摘要:高中物理課堂中，如何恰當(dāng)運用優(yōu)化的教學(xué)技術(shù)實施有效教學(xué)，是每個教師必須面對并致力于研究的課題。物理教學(xué)中，教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生實際學(xué)習(xí)水平之間存在差異，學(xué)生僅僅依靠自身的努力，完成知識體系的建構(gòu)有一定的困難。教師必須適時、適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生提供輔助支架，讓學(xué)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(xué)習(xí)任務(wù)，落實有效教學(xué)。

關(guān)鍵詞:高中物理;輔助支架;輔助學(xué)習(xí);有效教學(xué)

高中物理的學(xué)科特點要求學(xué)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(chuàng)新能力，這就決定了在很多時候課堂教學(xué)需要達成的目標(biāo)與學(xué)生的實際學(xué)習(xí)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(xué)生建構(gòu)新知識、提升能力的過程，這恰是物理教學(xué)的主要目標(biāo)。

事實上，在大多數(shù)情況下對相當(dāng)一部分學(xué)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(xué)不僅是低效的，甚至還會造成學(xué)生思路的障礙和學(xué)習(xí)困難，乃至喪失學(xué)習(xí)信心。因此，當(dāng)學(xué)生確實付出了許多努力而未達到預(yù)設(shè)目標(biāo)的時候，教師應(yīng)適時、適當(dāng)?shù)靥峁椭鷣韺崿F(xiàn)稍超出學(xué)生能力范圍的目標(biāo)，這種幫助常被稱為“輔助支架”。就高中物理課堂教學(xué)而言，這種協(xié)助的形式是多樣的，扮演協(xié)助者角色的人，在不同的課型和教學(xué)目標(biāo)下也是不同的。

一、 高中物理課堂教學(xué)輔助支架的構(gòu)建依據(jù)及途徑

心理學(xué)家維果斯基認為兒童的心理發(fā)展存在兩個水平:第一個是“實際發(fā)展水平”，即兒童在獨立解決問題過程中表現(xiàn)出的心理發(fā)展水平，第二個是“潛在發(fā)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(fā)展水平。正是這兩個水平動態(tài)交互作用過程中，兒童心理才不斷地由低級向高級發(fā)展，而在這兩種水平之間的區(qū)域就是“最近發(fā)展區(qū)”。維果斯基的研究表明:只有當(dāng)學(xué)習(xí)目標(biāo)稍高于學(xué)生實際發(fā)展水平，且位于學(xué)生的 “最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)時，學(xué)生學(xué)習(xí)的效果才是最佳的，教學(xué)任務(wù)的落實就是要構(gòu)筑好讓學(xué)生順利達成學(xué)習(xí)目標(biāo)的輔助支架。

教學(xué)中教師首先要力求準確地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，了解學(xué)生與重要學(xué)習(xí)目標(biāo)之間的差距，并據(jù)此設(shè)計教學(xué)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)速度和學(xué)習(xí)量，使教學(xué)植根于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。以期使學(xué)習(xí)目標(biāo)與學(xué)生的需要具有趨同性，構(gòu)建契合學(xué)生認知水平和思維特征的輔助支架，并讓學(xué)生借助支架能獨立進行后續(xù)探索，從而解決問題，獨立建構(gòu)意義。因此，如何設(shè)計學(xué)生水平與教學(xué)目標(biāo)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(xué)的出發(fā)點和落腳點之一，是提高課堂教學(xué)效率，突破教學(xué)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(zé)。

那么，在高中物理課堂教學(xué)中，我們應(yīng)該構(gòu)建怎么樣的輔助支架?又應(yīng)當(dāng)如何來構(gòu)建輔助支架呢?(如圖1所示) 下面結(jié)合本人的教學(xué)實踐談一點教學(xué)思考。

