支架式教學在噴灌質量控制參數教學中的探索

楊蕊+王龍+龍曉敏+田琳

摘要：支架式教學實現了“以學生為中心”的教學理念，有助于學生自助學習、協作學習的培養，使學生具有終身學習的能力。為提高教學質量目的，在《節水灌溉理論與技術》課程的噴灌質量控制參數教學中進行支架式教學探索，可促進學生積極主動建構，提高教學主動性、針對性和實效性。

關鍵詞：支架式教學；噴灌質量控制參數；探索

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）22-0190-02

一、支架式教學

支架式教學是建構主義的一種教學方法。建構主義是21世紀的重要教學理論基礎，其融合了“自我建構理論”和“社會建構理論”并運用到學習理論中形成了“意義建構”。建構主義將傳統的“以教師為中心”變為“以學生為中心”，強調學生的學習主體地位，認為學習是學生在一定的情景下對知識的主動建構，教師只對知識建構起幫助、促進作用[1]。建構主義認為情境、協作、會話、意義建構是學習環境中的四大要素[2]。建構主義的教學方法是以建構主義理論為基礎，以學生為中心，教學過程中教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協作、會話等學習環境充分發揮學生的主動性、積極性和創造性，最終達到使學生有效實現對當前所學知識意義建構的目的。建構主義教學方法主要有支架式教學、支架式教學、隨機進入教學等[3]。支架建式教學是一種較為重要的、成熟的建構主義教學方法[1]。其借用建筑行業的腳手架概化概念框架，并以此作為支架，教師在教學過程中通過特定的概念框架幫助學生理解和建構特定知識，構建學生互動、共同參與教學活動，學生在學習過程中沿支架逐步攀升，最終完成知識的主動建構[4]。支架建式教學一般由進入情境，搭建支架、獨立探索、協作學習，效果評價五個環節。

二、教學背景

噴灌質量控制參數是《節水灌溉灌溉理論和技術》課程中噴灌技術章節中的重點內容，《節水灌溉灌溉理論和技術》是農業水利工程專業的主要專業課，旨在培養學生的節水意識，使學生掌握節水灌溉技術的基本理論、基本方法，具備節水灌溉工程的規劃設計能力、管理能力和實踐創新能力。課程內容分為“理論”和“技術”兩大塊，是一門理論性和實踐性都很強的專業技術課程，學生更多地是在掌握理論性知識的基礎上對具體技術的掌握和應用，這就要求在教學過程中把理論知識的講授和學生的實踐緊密結合起來。在這種背景和要求下，傳統的以教師為中心，教師教授為主的教學方式就存在局限性，而建構主義有了更大的發展空間。

《節水灌溉理論和技術》課程是在大學三年級教學階段開設的，學生已經經過多門基礎課和專業基礎課的學習，認知能力較強，獨立性、主動性也較強，能夠適應獨立探索和協作學習的要求，使支架式教學的探索成為可能。

三、支架式教學在噴灌質量控制參數教學中的探索

支架式教學遵循①引入情境—②搭建支架—③獨立探索—④協作學習—⑤效果評價五個環節進行教學設計。先引導學生聯系生活實際，提出與噴灌質量控制參數教學內容有關的生活中的具體實例，引發學生的學習興趣，完成引入情境；然后教師根據學生討論的結果提出與噴灌質量控制參數教學內容有關的問題，引起學生獨立思考；其次教師根據學生的最近發展區搭建與教學內容相關的支架，學生根據教師搭建的支架，分組學習，學習過程中出現困難，教師可適當提供幫助，通過協作學習完成教學內容的學習，培養學生的思考能力和學習能力；最后根據學生的表現給每位學生進行自我評價和小組評價。

1.引入情境。圍繞當前學習主題，以“最近發展區理論”為基礎，將學生引入到一定的問題情境。（1）教師讓學生觀察學校內綠化地上的噴灌，討論噴灌質量如何？有什么問題存在？學生觀察、討論得出：有的樹木葉子被噴灌水滴打壞，有時風大噴灌到空中的水被風吹跑了；噴灌水有時會噴到路上，而有些作物該噴灌的卻沒有噴灌到。有的噴灌水量大，形成了地表徑流，土壤板結，有的噴灌水量小，作物得不到灌溉。由上可見，學校綠化地上的噴灌灌水質量不高，達不到要求。（2）教師引出以下問題：什么屬于高質量的噴灌？哪些參數決定噴灌的質量好壞？如何控制這些參數以得到高質量的噴灌？學生根據教師的提問獨立思考。

