正獨立地準確把握知識的內涵和外延。教學中如以知識結構、網絡或流程圖為切入點，點撥學生的思路，“強加”給學生一個較完整的知識框架，讓學生明確知道該概念或規律為何而引入，怎樣引入，在該章結構體系中占什么地位起什么作用，即闡述其來龍去脈及必要性和必然性，將有助于學生對知識的理解和掌握。

由于缺乏切身的體驗與輔助想象的材料，學生對電勢這個概念往往無法理解到位，更談不上靈活應用。教學中如能在闡明電勢概念之后，給予學生電場這章知識結構的提示(如圖2所示)，通過對知識結構的分析，讓學生確信電勢概念的引入是為了描述電場能的性質，而運用能的觀點是處理電場問題的另一條主線;為了能反映電場能的本質屬性，又必須要求電勢具有在某點值不變，不同點值不同的特點。這樣學生就會充分理解在學習完電勢能以后，電勢概念的引入應該是適時的，也是必然的。因此，在電勢概念的呈現與理解之間，用知識結構的形式構建輔助支架，能有效地幫助學生把握好電勢的概念，順利實現教學預期的目標。

2. 在新的學習任務前，向學生呈現先行組織者

先行組織者(advance organizer)就是在安排新學習任務之前呈現給學生的引導性材料，它比學習任務本身具有更高一層的抽象性、概括性和包容性，并以學習者易懂的通俗語言呈現。先行組織者既可以與將要學習的新知識聯系，又可以為認知結構接納新觀念提供“錯位”，起到了把新觀念與已有的舊觀念聯系組織起來，豐富和擴展學生認知結構的作用。

在“光的衍射”教學中，學生已學習過波的衍射，認知結構中已經有了同化新知識的上位觀念(波是光的上位概念，具有更大的概括性和包容性)，但學生對原有知識往往掌握不好或新舊知識關系辨別不清。課堂上我首先呈現給學生一段關于“波的衍射”的閱讀材料作為先行組織者，這段材料可以是波的衍射概念的定性描述和明顯衍射現象的條件，也可以是水波通過窄縫的類比實驗模型等。通過對“波的衍射”方面材料的學習，可以激活學生的認知結構中與新學習的光的衍射有關的觀念，為原有的認知結構接納新知識提供了輔助支架，與此同時，我又提醒學生盡可能地回想與本課題和材料相關的舊知識和個人經驗，促使學生形成綜合的認知結構，更好地把新舊觀念綜合起來。

設計組織者改進教材的組織與呈現方式，這已被大量的研究證明是一種有效的教學技術，特別是用于學生不熟悉的內容通常更有效，運用具體模型作為先行組織者更有助于學習、保持和遷移。

3. 為超出學生已有水平的任務提供多媒體輔導

教材上有些知識的給予，對于高中學生的實際水平而言過于直截了當，思維跳躍性大，缺乏一些必要的過渡和鋪墊，又限于書本呈現方式的局限性，有時會對學生的能力提出很高的要求，甚至超過學生已有的能力。多媒體課件可以反復再現事物的發生、發展的過程，通過人為的控制顯化、慢化事物變化的過程，對至關重要的地方可以隨時“定格”處理，也可以在跳躍思維中間增設一些必要的鋪墊。課件的這些獨特優勢協助學生強化了對問題主要因素的認識，對規律生成、發展和演變的理解提供了有效的支撐，從而降低了學生思維的臺階。

簡諧運動是高中物理中最復雜的運動形式，描述運動的物理量多，過程復雜，而涉及a、v、S、F、EK、EP、E等物理量的狀態及變化過程的分析又是本節乃至本單元的一個重點、難點知識。教學實踐表明，僅憑演示實驗(時間太短、阻尼太大)和教師的板畫，都不能取得令人滿意的教學效果。借助多媒體課件來演示彈簧振子的簡諧運動過程，可清晰地展現每個階段的運動變化，既讓學生深刻體會到簡諧運動這種運動形式，又可讓學生反復預測和驗證下一階段的變化情況，并隨心所欲地選取任一狀態點來深入討論，這就大大增強了運動的直觀性、連續性和可控性，有效彌補了演示實驗和板畫可能造成的學生理解上的斷層，實際效果明顯。

