物理教学为学生提供学习支架的实践研究报告

1物理教学为学生提供学习支架的实践研究报告教研员带课题蹲点研究项目一、问题的提出黄楼中学是我区一所普通的农村初级中学，教学质量总体处在同类学校中等偏上的位置，在整体样本中，处在中等位置。近几年随着老教师退休人数的不断增加，青年教师已经占据学校的主导地位，物理备课组同样如此，目前主要依靠2位青年教师。实际上，我区各中学物理组（或备课组）都面临同样的情况。从最近几年的初中物理教学调研反馈情况看，在物理课堂教学中，物理教师，特别是青年物理教师，主要存在如下几个问题：（1）很多教师对于如何突出重点、突破难点缺少思路和相应的手段；（2）在教学过程中，对知识的教学由于缺少有效铺垫，对学生的学习缺少有效支撑，使学生的学习往往陷入死记硬背的机械学习状态；（3）即使有些教师在备课过程中，为学生学习提供了较有效的学习支架，但基本处在无意识的状态，且缺少理论的指导，效果有限。（4）怎样多角度为学生学习提供学习支架，更是缺少思考，缺少实践。由此造成了教学效率低下，教学质量不高的现象。因此，怎样在教学理论指导下，在教学设计中为学生提供有效的学习支架，使学生学习处在有意义学习状态，提高学习效率，从而真正做到“减负增效”；在课堂教学中为教师（特别是青年教师）突出重点、突破难点提供思路和手段的案例，从而提高教师教学设计水平和教学技能，就成为突出问题，不仅对黄楼中学，而且对提高我区的物理教学质量有着重要的意义，对提高青年物理教师的教学设计水平有着普遍的指导意义。二、研究的目标和内容（一）研究的目标本课题旨在以建构主义教学理论和维果斯基的“最近发展区”理论为基础建立起来的“脚手架”教学思想为指导，通过在初中物理课堂教学中，为学生学习提供合适有效学习支架的实践研究，提高学生学习的效率；为教师在课堂教学中有效的突出重点、突破难点提供思路和手段，从而提高教师教学设计的技术和水平；通过课堂教学实践，开发和积累优秀教学案例。具体的研究目标为：1．通过研究和教学实践，探索在初中物理教学中提高课堂教学效益的学习支架的类型及作用。2．归纳设计学习支架的原则、途径和方法。3．研究针对不同课型、与不同层次的学生相适应的学习支架的教学方案。4．通过对教学设计的实践反思，形成对课堂教学有一定指导意义的案例。物理教学为学生提供学习支架的实践研究课题组主要人员有：吴耀忠周惠忠于娟楼春鸣黄劲松沈德忠严城赵希凤张鸣廖宝民董蔚施玉芳刘利章普锦戴夏芬谢永红执笔：吴耀忠2（二）研究的内容1．根据学习支架教学理论和初中物理知识的类型，在实验（包括物理事实，物理现象）；信息技术；情境的创设；变式教学；问题的设计等几个方面为学生提供学习支架的研究。2．在教学任务分析的基础上，对各类学习支架进行设计；3．在对学习支架进行设计的基础上，进行教学设计；4．在教学实践的基础上对所提供的学习支架进行总结、修改和完善；5．对研究的成果通过专题教研活动进行推广，用以指导面上的教研工作，为教研工作课题化打下坚实基础；6．研究的成果转化为培训的课程，通过课程培训，以提高教师的课堂教学设计水平，提高课堂教学的效率。7．通过课题研究，提高中心组和课题组教师的研究水平，转变教师的教学观念，同时为培养青年教师提供较好的材料。三、研究的过程1、准备阶段：2004年12月~2005年5月中旬2、学习支架理论学习、学习支架的初步设计反思阶段：2005年5月～8月3、应用学习支架教学实践阶段（一）：2005年9月~2006年1月4、应用学习支架教学实践阶段（二）：2006年2月~2006年5月5、课题总结、形成课程阶段：2006年6月～2006年8月1.准备阶段：2004年12月—2005年5月中旬(1)成立课题研究组；(2)收集材料，学习有关理论，设计好研究的方案；(3)有关案例研究；（4）专家论证。（5）修改完善课题计划。（6）把黄楼中学作为研究的主要学校，其他课题组成员所在学校也作为研究学校。2．