在STEM课堂制作电子答题板

陶洪

“脚手架”一词是由社会建构主义家布鲁纳在20世纪70年代提出的，这个理论是建立在维果斯基“最近发展区”的基础上，提出当学生开始学习新概念时，他们需要成人的主动支持，但当他们在思考过程中逐渐获得新技能和新知识后，会变得越来越独立，因而这种支持也会逐渐减退。这就相当于“脚手架”：短暂支持，终将去除。在STEM课堂上寻找学生的最近发展区，制定一个“跳一跳能够得着”的学习目标在课堂学习上有着重要意义。本文以教科版科学四年级下册“电”一单元为脚本，在学生通过与电相关内容的实验、交流、预测、检验、测量、推理、解释等活动，已形成关于电的初步概念及基本实验操作技能的基础上，设计一堂STEM课，制作一个电子答题板。

一、层次一：“手把手”设立台阶

维果斯基“最近发展区”理论指出，学生在学习中存在两种学习水平：一是学生现有的水平，指独立活动时所能达到的解决问题的水平;二是学生可能的发展水平，也就是通过教学所获得的潜力。两者之间的差异就是最近发展区。本段学习作为该课的第一层次，我设立小台阶，让学生能迈稳。第一步是发现连接铝箔和导体、胶带纸和绝缘体能使小灯泡发光，得出“小灯泡发光即正确，小灯泡不发光即错误”这个规则。再来猜测在纸板的后面可能藏着什么。第二步，学生试着连一连，再揭开展示，显示学生和老师做的是一样的，是对学生所学知识与尝试的肯定。第三步，提出如果添加铜片这一选项，你该怎么连？让学生试着来画一画。这三步小台阶的目的，就是让学生清楚电子答题板的规则，明确制作的方法。我采取的是“手把手”设立台阶帮助学生走的方式。

二、层次二：“扶一把”助学生自己上台阶

认识了电子答题板的规则和明确制作的方法后，学生首次自己尝试连接。不过，在检验环节中，学生发现电子答题板发生了错误。学生采取自己讨论、交流、改进的方式来修正完善电子答题板。该步是对电子答题板的完善，我采取的是“扶一把”的方式。

以STEM教学案例添加铜片教学片段分析。

小组合作制作。尝试将铜片这一选项加入电子答题板中。

小组展示。（提出要求，必须每个选项都试连，才能确保电子答题板设计完好。）

预设发现问题：（1）连接铜片和导体时，小灯泡亮了表示连接正确;（2）连接铜片和绝缘体时，小灯泡亮了表示连接正确。

师：铜片究竟是导体还是绝缘体呢？为什么无论连接哪个选项，小灯泡都会亮呢？我们的电子答题板发生了什么问题？

预设：坏了;出故障了;等。

师：我们的电子答题板出故障了，你有办法排除这个故障吗？请小组讨论，先不要动手。

小组讨论。

师：谁愿意来交流一下为什么电子答题板失灵了？哪里出现了故障？

预设：因为在连接铜片和导体时，铝箔纸与横向第二根铝箔纸发生了重叠，导致在铜片和绝缘体之间也形成了回路。

师：你有办法解决这个问题吗？

预设：（1）使两条铝箔不再接触，可以绕过;（2）使两条铝箔不再接触，可以在两条铝箔纸上方粘贴一层绝缘体，使其各自形成电路的回路。

小组制作改进并展示。

师：电子答题板终于能正常工作了，你们可真厉害！不过，电学的知识还有许许多多，你们想自己设计一张电子答题板吗？

三、层次三：“放开手”，学生独立上台阶

在上一个步骤，学生已经完整了解了一个电子答题板的制作原理。这一步我采取“放开手”的方式让学生自己进行设计，包括题目的设计。学生能够在亲手制作中感知体验，开展探究性学习，展示个性，创造和制作出体现独特思维的作品。通过自我作品的展示、师生互评，学生的丰富想象思维得到了肯定，增强了他们学习的自信心，同时，在大胆的尝试设计中体验到了学习的乐趣。最后，我还提出了让学生改进，让电子答题板更加环保，学生的思维得到了激发。

以STEM教学案例自制电子答题板教学片段分析。

师：老师为大家准备了丰富的材料，请大家各自使用它们设计一张属于你的电子答题板。

学生活动。

小組展示。

师：你们能将学习的知识应用到我们的设计中，老师真高兴。我们的电子答题板大获成功。不过，老师有个小小的问题：这张纸板如果只能用一次就太浪费了，你有办法改进一下，让我们的答题板能重复利用吗？

小组讨论。

预设：（1）可重复利用，白板替代白纸;（2）用粘贴、替换的方式来制作电子答题板。

在制作电子答题板一课中，我以导体和绝缘体为导入，设计三层“台阶”，步步引导学生获得电子答题板的原理。学生在活动中感知电子答题板的规则、原理并进行完善。通过自行设计一个电子答题板和改进丰富答题板，让本课得到了升华。三个层次达成三个循环向上的目标，小因子凝成大目标，这也是对学生动手能力和思维能力的考查。