默默猴 txt:支架式教学法及其在高中化学教学中的运用

On Scaffolding Instruction and Its Utilization for the Chemistry Teaching in High School
支架式教学法及其在高中化学教学中的运用
张炳林1   宁  攀2
（1．西北师范大学教育技术与传播学院 甘肃　兰州730070
2．静宁华源中学　甘肃　静宁  743400）
［摘  要］多元智能理论、建构主义、信息技术为教育带来了全面的革新。从“以教师为中心”到“以学生为中心”，从“面向结果”到“面向过程”，各种教育思想、教育模式、教学方法都在促进着教学实践的发展。本文从几个层面对当前盛行的建构主义教学策略中的支架式教学法进行了深入的探讨。并依据高中化学教学实践，用具体的案例加阐释。以求更多的人了解、应用支架式教学。
［关键词］支架式教学；最邻近发展区；高中化学；教学运用
一、支架式教学的相关概述
１．定义
“支架”（Scaffold）原是建筑行业的术语，又译作“脚手架”，是建筑楼房时施予的暂时性支持。当楼房建好后，这种支持就撤掉了。根据这个建筑隐喻，伍德（Wood ，Bruner&Ross ，1976）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施予的有效支持[1]。普利斯里（Pressly，Hogan，Wharton-McDonald，Mistretta，Ettenberger，1996）等人为“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[2]。某种程度上这种形象的比喻迎合了建构主义的学习理论，发展成为今天的“支架式教学法”。支架式教学法的定义也很多。目前，比较有影响、流行的定义源自于欧共体“远距离教育与训练项目”(DGXⅢ)的有关文件。支架式教学被定义为“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架(conceptual framework)。 这种框架中的概念是为发展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。[3]”
支架式教学(Scaffolding Instruction)显然是建构主义的一种教学模式。它是一种以学生为中心，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构目的的教学方法。
２．支架式教学的理论基础
支架式教学法的间接理论基础：J．Piaget的结构与建构观，L．Vygotsky的心理发展理论和J．Bruner的认知学习理论。
支架式教学法的最直接理论基础源至于前苏联著名心理学家维果斯基（Vygotsky，1978）的“最邻近发展区”理论。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”。换句话说，最邻近发展区是指，儿童独立解决问题时的实际发展水平(第一个发展水平)和教师指导下解决问题时的潜在发展水平(第二个发展水平)之间的距离。可见，第一水平也就是不需要任何帮助学生就可以独立完成的已有的知识水平；第二水平就是学生自己不能独立完成，但在教师或他人的合理帮助下可以达到的发展水平；第二水平以外区域则是在教师的帮助下学生也不能达到的知识水平，完全超出了学生的能力。这里的合理的帮助就是指教学中在最邻近发展区所做的工作——搭建恰当的支架。它们之间的关系可以形象地表示为图（1）：
第二水平
第一水平
潜在发展区
最邻近发展区
现有发展区
图1
３．支架式教学的组成环节
支架式教学法主要有搭脚手架、进入情景、探索认知和效果评价四个部分组成：
搭脚手架
③学习能力分析
②学习任务分析
①提供教学支架
进入情景
探索认知
效果评价
自组学习能力
小组贡献
知识的意义建构
４．支架常见的类型
从支架的表现形式来看，常见的学习支架可以分为范例、问题、建议、工具、图表等。
二、支架式教学在教学中运用应注意的几个问题
１．准确把握支架的内涵
在支架式教学法的运用中，对支架的含义的理解不够全面或不够深入都会造成对支架的误解。主要体现在对支架认识的泛化或缩小。有的人看什么都是支架，这是不对的。不是说在学生的探究学习过程中随便的给上一个图表、一组问题或一组建议等都可以称得上教学支架的。举例说，当一个人在攀岩时，面对一个不能完成的高度，手足无措，只有在这个时候给以的一定的引导帮助使其达到相应的目标，这个“扶手”在教学中才叫支架。另外，提供的帮助也必须适合学生的能力发展水平，这是支架的“放置”的地点问题。也就是说支架的出现不但要把握时机，还要设置恰到好处。这里还要把支架与学习过程设计中的助学区分开来。助学中的问题、建议、图表和工具不一定是支架式教学中的支架；但支架一定会起到助学的作用。相反，另外一种错误的理解就是看什么都不是支架！其实支架并没有有的人想象的那么高深，不一定非要是一个复杂难懂的理论或工具，有时仅仅就是一个暗示、一段话或一个简单的表格，只要我们设计得当。
