搭建“支架”建構知識
——支架式教學方法在高中物理概念教學中的應用分析

錢旭東

(江蘇省南通市通州區金沙中學 226300)

物理概念、物理定義、物理現象等元素相互交織，共同構成了復雜的高中物理教學結構.為理清教學活動的頭緒，找準教學工作的切入點，教學框架的構建就很有必要.在支架式教學法的推動下，教師能夠在物理課堂中尋找不同的載體，進而對物理概念進行深入解讀.本文針對高中物理概念教學工作展開論述，思考如何圍繞支架式教學法完成教學任務.

心理學家伍德根據心理研究經驗提出了“支架學說”，其認為個體的活動是一個受到環境、事物等因素的支撐的過程，凡是能對個體活動產生影響的有關元素便可被稱為“支架”.20世紀，教育學家布魯納等人結合西方教育活動的有關要求提出了“支架式教學法”，“搭建知識框架”的任務正式進入到物理課堂當中.作為一種更加具有條理的教學模式，支架式教學法的應用為高中物理概念教學活動的開展打開了新的大門.

1 構建范例支架，明確物理概念

部分物理概念是抽象且比較籠統的，在圍繞相關物理知識開展教學工作的過程中，部分學生很難在短時間內掌握物理概念的基本內涵，更遑論對物理概念加以應用.但作為具有獨立意識與行動能力的個體，學生具備在外界環境中獨立搜集信息的良好素質.教師可結合“支架式教學法”為學生導入對應的范例，幫助學生在觀察范例的過程中發現物理知識，從而解決物理概念學習問題.

以人教版高中物理教材《質點、參考系和坐標系》的教學為例，教師可以結合學生的生活經驗給出范例：“臥看滿天云不動，不知云與我俱東”，這句古詩表現了怎樣的哲理？學生結合生活經驗進行回答：作者的船與云彩以相同的速度向著相同的方向運動，二者對于對方來說都是靜止的，但對于周圍的山、樹木等景象，云和作者都處于運動狀態.學生在范例中指出了物體運動的相對性特點，教師繼續進行提問：如此說來，一切物體都處于運動與非運動狀態之間？學生對這一問題進行深入闡述：需要將對比的對象進行集中分析：以行駛的汽車為例，如果以車上的乘客為對比，則汽車與乘客同時處于靜止狀態，與公路對比，則汽車處于運動狀態.學生給出的名詞與概念并不專業，但其對于物理現象的分析是比較到位的.教師可結合學生的論述經驗給出質點、參考系、坐標等概念，幫助學生利用范例解讀物理概念，依靠物理概念更為科學的描述物體的運動關系.

2 構建問題支架，確定學習方向

學生的一切靈感與學習目的都來自于問題，當我們教師對學生感興趣、但并不了解的板塊進行提問時，學生參與教學活動的興趣將會隨之提升.與教師的單一灌輸相比，不同的問題能夠從不同的角度激發學生的思考興趣，進而使其主動分析有關物理概念.就當前的概念教學活動來看，物理問題雖然經常出現在相關教學活動之中，但其多帶有“教學任務”，是教師為了幫助學生掌握物理知識而給出的一種教學手段，學生的可發揮空間不足，教學素材的互動性不強，單調的問題，很難讓學生理解物理知識.

3 構建環境支架，營造教學情境

既往的高中物理課堂因為課業壓力以及常年不變的教學方式，其氛圍會比較沉悶，很容易消磨學生的學習興趣和主動性，學習效率明顯不高，學生愈發認為物理知識無趣，由此陷入惡性循環.改變教學環境，結合學生的日常生活來營造生活化、趣味性的教學情境，可以活躍課堂氛圍，提高學生參與課堂學習的積極性和主動性.除了上述作用，高中物理教學構建環境支架，可以引導學生將相關知識還原到具體的應用場景，結合具體的教學環境和道具轉變學生的思考角度，獲得沉浸式的學習體驗.

例如在講解高中電路知識時，教師可以帶領學生去觀察學校或者教室里的電路分布和連接狀態，結合具體的觀察和分析結果引導學生畫出學校、教室或者家里的電路簡圖，以現實案例促進學生對電路知識的理解和應用.在加速度相關內容學習中，可以結合日常生活中的電子秤營造教學情境，讓學生在電子秤上站起或蹲下來做變加速運動，對在電子秤上運動的學生進行受力分析，使用體重秤上的最高值求解變加速運動中的最大加速度.由于與實際生活相關，許多學生會帶著好奇心和興趣參與進來，從而發揮出自身主觀能動性，培養學生學習主體的意識，促其主動參與和思考.

4 構建工具支架，展示物理問題

物理實驗是高中物理教學活動中不可分割的重要組成部分，教師可嘗試將物理實驗轉化為概念教學支架，以此來提升學生的學習興趣.與單一的文字、語言敘述相比，物理實驗所給出的物理知識更加直白，在教學活動中，將實驗與概念教學活動結合起來，能夠更好地調動學生的積極性.一切能夠表現出物理現象的教學工具，都能夠成為培養學生的物理學習興趣、鍛煉學生物理技能的素材.在教學中，教師要對“工具”進行適當的應用，依靠工具來展現物理現象，將腦海中的抽象概念轉化為直觀的物理實驗.

