内涵与时机

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“支架”原意是建筑行业使用的“脚手架”，是盖房时施予的暂时性支持。这里用来比喻学生学习物理过程中供其依托、支撑的支持平台，借助这些支持平台，把学生的学习从一个水平引导到另一个更高的水平. 研究表明：运用实验为学生搭建学习支架是行之有效的物理教学策略.

一、 内涵：怎样的学习支架更有价值

1. 促进师生有效互动的学习支架

建构主义理论认为，只有在社会互动的情境当中，学习才会发生，理解才有可能，人才能获得真正意义上的发展.师生之间、学生之间要产生有效的互动，需要一个平台，而有价值的学习支架，就提供了这样一种互动平台. 在这个平台上，教师积极参与到学生的活动中，为学生提供学习上的支持与指导；师生之间双向反馈，学生反馈学习进展、遇到的困难等信息，教师提供及时的帮助与引导，在这个过程中，学生主动地建构知识.

学生之间的互动也很重要. 不同个体的学生，学习经验、生活背景差异很大，他们以各自独特的经验去建构同一新知识，观察的视角会有所不同，通过学生之间的交流互动，这些不同的看法与观点便得到了汇聚和辨析，个体的经验得到共享，从而使所有学生对事物的认识更充分、更全面.

2. 建立在最近发展区的学习支架

维果斯基的“最近发展区”理论认为，儿童的发展状态存在两种不同水平：一是“现有发展水平”，指儿童能够独立完成学习任务的能力水平，二是“潜在发展水平”，指个体只有在他人的帮助下才能够完成任务的能力水平，两者之间的区域即“最近发展区”. 该理论指出，教学不能仅仅保持在学生现有发展水平上，而要以学生现有发展水平为基础，以潜在发展水平为目标，在最近发展区内开展教学，即教学要走在学生发展的前面，才能促进人的发展. 教师要介入学生的发展，必须找到合适的切入点，这就是最近发展区. 教师在学生的最近发展区内搭建支架，提供学习平台，在这种支架的扶持下，学生的学习水平逐步跨越最近发展区，实现学生个体的发展，如图1所示. 在教学过程中教师要不断观察，了解学生已有的水平、能力，做出准确的推测和预判，不断地调整支持与干预的程度与方式，使教学始终在最近发展区内有效进行.

二、 时机：何时搭建学习支架更为有效

1. 建构模型之初——搭建联想推理的学习支架

建构物理模型是物理学重要的一种研究方法，是一个从物理现象中，抓住核心要素，运用简化、理想化等方法的抽象思维过程，对学生的思维能力要求较高. 在建构物理模型之初，教师要适时为学生搭建学习支架，帮助学生完成联想和推理的思维过程.

案例1：用铁屑探究磁体周围的磁场

磁场是看不见、摸不着的，磁体周围的磁场是如何分布的呢？

【观察实验】在投影仪上放一条形磁体，玻璃板放在其上，将铁屑均匀地撒在玻璃板上，轻轻敲击玻璃板，观察铁屑的分布情况，如图2（a）所示. 再放置几个小磁针，观察小磁针的指向分布. 把条形磁体换成蹄形磁体重复刚才的实验.

【联想推理】从铁屑在磁场中的分布情况可以看出，铁屑的分布好像许多条曲线. 如果我们按小磁针北极所指的方向，在某点的曲线上标上箭头，取走小磁针后，仍能通过带箭头的曲线形象地知道小磁针在该点时受磁场作用的情况.

【建构模型】仿照铁屑在磁场中的分布情况画出的曲线，可以形象地描述磁场的分布情况，这样的曲线叫做磁感线.磁场越强的地方，磁感线越密；磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，如图2（b）所示.

“场”是物理学中很重要的一个概念，也是教学中的难点. 教师安排“用铁屑探究磁体周围磁场”的实验，为学生提供学习支架.学生经历直观可操作的环节，以此为基础进行联想和推理，从而完成一个完整的抽象思维过程，建构起“磁感线”物理模型.

2. 验证猜想之际——搭建科学探究的学习支架

学生观察物理现象时，会有一些疑惑和问题，进而会提出某种猜想. 教师要不失时机地给学生提供帮助与指导，搭建必要的学习支架，让学生沿着这些支架自主地去探究蕴涵其中的物理规律.

案例2：探究影响滑动摩擦大小的因素

学生用力将手压在水平桌面并拖动，体验课桌对手的摩擦力，用不同大小的力、不同方式再试试，感觉会有所不同.联系生活实例，影响滑动摩擦大小的因素有哪些呢？

【提出猜想】学生列举猜想，可能有：①接触面的粗糙程度，②接触面面积的大小，③压力的大小，④还可能有……

【设计和进行实验】实验前教师对如何测量滑动摩擦力的大小给予提示与分析，引导学生讨论控制变量法. 学生小组合作，挑选实验器材、自主进行科学探究，填写实验记录表.

【交流与评估】学生汇报记录的测量结果，总结影响滑动摩擦力大小的因素.由于物体表面的粗糙程度不完全相同，拉动物体时很难保持匀速直线运动，弹簧测力计的示数会有所变动.若有同学得出相反的结论，教师应组织学生加以分析讨论，共同得出明确的结论.

在学生科学探究的进程中，教师根据实际需要向学生提供必要的学习支架和解决问题的线索之后，就可以放手让学生自己去选择方法，自主决定解决问题的方向. 教师须注意观察学生的探索进展，当学生遇到困难时，给予适当的提示或建议，以帮助他们顺利开展进一步的探究学习.

3. 认知冲突之刻——搭建释疑解惑的学习支架

学生学习物理之前，对一些物理现象已经有比较直观的认识，形成了自己的思维体系. 学习新知识时，会以已有的认知结构来理解新知识，而有些物理现象的本质常被其表象所遮掩，学生的理解大多还比较肤浅，遇到不能解释的新问题时，就会产生认知冲突. 此刻是重要的教学切入点，教师应及时为学生搭建释疑解惑的学习支架.

案例3：小电灯不亮，电压表哪来的示数

【现有认识】学习“电路初探”内容之后，加上自己的经验，学生对简单电路有个基本认识，即：电路通路时，电灯中流过电流，电灯就能发光，电路中的电流表有相应的示数；若电路断路，电路中就没有电流，电灯不会亮.