在科学教学中，搭建“脚手架”的策略研究

(黑龙江省教育学院，哈尔滨150080)

一、研究目的和意义

新课程改革实践证明:教学改革是新课程改革中非常关键的部分，教学改革的成功不仅体现在教学理念的转变，教学内容的革新，教学形式的变化，更应该体现为教学的实际效果[2]。然而通过调查发现，由于缺乏教学策略或教学策略运用不当，小学科学课堂教学中仍然存在无效教学或低效教学的困惑。教师在日常教学中，往往采取很多形式，布置大量的任务，然后让学生自主探究。学生花费了很多时间，但学习效率很差，甚至无果而终。导致学习兴趣降低[3]。分析其原因，主要是小学生在概念建构过程中，探究任务难，整体计划大，知识储备不足。学习者面对一定的“困境”时无法解决，缺乏必要的支撑，无法形成解决问题适宜的知识经验结构。因此，搭建“脚手架”就是在学生“最近发展区“中提供必要的经验或联系，以促成其形成适于问题解决的组织良好的经验结构。

“脚手架”有多种:从知识与技能角度可归纳为背景式、信息式、认知式等，从过程与方法角度可归纳为范例式、问题式、向导式、图表式、实验式，从情感态度与价值观角度可归纳为情感式、能力式等等。“脚手架”的作用是将探究任务分解成若干个片段，把整个活动分解为容易处理的任务，让学生能够一步步完成探究任务。有效的“脚手架”能够帮助学生发展健全的心智，发展能力。因此，研究出科学合理地搭建“脚手架”的策略，帮助学生形成科学概念，全面发展学生的科学素养是从事科学教育者的首要任务[4]。

二、概念界定

“脚手架”(或曰“支架”):原意指建筑行业中的“脚手架”。根据这个建筑隐喻，心理学家伍德最先借用这个术语来描述同行、或有成就的人对某人的学习过程所施予的有效支持。“脚手架”指在教学中教师为学生建构对知识的理解提供一种概念框架，这种框架中的概念是为学习者对问题的进一步理解所需要的，为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入[5]。

科学探究的基本模式:科学探究的基本模式是:发现问题——提出问题——确定解决问题的方案——收集资料(实验操作)——分析资料(或实验现象数据)——形成科学结论——交流讨论——提出新的问题。作为课堂探究活动，可以是上述过程的全部，也可以是过程中的一个片段或某一个环节，只要学生能通过探究活动掌握了一定的知识，或学会了某种科学的方法、技能或形成一种科学的态度和价值观，能很好地达到其中一个目的，这样的活动就可以称为一个有效的探究活动。

最邻近发展区:它来源于前苏联著名心理学家维果斯基。维果斯基认为，在儿童智力活动中，对于所要解决的问题和原有能力之间可能存在差异，通过教学，儿童在教师帮助下可以消除这种差异，这个差异就是“最邻近发展区”。因此教学绝不应消极地适应儿童智力发展的已有水平，而应当走在发展的前面，不停顿地把儿童的智力从一个水平引导到另一个新的更高的水平。

三、搭建“脚手架”的方法与策略

搭建“脚手架”的方法很多，这里仅仅以信息式“脚手架”、问题式“脚手架”、实验式“脚手架”为例研究搭建的策略。

1.在教学中，搭建信息式“脚手架”的教学策略

在我们日常的教学中，信息式“脚手架”的使用很常见，比如一个概念的学习，一段文字的阅读都属于信息铺垫式“脚手架”，教师将一些相关知识搬来就是为学生解决问题搭建了“脚手架”，有了这一“脚手架”这个看似复制的问题一下子明朗化了。搭建类似的“脚手架”时要注意所提供的信息不能过难或者过易。

如《昼夜更替》这一课中，由于学生对宇宙空间知识比较欠缺，了解的知识相对比较少，老师课前要求每个学生查阅昼夜更替相关资料，编辑小故事，从中学生学习了一些关于“昼夜更替”的知识，为学生铺垫了大量知识信息，搭好了最基础的“脚手架”。在上课的过程中，通过小组内互相学习和交流，将这些信息和知识互相传递，使这个“脚手架”搭得既合理又高效。在上课的过程反馈来看，学生的学习效率大大提高[6]。

2.在教学中搭建问题式脚手架的策略

这类“脚手架”是帮助学生确定问题解决时需要考虑的因素，并将这些知识和信息以一系列问题的形式呈现给学生。在学生解决问题时，教师可以以问题的形式向学生提供援助，帮助学生集中注意力或者提供新的思路。问题式“脚手架”可将复杂问题分解，使学生有限的认知资源得到合理分配。

以《电磁铁》为例，在指导教师教学过程中是这样来搭建问题式“脚手架”的。

师:同学们，今天我给大家带来一样东西——小磁针，如果现在老师给上方的一根导线通电，猜猜小磁针会怎样?

