支架式教学在小学数学教学中的应用研究

苏皓修源

［摘要］在新课程背景下对小学数学的教育内容提出了新要求，要创设与学生生活环境知识基本背景密切相关的，同样也是中小学生最感兴趣的教育情境，使中小学生通过观察，操作，交流，反省等教学活动中感受数学基础知识的产生，形成与发展的重要过程，从而达到主动的情感感受，感知数学的力量，并且了解必要的的知识基础与专业技能。支架式教学模式能够适应新课程标准要求提出的需要，它能够充分发挥课堂教学的优势，通过培养学生独立学习能力、独立实验能力，训练中小学生发掘问题、剖析问题、解决问题的能力，进而经过主动探索达到数学知识建立的目的。以梯形的面积教学为例，进行建构主义教学理论下支教式教学模式在数学课程中的实际运用研究。课程教学时要重视学生的学习心向，并通过“最近发展区”的动态性搭建框架。
［关键词］支架式教学；梯形面积；最近发展区
一、引言
支架型教学方法遵循课程标准要求的特点，把复杂的知识目标进行分解，进而逐渐诱导学习者掌握基础知识并逐渐深化，让学习者群体逐步经过主动探索来实现认知建立的目的。在此之前，已经有很多专家开展了支架型教学方法的探索。章建跃教授在《建构主义及其对数学教育的启示》中重视打好数理基础知识点的重要性，并注重数理教育自身的特殊性，给予了学生合理的引导。本文以梯形的面积教学为例，展开了支架式教育理论在数学课程中的运用探讨，通过观察学生的学习心向、采用“最近发展区”的动态化的支架方式开展教学。
二、支架式教学的理论基础
支架式的教学模式来自于维果斯基的“最近发展区”学说及“辅助教学”思想。通过提问情境， 激发学习者的好奇心与求知欲，可使学习者处于不平衡的认知状况，进一步探讨与确定“脚手架”的构建方法，在同化、适应等发展阶段中获得更深层次的发展。将“最近发展区”变为“现实发展区”，老师逐渐拆掉“脚手架”，把知识传递给学生。学习者就能认识到自身的主体作用，进而把握自己在学习活动中的学习自主权，并根据现有知识水平，经过对知识点的处理和转化，在大脑中建立一个适合自身的解题方式框架，从而实现了教学方式建构的目的。具体有如下三方面的理论依据。
（一）建构主义理论
建构主义的理念强调通过学习者的自身经历和人生经历实现价值建构。支架型课堂教学是基于建构主义理念的一种教学方法，在特定的教学情境和同伴互助的环境下，为学习者的意义建构逐步提供理论基础，并逐级划分教学目标和难点，以实现学习者自主建构的教学目的。
（二）认知发展理论
皮亚杰的认知发展学说认为，对新知识的理解是经过同化、顺应，以及从不均衡发展到均衡循环往复的历程。因此，当学习者刚了解知识后，会在大脑中与现有的知识架构形成自我矛盾，并经过同化、适应的途径，将新知识理解吸收并整合现有知识架构，从而获得新的平衡。学习者也正是在此阶段下自我认知不断完善的阶段。
（三）最近发展区
维果斯基所指出的最近发展区，指的是第一发展能力和第二发展能力之间的差距。第一发展能力是指他们自己解决问题的能力；第二发展能力是指学习者在老师和伙伴们的帮助下，解决问题的能力。教师可根据学习者最近发展区，组织教育活动来推进其学习的进展。支架式教学模式在从第一发展能力向第二发展能力转变的过程中，老师要根据学习者现有的知识基础，合理构建支架，并在重视学习者主体地位、强调启发诱导的教育理念引导下，建立辅助支撑，从而有助于学习者获得更高水平的发展水准。
三、支架式教学在梯形面积教学中的应用探索
未进一步研究面积计算公式背后的原理，对平时解题过程中经常出现的面积计算公式没有经过仔细的推导。往往是死记硬背，而并未进行过亲手验证。解题中支架型教学方法的运用，是通过逐步建立 “脚手架”让学习者对复杂的难题加以分析，使他们利用现有的学习框架，对难点进行分析，形成自己的解题方法。
以梯形面积为例：
1.搭脚手架~
围绕《梯形的面积》这一教学案例，按“最近发展区”的要求建立概念架构，并提出如下问题:
①梯形与我们学过的图形有什么关系?
②两者之间有关系的条件是什么?
③梯形的面积怎样计算，有公式吗?
④梯形的面积公式是怎样产生的?
2.进入情境
脚手架搭成以后，教师将原本静止的平面教案变成立体的课堂教学形式，教师在电脑上演示:车窗玻璃的形状为梯形，如何求出车窗玻璃的面积呢?
「评析:好奇心就等于自身行动，是探索问题的出发点，通过创造一种好的情境，就可以更有效地调动学生对学习的欲望和探索的积极性。]
3.独立探索
进入问题情境以后，让学生自己思考。在活动教学中，教师预测学生所会出现的困难，合理的设置了三个直观支架:
支架1:由学生动手，将一个梯形剪出一个平行四边形和一个三角形。
支架2:让学生动手把一个梯形剪成两个三角形。
支架3:让学生动手用两个全等的梯形拼成一个图形(平行四边形)。
是不是任意两个完全相同的梯形都可以拼成平行四边呢？