２．理解最邻近发展区理论
维果斯基的最邻近发展区中的第一水平、第二水平是指图中椭圆的边界，而不是整个区域（见图1）。水平指的是某一知识的高度，绝非所有的内容。内部两个椭圆之间的区域才是最邻近发展区。因此我们在支架式教学中，支架的搭建要以第一椭圆区域出发点，基于最邻近发展区，目标是第二水平。实际应用中并不要求一定要达到理想的第二水平，但是教学希望在最邻近发展区走得更远。
３．灵活的应用
教学策略之间、支架类型之间并没有明显的区分界限。在教学运用中，它们不是孤立的，而是相互补充各有所长。有时甚至一个问题解决中都会用到多种形式的教学策略。所以我们要根据实际的教学需要创造性地综合运用，目的是达到良好的教学效果。更不能为了支架而支架，刻意的追求教学方法的运用。
三、支架式教学在高中化学教学中的具体应用举例
那么到底在实践中该怎样具体运用支架式教学法呢？我们对不同类型的支架结合高中化学教学实践分别用案例加以阐述。
１．范例支架
范例即举例子，它是符合学习目标要求的学习成果（或阶段性成果），往往含纳了特定主题的学习中最重要的探究步骤或最典型的成果形式。如教师在要求学生通过制作某种电子文档来完成学习任务时，他可以展示前届学生的作品范例。也可以从学生的视角出发制作范例来展示。好的范例在技术和主题上会对学习起到引导作用，同时避免拖沓冗长或含糊不清的解释，帮助学生较为便捷地达到学习目标。
范例并不一定总是电子文档等有形的实体，还可以是老师操作的技巧和过程。教师在展示这种非实体的范例时，可以边操作边用语言指示说明，对重要的方面和步骤进行强调。
运用案例：高一化学第六章第四节——环境保护。
本节教学重点：大气污染、水污染、居室污染的来源、危害及防治。
环境问题由来已久，如今已成为世人关注的热点问题。借此抓住机会对学生进行环境教育，以增强其环保意识，培养其主人翁责任感。教师把班内学生分为八个小组，每小组选出一名负责人。各组的任务是收集１～３个与生活中的化学污染有关的故事。并要求以故事的形式讲给班上的同学并进行讨论。首先由教师讲述一个发生在身边的化学污染的故事——女儿国之谜[5]
《西游记》中描写了唐僧一行西去取经路过女儿国的故事。众人不相信真有其事，如果真如此，那么怎能繁衍后代？岂不是种族灭绝，国之不存了吗？
曾在广东某一山区的村寨里，数年前连续出生的尽是女孩，人们急了，照此下去，这个地区岂不也变成女儿国了吗？有的人求神拜佛，也无济于事。有位风水先生开言道：“地质队在后龙山寻矿，把龙脉破坏了，这是坏了风水的报应啊！”于是，迷信的村民，千方百计找到了原来在此地探矿的地质队，闹着要他们陪“风水”。地质队又回到了这个山寨，进行了深入的调查，终于找到了原因。原来是在探矿的时候，钻机把地下含铍的泉水引了出来，扩散了铍的污染，使饮用水的铍含量大为升高，长时间饮用这种水，而导致了生女不生男。后经治理，情况得到好转，在“女儿国”里又出生男孩了。
这一教学设计中，老师所讲的故事就是一个范例支架。学生一目了然就知道自己下一步该干什么？收集哪方面的材料？怎样去汇报自己的成果？
２．问题支架
所谓问题是指在一定情景中人们为了满足某种需要或完成某一目标所面临的未知状态。［４］它是学习过程中最为常见的支架，相对“框架问题”而言，支架问题的系统性较弱，有经验的教师会在学生的学习过程中自然地、应机地提供此类支架。同时，在特定主题的学习中，“支架问题”往往比“框架问题”更具结构性，更加关注细节与可操作性。当教师可以预期学生可能遇到的困难时，对支架问题进行适当设计是必要的。
运用案例：摩尔质量是高中一个重要的概念，它涉及到以后的很多计算。学生已经学习了相对原子量及摩尔的定义。为了让学生真正理解摩尔质量，建构摩尔质量的概念，老师没有直接告诉学生“１mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等”这一结论。而是让学生通过对下面一组问题的解决来探索其中的规律。
①相对原子量定义是什么？
②摩尔又是怎样定义的？
③１mol32S原子和１mol12C原子的数量是否相等？如果相等，它们的质量之比怎么样？
④１mol的12C的质量应该是多少？１mol32S的质量是多少？
⑤用上述方法计算１mol Zn、１mol Fe的质量是多少？１molH2O、１mol SO2-４、１mol蔗糖呢？
⑥通过计算你得到了什么结论，１mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量有什么关系？
