支架式教学在喷灌质量控制参数教学中的探索

杨蕊+王龙+龙晓敏+田琳

摘要：支架式教学实现了“以学生为中心”的教学理念，有助于学生自助学习、协作学习的培养，使學生具有终身学习的能力。为提高教学质量目的，在《节水灌溉理论与技术》课程的喷灌质量控制参数教学中进行支架式教学探索，可促进学生积极主动建构，提高教学主动性、针对性和实效性。

关键词：支架式教学；喷灌质量控制参数；探索

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）22-0190-02

一、支架式教学

支架式教学是建构主义的一种教学方法。建构主义是21世纪的重要教学理论基础，其融合了“自我建构理论”和“社会建构理论”并运用到学习理论中形成了“意义建构”。建构主义将传统的“以教师为中心”变为“以学生为中心”，强调学生的学习主体地位，认为学习是学生在一定的情景下对知识的主动建构，教师只对知识建构起帮助、促进作用[1]。建构主义认为情境、协作、会话、意义建构是学习环境中的四大要素[2]。建构主义的教学方法是以建构主义理论为基础，以学生为中心，教学过程中教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，最终达到使学生有效实现对当前所学知识意义建构的目的。建构主义教学方法主要有支架式教学、支架式教学、随机进入教学等[3]。支架建式教学是一种较为重要的、成熟的建构主义教学方法[1]。其借用建筑行业的脚手架概化概念框架，并以此作为支架，教师在教学过程中通过特定的概念框架帮助学生理解和建构特定知识，构建学生互动、共同参与教学活动，学生在学习过程中沿支架逐步攀升，最终完成知识的主动建构[4]。支架建式教学一般由进入情境，搭建支架、独立探索、协作学习，效果评价五个环节。

二、教学背景

喷灌质量控制参数是《节水灌溉灌溉理论和技术》课程中喷灌技术章节中的重点内容，《节水灌溉灌溉理论和技术》是农业水利工程专业的主要专业课，旨在培养学生的节水意识，使学生掌握节水灌溉技术的基本理论、基本方法，具备节水灌溉工程的规划设计能力、管理能力和实践创新能力。课程内容分为“理论”和“技术”两大块，是一门理论性和实践性都很强的专业技术课程，学生更多地是在掌握理论性知识的基础上对具体技术的掌握和应用，这就要求在教学过程中把理论知识的讲授和学生的实践紧密结合起来。在这种背景和要求下，传统的以教师为中心，教师教授为主的教学方式就存在局限性，而建构主义有了更大的发展空间。

《节水灌溉理论和技术》课程是在大学三年级教学阶段开设的，学生已经经过多门基础课和专业基础课的学习，认知能力较强，独立性、主动性也较强，能够适应独立探索和协作学习的要求，使支架式教学的探索成为可能。

三、支架式教学在喷灌质量控制参数教学中的探索

支架式教学遵循①引入情境—②搭建支架—③独立探索—④协作学习—⑤效果评价五个环节进行教学设计。先引导学生联系生活实际，提出与喷灌质量控制参数教学内容有关的生活中的具体实例，引发学生的学习兴趣，完成引入情境；然后教师根据学生讨论的结果提出与喷灌质量控制参数教学内容有关的问题，引起学生独立思考；其次教师根据学生的最近发展区搭建与教学内容相关的支架，学生根据教师搭建的支架，分组学习，学习过程中出现困难，教师可适当提供帮助，通过协作学习完成教学内容的学习，培养学生的思考能力和学习能力；最后根据学生的表现给每位学生进行自我评价和小组评价。

1.引入情境。围绕当前学习主题，以“最近发展区理论”为基础，将学生引入到一定的问题情境。（1）教师让学生观察学校内绿化地上的喷灌，讨论喷灌质量如何？有什么问题存在？学生观察、讨论得出：有的树木叶子被喷灌水滴打坏，有时风大喷灌到空中的水被风吹跑了；喷灌水有时会喷到路上，而有些作物该喷灌的却没有喷灌到。有的喷灌水量大，形成了地表径流，土壤板结，有的喷灌水量小，作物得不到灌溉。由上可见，学校绿化地上的喷灌灌水质量不高，达不到要求。（2）教师引出以下问题：什么属于高质量的喷灌？哪些参数决定喷灌的质量好坏？如何控制这些参数以得到高质量的喷灌？学生根据教师的提问独立思考。