4. 運用多種教學方式進行教學

為了學生更順利地接納新知識，有時需要對多種教學方式進行有機整合，以使教學形式更貼近學生，開辟實現教學目標更合理的途徑，促進學生思維的有序發展。

在“簡諧運動圖像”的教學中，不少學生難以想象:始終在一段有限弧度上做往復運動的物體，其位移竟然會隨時間按正(余)弦規律變化，究其原因還是學生缺乏必要的感性素材所致。因此，教師能在課堂上直接描繪出圖像的形狀，是保證學生理解圖像正(余)弦性質的最有說服力的手段。實際教學中，我以問題探究教學為主線，通過創新自制教具，滲透了直觀性實驗教學方法，學生順利地理解了簡諧運動圖像的性質。如圖3(甲)所示，我手拿著裝有適量紅水(紅墨水稀釋)的鹽水瓶的擺線O點，在A點釋放鹽水瓶，使其在同一豎直面上穩定的左右擺動，然后教師勻速向前走。讓學生觀察瓶口漏下的紅水在地上形成的曲線，從而初步感知形成對圖線形狀。如圖3(乙)所示，我再用裝適量紅水的注射器借助橡皮筋的作用射出紅水，注射器在豎直面內左右擺動平穩后，安排學生勻速拉動鋪了白紙(纖化紙)的木板，觀察留在板上的曲線，再布置每個學生獨立地利用書上數據在坐標紙上半定量描繪。這樣通過多種教學方式整合，讓學生不僅親自看到而且自己得到圖像，那么對圖像正(余)弦性質的掌握也就水到渠成了。

運用多種教學方式，必然創設了不同的情境，調動了各種有利的教學要素，最大限度地激發學生內在學習的需求，同時，不同的教學方式在透析不同的概念或規律時，也必然會有自己最佳的融合點，從而為學生構建了更合理的支架。

二、 輔助支架的構建在教學中的啟示

1. 在恰當的教學時機提供輔助支架

為保證教學過程的順利實施，提供的輔助支架應該是適當的，而且是有效的。所謂適當指的是學生在其支撐下能順利完成對知識、技能的理解和掌握;所謂有效，就意味著學生借助支架能自主突破瓶頸，實現思維的跨躍，而其中把握好教學時機，在該出現時適時提供給學生以幫助，是要符合學生思維發展規律的，這也是一門教學藝術。

2. 不同課型、不同學習階段的輔助支架應該有不同的側重點

概念規律課主要向學生呈現先行組織者，提供多媒體輔導等;習題課側重于給出促進學生理解題意的示意圖，擴展教學等;實驗課往往要教師親身示范，在合適指導下組建協作伙伴等。高一、高二學段設計的目的是幫助學生理解，鞏固基礎知識、基本技能，高三的重點則落在提高學生的全面的能力上。

3. 處理好構建輔助支架與發揮學生主體作用的關系

構建輔助支架不能理解成是單方面的，而是一個互動的過程，這是與傳統直線式講授教學的最大區別。教師的主導作用固然重要，但更重要的還是如何突出學生的主體地位。教師要創設有利于激發學生思維的教學情境，引導學生積極參與，主動合作，樂于交流，借助輔助支架自覺思考，內化知識，從而提升學生的能力。

總之，以“輔助學習”為依據借助輔助支架進行的教學，是通過教師引導教學，使學生掌握和內化所學的知識技能，從而使他們進行到更高水平的認知活動的一種教學方式，其側重點是落在輔助支架的構建上。除上述幾個方面外，教師向學生提供輔助支架的方法還有很多，比如對知識進行重復教學、擴展教學，教師親身示范，在合適指導下組建協作伙伴，設計與學生水平相適應的閱讀材料等。在高中物理教學中，加強對輔助支架構建途徑和應用方法的研究，能有效落實基礎知識和基本技能，提升學生學習的內在驅動力，增強其信心，并最終促進學生“學力”和學業成就的提高。

參考文獻:

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(浙江省磐安中學)