学习支架理论学习、学习支架的初步设计反思阶段：2005年5月～8月本阶段主要完成如下工作：（1）学习支架的研究和初步设计①学习支架理论及相关的理论资料的收集和学习，理解学习支架的含义。②根据物理知识的特点对学习支架进行分类及其作用的研究；③选择《杠杆》、《浮力》章节中典型知识点，分析教学的重点和难点，给学生提供学习支架的教学设计，以达到以点带面的效果。④形成学习支架设计的思路和方法。（2）撰写教案根据所确定的知识点，在教学任务分析的基础上，进行教学设计，并形成教案。组织课题组成员对教案进行讨论研究，进行修改，形成教案修改稿。（3）根据所形成的教案格式，课题组教师对所选定的教学内容进行教学设计，形成教案，供新学期教学研究和实践。3．应用学习支架教学实践阶段（一）：2005年9月~2006年1月（1）课题组成员和部分物理老师选择有关知识点应用学习支架理论进行教学设计，并对教学设计初稿进行讨论修改，并形成教案。（2）课题组深入课堂进行听3学习支架的理论依据学生发展学生发展实际发展水平实际发展水平潜在发展水平潜在发展水平最近发展区学习支架学习支架课调查，了解为学生提供的学习支架与学生实际的学习的情况；（3）根据了解的情况，提出改进的意见，并进行再实践；（4）撰写研究案例若干份；（5）课题组完成“中期报告”。4．应用学习支架教学实践阶段（二）：2006年2月~2006年5月（1）课题组继续深入班级进行听课调查；（2）补充、完善资料采集，筛选案例；（3）初步完成各子课题研究报告和总课题研究报告；（4）初步完成案例的汇编工作。5．课题总结、形成课程阶段：2006年6月～2006年8月（1）修改课题研究报告；（2）完善案例编写工作；（3）初步完成把课题成果转化成培训课程；（4）完成把课题成果转化为培训课程。四、研究的方法本课题的研究主要采用行动研究方法和文献法。在课题研究的初期，以文献法为主，以行动研究法为辅；在具体实施和总结推广阶段，以行动研究法为主，文献法为辅。五、研究的成果1．对学习支架的认识“支架”原是建筑行业的术语，又译作“脚手架”，是建筑楼房时给予的暂时性支持，当楼房建好后，这种支持就撤掉了。根据这个建筑隐喻，伍德最先借用了这个术语来描述同行、成人或有成就的人在另一个人的学习过程中所给予的有效支持。普利斯利等人为“学习支架”所下的定义是：根据学生的需要为他们提供帮助，并在他们能力增长时撤去帮助。教师为学生设计的学习支架，能对那些超出学生能力的任务元素加以控制，从而使学生将注意力集中到他们能力所及的任务内容上，并快速掌握它们。前苏联著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论认为，每个学生的实际发展水平和潜在发展水平之间是有差距的。实际发展水平是指学生独立解决问题的能力，潜在发展水平是指在教师（或成人）的指导下或是与更有能力的同伴合作时，能够解决问题的能力。维果斯基将学生的实际发展水平与潜在发展水平相交叠的区域称为“最近发展区”，是指在恰当的教学条件下，学生可能达到的学习量。这个发展区存在于学生已知与未知，能够胜任和不能胜任之间，是学生需要“支架”才能够完成任务的区域（如图所示）。体现在课堂教学中，就是教师为了使学生能够得到发展，就要根据学生的实际情况，创设恰当的教学条件，这个教学条件实际上就是为学生提供各种合适的学习支架。图示给了我们很多指导4课堂教学和改进课堂教学的信息。图示信息提示我们，在课堂教学中，教师要考虑班级中学生的起点情况，根据教学目标的终点要求，分析预测学生学习的困难，从而准确预计学生学习的最近发展区，并为学生提供合适的、及时的学习支架，从而使学生能顺利的学习。此外，还要分析学生学习的心理状态，通过学习支架，使学生处在较佳的学习状态。例如在新课教学中，无论是物理概念、物理规律或者是物理现象的教学，都要分析学生的实际情况，教学的要求，根据知识的学习性质，确立合适的教学顺序，创设一定的教学情景，根据教学要求，设计物理实验，教学媒体，问题，例题，等等。这些教学情景，物理实验，教学媒体，问题，例题等，实际上就是为学生提供不同作用的学习支架。