生1:不会有变化。

生2:会被导线吸引。

生2:会快速转圈。

师:究竟会怎样呢?我们试一试(教师演示)。你看到了什么?

生:小磁针动了。

师:小磁针为什么会动呢?

生1:导线吸引了小磁针。

生2:导线通电后小磁针转动的。通电产生的

师:好，也就是说，导线通电产生磁力了。同学们，你们注意到了吗?刚才在你们观察到现象之后老师马上将导线和电池断开，我为什么这么做?

生1:不然，电池两端会发烫。

生2:电池会消耗得很厉害。

师:有道理，刚才的整个电路中没有用电器，通电时间过长可能会损坏电池。

通过一系列的提问与交流，引导学生如何操作，提醒该注意的一些问题。这些“脚手架”就像一个一个台阶，引导学生一步一步接近目标。要求学生不仅回答这些问题，而且通过分析、综合、判断等思维活动来解决问题或作出正确判断。

3.在教学中搭建实验式脚手架的策略

这种“脚手架”意在为学生提供直接的操作性和情境性的经验，以帮助学生合理有效地运用工具和资料。实验式“脚手架”不仅有助于学生理清解决问题的的需求，也可以减轻认知负荷。当学生缺乏关于某些操作方法或某些复杂实验的怎样做的经验时，相关的录像或教师的演示实验便可起到提供这种情境性经验的作用。实验操作式“脚手架”在小学科学教学中使用最多的就是教师为学生提供相关的实验条件，让学生通过实验探究进行科学知识的构建。

如老师在执教《马铃薯在水中是沉还是浮》一课时，采用实验式“脚手架”。下面是该教师的一个教学片断:

师:这是我们非常喜欢吃的马铃薯，在老师将他们放入水槽前，你们想提出什么问题?揭示课题:马铃薯在水中是沉还是浮?

师:你们推测这个马铃薯分别放入水槽中，结果会如何?

生1:我觉得会下沉。

生2 我觉得会浮起来。

师:那么我们来试试看吧，试一试就知道结果了。(教师演示，将这个马铃薯放入清水中下沉，然后将马铃薯取出后擦干，放入盐水中上浮。)

师:在刚才的一系列观察中，马铃薯的大小是否影响了他们的沉浮?

生:好像和马铃薯大小没有关系。

师:那么你们估计是什么原因影响马铃薯的沉浮呢?

生:可能是两个水槽里的水不一样。因为在这个试验中，马铃薯是同一个，只有水槽中的水是不同的。

这样的创设情景，使学生在情境中产生矛盾冲突，从而激发了学生内在学习动机和学习兴趣。这样通过实验式操作来搭建“脚手架”，使他们建立完整的知识结构，从而搭建更完整的知识体系[7]。

四、在科学教学中，搭建“脚手架”的限定

教师给学生科学探究搭建“脚手架”时，必须把握好一个“度”的问题，要适时、适合、适度，必须考虑如何促进学生的独立思维。只有学生不能独立完成的情况下，教师才可以给予积极主动地支持与帮助。教师究竟应提供何种程度的支持，将取决于学生的最近发展区，不能过多而成为包办代替，不能让学生成为模仿的“机器”，也不能过少而放任自流。

[1]科学课程标准〔3—6年级〕[S].2003－02－23.

[2]王红燕.建构主义学习理论与CAI 课件设计[J].广东职业技术师范学院学报，2002，(4).

[3]陈曦.小学科学课的思维训练与教学策略[J].吉林教育，2003，(5).

[4]佟元之.支架式有效教学的调控策略[J].中国教育技术装备，2009，(15).

[5]亓永英.许嘉驰化学支架式探究性实验教学模式研究[J].教学与管理:理论版，2006，(4).

[6]李利.支架式教学设计在教学中的应用[J].广东教育:综合版，2008，(4).

[7]王黎明.合作学习——一种有效学习的策略[J].教育探索，2003，(10):35.