科學教學腳手架搭建策略

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一、研究目的和意義

學生花費了很多時間，但學習效率很差，甚至無果而終。導致學習興趣降低［3］。分析其原因，主要是小學生在概念建構過程中，探究任務難，整體計劃大，知識儲備不足。學習者面對一定的“困境”時無法解決，缺乏必要的支撐，無法形成解決問題適宜的知識經驗結構。因此，搭建“腳手架”就是在學生“最近發展區“中提供必要的經驗或聯系，以促成其形成適于問題解決的組織良好的經驗結構。“腳手架”有多種:從知識與技能角度可歸納為背景式、信息式、認知式等，從過程與方法角度可歸納為范例式、問題式、向導式、圖表式、實驗式，從情感態度與價值觀角度可歸納為情感式、能力式等等?！澳_手架”的作用是將探究任務分解成若干個片段，把整個活動分解為容易處理的任務，讓學生能夠一步步完成探究任務。有效的“腳手架”能夠幫助學生發展健全的心智，發展能力。因此，研究出科學合理地搭建“腳手架”的策略，幫助學生形成科學概念，全面發展學生的科學素養是從事科學教育者的首要任務［4］。

二、概念界定

“腳手架”(或曰“支架”):原意指建筑行業中的“腳手架”。根據這個建筑隱喻，心理學家伍德最先借用這個術語來描述同行、或有成就的人對某人的學習過程所施予的有效支持。“腳手架”指在教學中教師為學生建構對知識的理解提供一種概念框架，這種框架中的概念是為學習者對問題的進一步理解所需要的，為此，事先要把復雜的學習任務加以分解，以便于把學習者的理解逐步引向深入［5］?？茖W探究的基本模式:科學探究的基本模式是:發現問題———提出問題———確定解決問題的方案———收集資料(實驗操作)———分析資料(或實驗現象數據)———形成科學結論———交流討論———提出新的問題。作為課堂探究活動，可以是上述過程的全部，也可以是過程中的一個片段或某一個環節，只要學生能通過探究活動掌握了一定的知識，或學會了某種科學的方法、技能或形成一種科學的態度和價值觀，能很好地達到其中一個目的，這樣的活動就可以稱為一個有效的探究活動。最鄰近發展區:它來源于前蘇聯著名心理學家維果斯基。維果斯基認為，在兒童智力活動中，對于所要解決的問題和原有能力之間可能存在差異，通過教學，兒童在教師幫助下可以消除這種差異，這個差異就是“最鄰近發展區”。因此教學絕不應消極地適應兒童智力發展的已有水平，而應當走在發展的前面，不停頓地把兒童的智力從一個水平引導到另一個新的更高的水平。

三、搭建“腳手架”的方法與策略

搭建“腳手架”的方法很多，這里僅僅以信息式“腳手架”、問題式“腳手架”、實驗式“腳手架”為例研究搭建的策略。

1.在教學中，搭建信息式“腳手架”的教學策略

在我們日常的教學中，信息式“腳手架”的使用很常見，比如一個概念的學習，一段文字的閱讀都屬于信息鋪墊式“腳手架”，教師將一些相關知識搬來就是為學生解決問題搭建了“腳手架”，有了這一“腳手架”這個看似復制的問題一下子明朗化了。搭建類似的“腳手架”時要注意所提供的信息不能過難或者過易。如《晝夜更替》這一課中，由于學生對宇宙空間知識比較欠缺，了解的知識相對比較少，老師課前要求每個學生查閱晝夜更替相關資料，編輯小故事，從中學生學習了一些關于“晝夜更替”的知識，為學生鋪墊了大量知識信息，搭好了最基礎的“腳手架”。在上課的過程中，通過小組內互相學習和交流，將這些信息和知識互相傳遞，使這個“腳手架”搭得既合理又高效。在上課的過程反饋來看，學生的學習效率大大提高［6］。