2.搭建支架，围绕当前学习主题，把握学生现有知识（地面灌溉）及要学知识（喷灌）之间的关系，以其作为最近发展区来搭建概念框架，根据学生人数和能力将学生进行异质分组。（1）学生根据观察的现象可对应得到高质量的喷灌要求：节水；保证作物不受损伤；灌水均匀；不发生水土流失，不破坏土壤结构。（2）新的问题激发学生用原有的知识去解释，同时也引发出新的观念和问题，此时多数学生用之前学过的地面灌溉质量参数；用水效率；储水效率；灌水均匀度来评价和分析问题，这就将学生引入自觉的探索过程，形成自主学习。（3）多数学生探索的结果发现灌水均匀度可以解释灌水均匀要求，而用水效率和储水效率除了可以解释节水要求无法解释其他要求，因此，教师可因势利导，引出是否有专门的参数用来评价喷灌的质量好坏的问题，再进一步引导到如何控制这些参数以得到高质量的喷灌的问题上来。

3.独立探索，让学生自主选择适合自己的方法去探索，教师观察各小组的查阅资料、思考、讨论过程。小组根据教师提供的建议支架，分组思考、查阅资料、讨论，独立探索得出：（1）喷灌雾化指标、喷灌均匀度、组合喷灌强度是用于评价喷灌质量的参数。（2）喷灌雾化指标用于表示喷洒水滴细小程度，用喷头工作压力和喷嘴直径的比值衡量；喷灌均匀度指喷灌面积上水量分布的均匀程度，用喷灌均匀系数衡量；组合喷灌强度是单位时间内喷洒在单位面积上的水量用组合喷灌流量和喷灌面积的比值衡量。这一过程中，知识的建构通过学生的独立探索得到，学生会有成就感且记忆较为牢靠。（3）要控制参数以得到高质量的喷灌，可知道参数分为允许参数（要达到的要求）和实际参数（实际达到的效果）两类；再从各个参数的定义出发，可知道参数的影响因素和影响程度，从而得到控制喷灌质量的方法。允许喷灌雾化指标受灌溉作物控制；实际喷灌雾化指标受喷头工作压力、喷嘴直径等影响；允许喷灌均匀度受灌溉方式控制，实际喷灌均匀度受风速、风向、喷头喷洒方式和组合形式等影响；允许组合喷灌强度受土壤入渗能力、地形坡度控制；实际组合喷灌强度受喷头流量、喷洒半径（面积）、风速、运行方式等影响。

4.协作学习，协作学习包括师生间协作和学生间协作。在学生独立探索并得出的结论后，教师可以让小组内交流并讨论以下问题：（1）如何将控制质量参数贯彻到喷灌系统设计中，即喷灌设计中如何控制质量参数从而控制质量？（2）喷灌系统设计中控制质量参数的步骤顺序如何？（3）喷灌系统设计的各步骤顺序如何？是否可以交换，有何优缺点？

5.效果评价，效果评价包括学生的自我评价和小组对个人的评价，评价的内容有：（1）自主学习能力；（2）对小组的贡献；（3）是否完成对所学知识的意义建构。在教学结束后，可以从下面几个方面对学生进行评价：（1）是否熟练掌握了喷灌质量控制参数的本质并能应用到喷灌系统设计中；（2）是否具有独立查阅资料，思考问题得出结论的能力；（3）协作学习中和小组成员交流和讨论的参与程度；（4）是否提出或吸收了他人有价值的观点。

四、结论

通过支架式教学，学生经过自己的探索学习，认识到到喷灌质量控制参数，使学生掌握学习的最终目的—控制参数以控制喷灌质量。在这个教学探索中，教师为学生搭建基本的概念和支架后，引发探索的问题，引导学生的探索方向，在重点、难点上教师给予引导，学生主动地进行探索学习并最终完成知识意义的建构。

参考文献：

[1]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报：社会科学版，1997，（05）：74-81.

[2]王希华.现代学习理论评析[M].北京：开明出版社，2003：188-194.

[3]何克抗.建构主義——革新传统教学的理论基础（中）[J].电化教育研究，1997，（04）：25-27.

[4]杨维东，贾楠.建构主义学习理论述评[J].理论导刊，2011，（05）：77-80.

Exploration of Scaffolding Instruction in the Teaching of Quality Control Parameters of Sprinkler Irrigation

YANG Rui1，WANG Long1，LONG Xiao-min1，TIAN Lin2

（1.College of Water Conservancy，Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650201，China；

2.Department of Ecology and Environmental Engineering，Yunnan Forestry Technological College，Kunming，Yunnan 650224，China）

Abstract：Scaffolding instruction realizes the teaching concept of "taking the students as the center"，which is helpful to the cultivation of students' self-learning and cooperative learning，it also makes the students have the ability of lifelong learning. In order to improve the quality of teaching，we use quality control parameters of the spray irrigation in the teaching of "water saving irrigation theory and technology"，it can promote students to actively construct，improve teaching initiative，pertinence and effectiveness.

Key words：scaffolding instruction；quality control parameters of spray irrigation；exploration