1. 給予學(xué)生更多知識結(jié)構(gòu)的提示

把所學(xué)概念、規(guī)律納入自己的知識結(jié)構(gòu)體系，是學(xué)生真正理解、內(nèi)化知識的重要標(biāo)志。高中物理許多概念本身的抽象性，規(guī)律應(yīng)用的綜合性，決定了在學(xué)生頭腦中留下的表象往往是零散的、感性的，學(xué)生很難真正獨立地準確把握知識的內(nèi)涵和外延。教學(xué)中如以知識結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)或流程圖為切入點，點撥學(xué)生的思路，“強加”給學(xué)生一個較完整的知識框架，讓學(xué)生明確知道該概念或規(guī)律為何而引入，怎樣引入，在該章結(jié)構(gòu)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(xué)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(xué)生對電勢這個概念往往無法理解到位，更談不上靈活應(yīng)用。教學(xué)中如能在闡明電勢概念之后，給予學(xué)生電場這章知識結(jié)構(gòu)的提示(如圖2所示)，通過對知識結(jié)構(gòu)的分析，讓學(xué)生確信電勢概念的引入是為了描述電場能的性質(zhì)，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(zhì)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(xué)生就會充分理解在學(xué)習(xí)完電勢能以后，電勢概念的引入應(yīng)該是適時的，也是必然的。因此，在電勢概念的呈現(xiàn)與理解之間，用知識結(jié)構(gòu)的形式構(gòu)建輔助支架，能有效地幫助學(xué)生把握好電勢的概念，順利實現(xiàn)教學(xué)預(yù)期的目標(biāo)。

2. 在新的學(xué)習(xí)任務(wù)前，向?qū)W生呈現(xiàn)先行組織者

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

在“光的衍射”教學(xué)中，學(xué)生已學(xué)習(xí)過波的衍射，認知結(jié)構(gòu)中已經(jīng)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(xué)生對原有知識往往掌握不好或新舊知識關(guān)系辨別不清。課堂上我首先呈現(xiàn)給學(xué)生一段關(guān)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(xiàn)象的條件，也可以是水波通過窄縫的類比實驗?zāi)Ｐ偷?。通過對“波的衍射”方面材料的學(xué)習(xí)，可以激活學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)中與新學(xué)習(xí)的光的衍射有關(guān)的觀念，為原有的認知結(jié)構(gòu)接納新知識提供了輔助支架，與此同時，我又提醒學(xué)生盡可能地回想與本課題和材料相關(guān)的舊知識和個人經(jīng)驗，促使學(xué)生形成綜合的認知結(jié)構(gòu)，更好地把新舊觀念綜合起來。

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

3. 為超出學(xué)生已有水平的任務(wù)提供多媒體輔導(dǎo)

教材上有些知識的給予，對于高中學(xué)生的實際水平而言過于直截了當(dāng)，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(xiàn)方式的局限性，有時會對學(xué)生的能力提出很高的要求，甚至超過學(xué)生已有的能力。多媒體課件可以反復(fù)再現(xiàn)事物的發(fā)生、發(fā)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(guān)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(shè)一些必要的鋪墊。課件的這些獨特優(yōu)勢協(xié)助學(xué)生強化了對問題主要因素的認識，對規(guī)律生成、發(fā)展和演變的理解提供了有效的支撐，從而降低了學(xué)生思維的臺階。

簡諧運動是高中物理中最復(fù)雜的運動形式，描述運動的物理量多，過程復(fù)雜，而涉及a、v、S、F、EK、EP、E等物理量的狀態(tài)及變化過程的分析又是本節(jié)乃至本單元的一個重點、難點知識。教學(xué)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(xué)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(xiàn)每個階段的運動變化，既讓學(xué)生深刻體會到簡諧運動這種運動形式，又可讓學(xué)生反復(fù)預(yù)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(tài)點來深入討論，這就大大增強了運動的直觀性、連續(xù)性和可控性，有效彌補了演示實驗和板畫可能造成的學(xué)生理解上的斷層，實際效果明顯。

4. 運用多種教學(xué)方式進行教學(xué)

為了學(xué)生更順利地接納新知識，有時需要對多種教學(xué)方式進行有機整合，以使教學(xué)形式更貼近學(xué)生，開辟實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)更合理的途徑，促進學(xué)生思維的有序發(fā)展。