2.在教學中搭建問題式腳手架的策略

這類“腳手架”是幫助學生確定問題解決時需要考慮的因素，并將這些知識和信息以一系列問題的形式呈現給學生。在學生解決問題時，教師可以以問題的形式向學生提供援助，幫助學生集中注意力或者提供新的思路。問題式“腳手架”可將復雜問題分解，使學生有限的認知資源得到合理分配。以《電磁鐵》為例，在指導教師教學過程中是這樣來搭建問題式“腳手架”的。師:同學們，今天我給大家帶來一樣東西———小磁針，如果現在老師給上方的一根導線通電，猜猜小磁針會怎樣?生1:不會有變化。生2:會被導線吸引。生2:會快速轉圈。師:究竟會怎樣呢?我們試一試(教師演示)。你看到了什么?生:小磁針動了。師:小磁針為什么會動呢?生1:導線吸引了小磁針。生2:導線通電后小磁針轉動的。通電產生的師:好，也就是說，導線通電產生磁力了。同學們，你們注意到了嗎?剛才在你們觀察到現象之后老師馬上將導線和電池斷開，我為什么這么做?生1:不然，電池兩端會發燙。生2:電池會消耗得很厲害。師:有道理，剛才的整個電路中沒有用電器，通電時間過長可能會損壞電池。通過一系列的提問與交流，引導學生如何操作，提醒該注意的一些問題。這些“腳手架”就像一個一個臺階，引導學生一步一步接近目標。要求學生不僅回答這些問題，而且通過分析、綜合、判斷等思維活動來解決問題或作出正確判斷。

3.在教學中搭建實驗式腳手架的策略

這種“腳手架”意在為學生提供直接的操作性和情境性的經驗，以幫助學生合理有效地運用工具和資料。實驗式“腳手架”不僅有助于學生理清解決問題的的需求，也可以減輕認知負荷。當學生缺乏關于某些操作方法或某些復雜實驗的怎樣做的經驗時，相關的錄像或教師的演示實驗便可起到提供這種情境性經驗的作用。實驗操作式“腳手架”在小學科學教學中使用最多的就是教師為學生提供相關的實驗條件，讓學生通過實驗探究進行科學知識的構建。如老師在執教《馬鈴薯在水中是沉還是浮》一課時，采用實驗式“腳手架”。下面是該教師的一個教學片斷:師:這是我們非常喜歡吃的馬鈴薯，在老師將他們放入水槽前，你們想提出什么問題?揭示課題:馬鈴薯在水中是沉還是浮?師:你們推測這個馬鈴薯分別放入水槽中，結果會如何?生1:我覺得會下沉。生2我覺得會浮起來。師:那么我們來試試看吧，試一試就知道結果了。(教師演示，將這個馬鈴薯放入清水中下沉，然后將馬鈴薯取出后擦干，放入鹽水中上浮。)師:在剛才的一系列觀察中，馬鈴薯的大小是否影響了他們的沉浮?生:好像和馬鈴薯大小沒有關系。師:那么你們估計是什么原因影響馬鈴薯的沉浮呢?生:可能是兩個水槽里的水不一樣。因為在這個試驗中，馬鈴薯是同一個，只有水槽中的水是不同的。這樣的創設情景，使學生在情境中產生矛盾沖突，從而激發了學生內在學習動機和學習興趣。這樣通過實驗式操作來搭建“腳手架”，使他們建立完整的知識結構，從而搭建更完整的知識體系［7］。

四、在科學教學中，搭建“腳手架”的限定

教師給學生科學探究搭建“腳手架”時，必須把握好一個“度”的問題，要適時、適合、適度，必須考慮如何促進學生的獨立思維。只有學生不能獨立完成的情況下，教師才可以給予積極主動地支持與幫助。教師究竟應提供何種程度的支持，將取決于學生的最近發展區，不能過多而成為包辦代替，不能讓學生成為模仿的“機器”，也不能過少而放任自流。

作者：趙淑梅王偉曄工作單位：黑龍江省教育學院