2.搭建支架，圍繞當前學習主題，把握學生現有知識（地面灌溉）及要學知識（噴灌）之間的關系，以其作為最近發展區來搭建概念框架，根據學生人數和能力將學生進行異質分組。（1）學生根據觀察的現象可對應得到高質量的噴灌要求：節水；保證作物不受損傷；灌水均勻；不發生水土流失，不破壞土壤結構。（2）新的問題激發學生用原有的知識去解釋，同時也引發出新的觀念和問題，此時多數學生用之前學過的地面灌溉質量參數；用水效率；儲水效率；灌水均勻度來評價和分析問題，這就將學生引入自覺的探索過程，形成自主學習。（3）多數學生探索的結果發現灌水均勻度可以解釋灌水均勻要求，而用水效率和儲水效率除了可以解釋節水要求無法解釋其他要求，因此，教師可因勢利導，引出是否有專門的參數用來評價噴灌的質量好壞的問題，再進一步引導到如何控制這些參數以得到高質量的噴灌的問題上來。

3.獨立探索，讓學生自主選擇適合自己的方法去探索，教師觀察各小組的查閱資料、思考、討論過程。小組根據教師提供的建議支架，分組思考、查閱資料、討論，獨立探索得出：（1）噴灌霧化指標、噴灌均勻度、組合噴灌強度是用于評價噴灌質量的參數。（2）噴灌霧化指標用于表示噴灑水滴細小程度，用噴頭工作壓力和噴嘴直徑的比值衡量；噴灌均勻度指噴灌面積上水量分布的均勻程度，用噴灌均勻系數衡量；組合噴灌強度是單位時間內噴灑在單位面積上的水量用組合噴灌流量和噴灌面積的比值衡量。這一過程中，知識的建構通過學生的獨立探索得到，學生會有成就感且記憶較為牢靠。（3）要控制參數以得到高質量的噴灌，可知道參數分為允許參數（要達到的要求）和實際參數（實際達到的效果）兩類；再從各個參數的定義出發，可知道參數的影響因素和影響程度，從而得到控制噴灌質量的方法。允許噴灌霧化指標受灌溉作物控制；實際噴灌霧化指標受噴頭工作壓力、噴嘴直徑等影響；允許噴灌均勻度受灌溉方式控制，實際噴灌均勻度受風速、風向、噴頭噴灑方式和組合形式等影響；允許組合噴灌強度受土壤入滲能力、地形坡度控制；實際組合噴灌強度受噴頭流量、噴灑半徑（面積）、風速、運行方式等影響。

4.協作學習，協作學習包括師生間協作和學生間協作。在學生獨立探索并得出的結論后，教師可以讓小組內交流并討論以下問題：（1）如何將控制質量參數貫徹到噴灌系統設計中，即噴灌設計中如何控制質量參數從而控制質量？（2）噴灌系統設計中控制質量參數的步驟順序如何？（3）噴灌系統設計的各步驟順序如何？是否可以交換，有何優缺點？

5.效果評價，效果評價包括學生的自我評價和小組對個人的評價，評價的內容有：（1）自主學習能力；（2）對小組的貢獻；（3）是否完成對所學知識的意義建構。在教學結束后，可以從下面幾個方面對學生進行評價：（1）是否熟練掌握了噴灌質量控制參數的本質并能應用到噴灌系統設計中；（2）是否具有獨立查閱資料，思考問題得出結論的能力；（3）協作學習中和小組成員交流和討論的參與程度；（4）是否提出或吸收了他人有價值的觀點。

四、結論

通過支架式教學，學生經過自己的探索學習，認識到到噴灌質量控制參數，使學生掌握學習的最終目的—控制參數以控制噴灌質量。在這個教學探索中，教師為學生搭建基本的概念和支架后，引發探索的問題，引導學生的探索方向，在重點、難點上教師給予引導，學生主動地進行探索學習并最終完成知識意義的建構。

參考文獻：

[1]何克抗.建構主義的教學模式、教學方法與教學設計[J].北京師范大學學報：社會科學版，1997，（05）：74-81.

[2]王希華.現代學習理論評析[M].北京：開明出版社，2003：188-194.

[3]何克抗.建構主義——革新傳統教學的理論基礎（中）[J].電化教育研究，1997，（04）：25-27.

[4]楊維東，賈楠.建構主義學習理論述評[J].理論導刊，2011，（05）：77-80.

Exploration of Scaffolding Instruction in the Teaching of Quality Control Parameters of Sprinkler Irrigation

YANG Rui1，WANG Long1，LONG Xiao-min1，TIAN Lin2

（1.College of Water Conservancy，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650201，China；

2.Department of Ecology and Environmental Engineering，Yunnan Forestry Technological College，Kunming，Yunnan 650224，China）

Abstract：Scaffolding instruction realizes the teaching concept of "taking the students as the center"，which is helpful to the cultivation of students' self-learning and cooperative learning，it also makes the students have the ability of lifelong learning. In order to improve the quality of teaching，we use quality control parameters of the spray irrigation in the teaching of "water saving irrigation theory and technology"，it can promote students to actively construct，improve teaching initiative，pertinence and effectiveness.

Key words：scaffolding instruction；quality control parameters of spray irrigation；exploration