在“簡諧運動圖像”的教學(xué)中，不少學(xué)生難以想象:始終在一段有限弧度上做往復(fù)運動的物體，其位移竟然會隨時間按正(余)弦規(guī)律變化，究其原因還是學(xué)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(xué)生理解圖像正(余)弦性質(zhì)的最有說服力的手段。實際教學(xué)中，我以問題探究教學(xué)為主線，通過創(chuàng)新自制教具，滲透了直觀性實驗教學(xué)方法，學(xué)生順利地理解了簡諧運動圖像的性質(zhì)。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(wěn)定的左右擺動，然后教師勻速向前走。讓學(xué)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(nèi)左右擺動平穩(wěn)后，安排學(xué)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(xué)生獨立地利用書上數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上半定量描繪。這樣通過多種教學(xué)方式整合，讓學(xué)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(zhì)的掌握也就水到渠成了。

運用多種教學(xué)方式，必然創(chuàng)設(shè)了不同的情境，調(diào)動了各種有利的教學(xué)要素，最大限度地激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)的需求，同時，不同的教學(xué)方式在透析不同的概念或規(guī)律時，也必然會有自己最佳的融合點，從而為學(xué)生構(gòu)建了更合理的支架。

二、 輔助支架的構(gòu)建在教學(xué)中的啟示

1. 在恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)時機提供輔助支架

為保證教學(xué)過程的順利實施，提供的輔助支架應(yīng)該是適當(dāng)?shù)?，而且是有效的。所謂適當(dāng)指的是學(xué)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(xué)生借助支架能自主突破瓶頸，實現(xiàn)思維的跨躍，而其中把握好教學(xué)時機，在該出現(xiàn)時適時提供給學(xué)生以幫助，是要符合學(xué)生思維發(fā)展規(guī)律的，這也是一門教學(xué)藝術(shù)。

2. 不同課型、不同學(xué)習(xí)階段的輔助支架應(yīng)該有不同的側(cè)重點

概念規(guī)律課主要向?qū)W生呈現(xiàn)先行組織者，提供多媒體輔導(dǎo)等;習(xí)題課側(cè)重于給出促進學(xué)生理解題意的示意圖，擴展教學(xué)等;實驗課往往要教師親身示范，在合適指導(dǎo)下組建協(xié)作伙伴等。高一、高二學(xué)段設(shè)計的目的是幫助學(xué)生理解，鞏固基礎(chǔ)知識、基本技能，高三的重點則落在提高學(xué)生的全面的能力上。

3. 處理好構(gòu)建輔助支架與發(fā)揮學(xué)生主體作用的關(guān)系

構(gòu)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(tǒng)直線式講授教學(xué)的最大區(qū)別。教師的主導(dǎo)作用固然重要，但更重要的還是如何突出學(xué)生的主體地位。教師要創(chuàng)設(shè)有利于激發(fā)學(xué)生思維的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，主動合作，樂于交流，借助輔助支架自覺思考，內(nèi)化知識，從而提升學(xué)生的能力。

總之，以“輔助學(xué)習(xí)”為依據(jù)借助輔助支架進行的教學(xué)，是通過教師引導(dǎo)教學(xué)，使學(xué)生掌握和內(nèi)化所學(xué)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(xué)方式，其側(cè)重點是落在輔助支架的構(gòu)建上。除上述幾個方面外，教師向?qū)W生提供輔助支架的方法還有很多，比如對知識進行重復(fù)教學(xué)、擴展教學(xué)，教師親身示范，在合適指導(dǎo)下組建協(xié)作伙伴，設(shè)計與學(xué)生水平相適應(yīng)的閱讀材料等。在高中物理教學(xué)中，加強對輔助支架構(gòu)建途徑和應(yīng)用方法的研究，能有效落實基礎(chǔ)知識和基本技能，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動力，增強其信心，并最終促進學(xué)生“學(xué)力”和學(xué)業(yè)成就的提高。

參考文獻:

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(浙江省磐安中學(xué))