显然这是逐层深入的一组问题，引导学生从一个台阶走向另一个台阶，最终得出摩尔质量的相关结论。除此之外，问题支架的设计还可以是从不同的角度对同一知识点的施问。例如：学习卤族元素的性质时，可以分别从卤素与氢气的反应、与水的反应及卤素单质间的置换反应等反应的现象设计问题来说明卤族元素的性质。学生在解决这些问题的同时就是学习的建构概念、探究新知识的过程。
３．建议支架
当学生在独立探究或合作学习遇到困境时，教师提出恰当的建议，以便于学习顺利进行。当问题支架的设问语句改成陈述语句时，“问题”支架就成为了“建议”支架。与问题支架相比，建议支架的建议少了一些系统性和整体的逻辑性。但它更直白，往往能直截了当地指出问题的关键所在。
运用案例：在“配制一定物质的量浓度的溶液”实验中，学生往往配制的溶液浓度会有偏差（偏高或偏低），导致这种错误的原因是学生在实验中没能注意到某些细节问题。尤其是学生初次配制溶液，很难把握这些关键，这也是本节课的重难点。为此我们分析了该实验中的10个操作步骤，总结出了哪些步骤会引起溶液浓度的偏差，在学生做实验时列出相应指导建议：
①称量药品：左物右码，反之浓度偏（高、低）。
②恢复至室温：高于室温浓度偏（高、低）；低于室温浓度偏（高、低）。
③转移：玻璃棒末端与刻度线的位置。
④洗涤：是否洗涤并将洗涤液转移至容量瓶。
⑤定容：视线、视角。
通过这些提示的指导，学生不但可以轻易避开配液过程中的误区，还可以掌握错误的操作所带来的溶液浓度的变化。
４．工具支架
在以学为主的教学活动中,为了保证学生学习过程的顺利实施,而提供的认知、会话、协作、展示平台、共享平台等都可以算是工具支架，如知识库、语义网络、专家系统、概念图、BBS、电子白板、新闻组、PPT等。
高中化学学习中往往涉及到一些微观世界的粒子。比如，分子、原子、离子都是很难触及到的一些微观粒子，我们可以借助于多媒体工具加以展示。当然这仅仅是支架式教学中工具支架的一种形式，工具支架的形式是多样的。
运用案例：化学键
教学的重点：离子键、共价键
图2
图3
教学中教师很难用形象的语言描述离子键和共价键形成过程。而是用Flash工具制作出不同的粒子（按比例和属性分别绘制不同的大小和色彩），根据反应的过程创建不同的帧，生成可控的运动画面（如图2、图3）。这段以多媒体和Flash为工具制作的教学片断，就形象地呈现了离子键和共价键的形成过程。
５．图表支架
图表包括各种表格和图式。它可以直观地表达事物之间的联系，系统把握复杂问题的脉络。用可视化的方式对信息进行了描述，尤其适合支持学生的高级思维活动，如解释、分析、综合、评价等。图表的形式也是多元化的，常用到的如表格、流程图、概念图、维恩图、时间线以及统计学里的比较矩阵等等。
运用案例：学生实验——探究同周期元素性质的递变
实验目的：掌握同周期元素性质的递变规律
根据所学知识，设计实验，比较：钠、镁、铝与水的反应；镁、铝与酸的反应；三种元素对应的氯盐与NaOH的反应。
同周期元素
钠
镁
铝
结论
水
稀盐酸
——
对应的氯化物
NaCl
MgCl2
AlCl3
——
NaOH溶液
总结论
（递变规律）
实验时给出此表，让学生通过做上面几组实验，完成该表格得出自己的结论。最后，教师汇总学生的结论，引出“同周期元素随着原子序数的递增金属性逐渐减弱”。
这是一个非常简单的图表支架，但表格中的各项都是精心设计的，都在一步步深化学习的主题不是随意的。第一组可以说明：金属性Na>Mg>Al；第二组说明：金属性Mg>Al；第三组说明：碱性NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3；最终引导学生对新知识意义建构。
四、结束语
教育在发展，理论在革新；任何一种教学模式，教学方法都不是一成不变的。随着大家的共同努力，不断地奉献，我们的教学会更加完善！
[参考文献]
[1][2]闫寒冰．学习过程设计——信息技术与课程整合的视角[M]．北京：教育科学出版社2005.3．136
[3]何克抗，郑永柏，谢幼如．教学系统设计［M］．北京：北京师范大学出版社2002.10．164
[4]钟志贤．信息化教学模式——理论建构与实践例说[M]．北京：教育科学出版社2005.12．144
[5]任志鸿．高中新教材优秀教案[M]高一化学（下）．海南：南方出版社2004.10．131
联系地址：西北师范大学333信箱，张炳林
作者简介：
张炳林，西北师范大学2005级国任研究生，现就读与西北师大教育技术与传播学院。研究方向：教育技术理论（含远程教育）　导师：南国农　杨改学
宁攀，甘肃静宁花源中学高中化学教师。2005年毕业于西北师范大学化学教育专业。学历：大学本科。