5 構建實驗支架，細化教學細節

物理實驗與物理教學活動共生，在高中物理概念教學活動中，有關教學形成了一種獨特的教學模式：學生先了解物理現象，隨后針對物理現象提出物理學習問題，這種先看后學的教學模式在學生的腦海中建立了隱性支架，促使學生將已經發生的物理現象與物理知識結合起來，進而主動探究物理問題的解答方法.部分教師將物理實驗視為一種“向學生展示物理概念與物理知識的載體”，導致整體的教學質量難以提升.在新的教學要求下，可嘗試調整教學順序，依靠物理實驗來構建支架，完成支架式教學.

在人教版高中物理教材《力的合成》的有關教學中，教師就可結合物理教學的有關要求設計實驗，依靠實驗構建教學支架：教師準備鐵塊、細繩、拉力器等材料，引導學生進行實驗.在鐵塊的兩端分別系上細繩，沿水平上的不同方向用不同的力拉動鐵塊，觀察鐵塊的運動狀態.學生發現，鐵塊會隨著力最大的方向移動.當學生給出結論之后，教師可調整實驗方法：移除實驗中的“水平方向”這一要求，將鐵塊沿著不同的方向、用不同的力進行拖拽，觀察鐵塊的運動狀態與拉力器的數值.學生發現，鐵塊雖然依舊沿著水平方向緩慢移動，但拉力器上的數值發生了變化：其數值介于最大的力和最小的力之間.借助物理實驗展示物理現象，能夠幫助學生構建新的支架，學生主動嘗試回答物理問題：當兩個力沿著不同的方向發生作用時，其力的最終作用效果必然會發生變化.這是學生對于物理知識的獨立探究，也是“支架式教學”的完成體，教師提出新的物理問題：這一現象叫什么？包含著怎樣的物理規律？這一環節所構造的物理支架，其依托客觀的物理現象與物理器材而存在，學生的印象更加深刻.

6 構建抽象支架，逐步解讀概念

在應用支架式教學法開展教學活動的過程中，教師的教學思路與教學靈感被物理知識所限制，其選擇依靠最為直白、高效的方式開展教學，以傳達物理概念為首要的教學目標，但并不重視物理知識在教學中的表現，學生的素質得不到開發，物理技能無法被培養，導致后續的教學難以開展.對于高中生來說，其在客觀生活與抽象思考當中已經獲得了一定的物理知識，當新的物理概念出現在學生面前，學生同樣能夠結合有關物理知識回答教學問題，建立抽象支架，形成物理常識，有利于學生物理思維的培養與開發.

可借助抽象物理概念來直接構建支架，讓學生在思維中搜集靈感，將學生的靈感轉化為支架的骨架，促使學生參與到物理教學的全過程當中.在教學環節，教師可結合學生的抽象想象建立支架，啟發學生的物理思維.以教材《重力勢能》的教學為例，可借助語言引導學生進行想象：樹上掛著一個重量為50N的蘋果，連接蘋果的枝干只能承受30N的力，但枝干目前還沒有斷裂，問蘋果受到哪些力？借助抽象想象創建情境時，學生開始思考并解答有關問題：除了受到枝干的拉力之外，蘋果還要受到向下的重力.但枝干無法承受住蘋果的重量，所以蘋果會掉在地上.通過抽象思考，讓學生學會分析力與勢能之間的差別，理解重力勢能的有關概念.在抽象想象的過程中，學生能夠根據自己的想象力來重新梳理物理知識，在“蘋果”上看見物理信息，進而結合“掉下去”“斷裂”等概念分析物理問題，這一過程中，物理與教學相互結合，后續的教學活動得到進一步的優化.

7 構建專題支架，構建知識體系

高中物理知識具有自身的邏輯框架和呈塊狀的知識體系，要將知識融會貫通，首先就需要扎實掌握同一個專題之下的基本內容，構建學生的知識體系，幫助他們明確專題知識的重點，分辨、厘清相關聯或相似的知識點.專題化的教學和復習還可以幫助學生發現知識漏洞，從而可以有目標性和針對性地進行知識的填補.專題支架可以從教材重點知識內容入手做專題劃分和總結，也可以從高中物理題目類型入手劃分和總結，如皮帶模型、彈簧模型、木板模型、斜面模型、碰撞模型、帶電粒子在電磁場中的運動等等，都可以成為物理教學中的專題.將知識按照某種邏輯和框架進行專題的劃分和總結，可以從整體和宏觀的角度帶領學生構建知識體系，起到高屋建瓴的效果.

如彈簧模型的專題講解中，可以從其設計的主要知識點以及分析關鍵點入手來豐富、構建學生的知識體系.如彈簧模型中涉及到的力學問題主要是圍繞胡克定律F=KX進行的，彈力的大小為變力，所以它引起物體速度、加速度、動量、動能等的變化不是簡單的單調關系，往往存在臨界值，在處理變速問題時需要注意分析物體動態變化過程，為了達到快捷的目的，可以采用極限方法，重點關注彈簧可拉可壓的特點，忽略其中間突變的過程，也可以利用彈簧模型的對稱性等等.

總之，物理概念是構成物理教學的“磚瓦”，在圍繞物理概念開展教學活動的過程中，教師可嘗試利用支架式教學法調整教學框架，依靠問題、實踐、工具和范例構建不同的支架，展示問題與現象，將概念教學轉化為一個提問、探究的過程，進而提高概念教學的質量.