【评析:教师并没有满足于这样简单是问题，而是及时抛出了难题 “是不是任意两个完全相同的梯形都能拼成平行四边呢?”立即引发了学生们的积极探究，也引发了他们心灵上的认知碰撞。另外，在研究活动中老师及时提醒，帮助学生沿理论框架探究，帮助学生增进对新知识点的深入掌握，从而培育学生自主探究的能力。】
4.小组合作
从我们的知识水平来看支架3，让学生观察拼成图形与梯形之间有何联系？你能从中发现什么？
独立活动完成时，教师引导小组商讨，讨论;师生共同得到:
(l)梯形与拼成的平行四边形有以下的关系:
①任意两个完全相同的梯形都可以拼成平行四边。
②这个平行四边形的底相当于梯形的上底加下底，平行四边形和梯形高相等；
(2)每个梯形面积相当于所拼成的平行四边形的一半。
即梯形面积=（上底+下底）x高÷2
【评析:这三个支架的建立过程，让学生成功地越过了“最近发展区”，从“现实发展能力”(对平行四边形面积公式的原认知)步入到了“潜在发展能力”(梯形面积公式的新认知)，在此学习过程中，教师利用这三个支架的作用，让学生动手实践，在实践活动中找到规律，并归纳出结果，从而充分调动了学生的主体作用，并实现了新知识的意义建构。经过小组合作后，在团体性的讨论中，学生们将更易于在抽象思维的碰撞中，对难题的理解也会越来越深入。]
5.效果评价
教师给出以下几个问题：
1.计算右侧图形的面积

2.用篱笆围成一个梯形养鸭场，一边利用了房子的围墙，一边篱笆长是18米，其余的围栏长是82米，求养鸭场的面积是多少平方米？

[评析:以练拓思，当学生在接受了一个认知过程以后，要对自身的学习效果加以评价，评价的形式分为：教师对学生的自主评价，学生的自我评价以及学习小组对个人的评价，具体内容分为:①自主学习能力;②对小组间合作与学习所做出的努力;③是否完成了对所学课程的意义建构]

本节课的教学流程图为:

四、支架式教学的效果评价
支架式教学模式被应用到了实际课堂教学中， 这也是新课标教育的特点。但由于部分教师在进行支架式课堂教学的过程中只是按照步骤实施，并未将此教学模式认真贯彻，教学质量也达不到预想效果。
支架式教学的优势
支架式教学模式是根据问题场景，通过搭建支架，学习者能够在问题处理的环境中逐步完成知识建构，推动学习发展。它按照“最近发展区”原理，在重视学习者现有知识和学习经历的基础上建立框架，连接新旧知识，分析复杂问题，表现如下。
连接新旧知识，推动知识转化。支架的建立关键是为了推动学习者“现有水平”向“潜在发展水平”过度。根据现有学习经历的结构整合，让学习者把自己的这些经历纳入到现有知识的学习过程当中，在已有知识基础上对现有知识进行自己的建构。支架的建立是基于学习者已有知识经历对现有知识的掌握，这有利于学生建立学习的信心。
分析复杂问题，建立解题框架。支架式的教学方法中，学习者要在教师的详细指导下进行自己探索问题，同时参加小组讨论。在自己探索问题的过程当中，他们需要和同伴交流一起解题，进而转换自己的解题方法，老师还应该和他们互动，以便更好地帮助他们。
（二）支架式教学的局限
建构主义者强调知识的相对论，信息既不是直接来自外界的，也不是绝对正确的答案。因为每个孩子都有着特殊的人生经历、思考方法，所以，因此，支架式的教学方法也具有特殊性，这就对教师有较多的要求，体现在如下两个方面。
1.对最近发展区的环境评估也应当明确。支架式学习就是要对学习者的最近知识点做出评估，教师则要在学习者的知识背景、不同生活体验、思维方式等基础上，设置情境、安排学习任务、准备支架。所以，教师在运用支架式教学模式的过程中，应充分考虑到学生的个体差异性，特别是在课堂提问中，应针对学生的个人差异回答并及时改变支架搭建的方式式。
2.教学环境中难以确定搭建支架的标准。支架式教学模式的引入是对教学环境进行全新的阐释，这非但不会削弱老师的角色，相反对老师有更多的要求。支架的设计看起来是教师放手让学生自主探索，减轻教师的压力，但实际上却给教师提出了更高的要求。怎样确定搭建支架的规范性，这类问题缺乏一个具体的标准。
（三）应用支架式教学模式的建议
由于学习者的个人条件不同，支架式教学模式的实施并无法平衡全体学生，所以搭建支架的标准并没有具体的答案。本文根据上述局限性，给出两点具体的教学建议。
老师必须充分考虑学生的学习风格，并提供心理支撑。精神支撑的提供必须掌握个性化的原则，并充分考虑各个学习者的需要、倾向、兴趣爱好和潜力等。构建心理支撑的过程要求学习者有主动学习的心向。如果忽略了心灵支撑的构建，只强调知识支撑架，其成果只能停留在支架型教育的表层，没有具体的实施；所以，不但要求老师按照学习者的知识发展水平构建好知识支撑，还要为学生构建好心灵支撑。
运用“最近发展区”的移动性，适当调节支架。在实践教育过程中难以确定搭建支架的标准时， 可利用“最近发展区”的动态性加以调节。“最近发展区”并非静止不变化的，而是随着学习者个体知识水平由低到高的过程不停地快速发展变化。
五、小结
支架式教学方法在小学数学解题教学中的运用也十分普遍，相比传统的教学方法有者一定的优越性，可以联系新旧知识点，促进学习迁移；对于复杂难题可以逐层分析，形成解题框架，使学生活学活用。