课堂教学是一种有目标，有计划的教学行为。它是按照学生的起点情况，通过教师和学生的共同活动，达到课程标准所规定的要求。由于学生的起点水平不同，而课程标准所规定的终点要求一般是相同的。因此从理论上讲，每位学生要从自己的起点水平（实际发展水平）到达终点要求（潜在发展水平）之间的程度（学习的距离）是不相同的，也就是对每位学生来讲，学习的困难程度是各不相同的，因而学生之间的最近发展区是不相同的。如果教师不注意这种学习困难程度的差异，或虽注意到这种差异，但在实际教学中没有采取相应的措施，那么教学效果就会大打折扣。但也要注意，在课堂上，教师举的例子或布置的作业很难，或者学生学习的新知识，超出了学生的最近发展区，那么，无论怎样提供学习支架，效果都是不理想的，有时甚至使学生无法学习。亦即当学生学习的知识难度超过一定的限度，使学生的实际发展水平与潜在发展水平相脱离时，上述图示中的二个圆会产生不相交的情形，这时教师提供的学习支架就会失去作用，学生学习就进入机械的死记硬背状态，学生的学习效果就会变得很差。这就告诉我们，作为教师，在课堂教学中，一方面要准确把握教学难度；另一方面又要善于设计和使用学习支架，这是教师在备课过程中应该掌握的一项重要技术。总的来讲，学习支架的作用就在于帮助学生顺利穿越“最近发展区”以获得更进一步的发展。通过支架（教师或有能力的同伴）的帮助，管理学习的任务逐渐由教师转移给学生自己（学习过程被内化），最后再撤去支架。2．设计学习支架的思路和方法对于教师来讲，设计教学支架是一项很重要的技术。学习支架的设计，决定于多方面的因素，但主要决定于学生、学习的内容、教师和学校的条件等因素。例如对于不同的学生，即使学习的内容相同，也应该设计不同的学习支架。这是因为不同的学生，他们的起点水平不同，理解知识的程度不同，因而需要不同的学习支架，才能有好的教学效果，所谓的因材施教就是这个道理。那么对于教师来讲，通过怎样的途径、方法，才能设计出适合学生学习的支架呢？课题组认为，可以通过教学任务分析和学生学习困难程度的分析，来解决学习支架设计的技术问题。教学任务分析是一种教学设计的技术，是指在开始教学活动之前，预先对教5学目标中所规定的，需要学生习得的能力或倾向的构成成分及其层次关系详加分析，为学习顺序的安排和教学条件的创设提供心理学依据。在通常的课堂教学中，教学目标只规定了在经过一定的教学活动完成后，学生应习得的终点能力（或作业水平）及其类型。而通过教学任务分析，教师能明确必须经过怎样的教学活动才能高效的达到教学目标，最终完成教学任务。一堂高水平的课和一般的课的差别就在于教师组织的教学活动的不同上。通过教学任务分析而确定的教学活动中，包含着教师为学生学习而提供的学习支架。教学任务分析，一般包含如下几个方面：一是分析学生的起点能力。起点能力指学生在接受新的学习任务之前，他原有知识技能的准备情况。如学生学习压强的知识，那么学生首先要理解压力的概念，了解有关面积的知识，以及有关用比值的方法学习物理量的策略性知识，这样才能学好压强的知识。二是分析使能目标及其类型。使能目标是介于从起点到终点之间的一些教学目标。在从起点能力到终点能力之间，学生还会有许多知识技能尚未掌握，而掌握这些知识、技能又是达到终点目标的前提条件。从起点到终点之间所需要的学习知识、技能越多，则使能目标也越多。三是分析学习的支持性条件。如把新知识转化为已知知识这种认知策略，就属于学习的支持性条件。四是分析知识的类型和学习的性质。如是属于陈述性知识还是属于程序性知识，陈述性知识中，是属于上位学习，还是属于下位学习等。五是在教学任务分析的基础上，教师还要站在学生角度进行学习难度的预测分析，即学生学习新知识会碰到哪些困难，要使他们有效学习需要得到教师哪些帮助，作为老师应该采取什么措施。六是教师要根据预测的学生学习困难，以及学生学习的需要，给学生设计学习支架。当然，学习支架的设计还要根据教师和学校的实际情况，这样才能取得实效。在教学任务分析的六个方面，课题组认为第一、