教学“杠杆”时引入支架式教学策略

王润滋

“杠杆”内容教学主要有两个活动：

第一个活动是认识杠杆。通过对撬棍、老虎钳等工具的使用，认识什么是杠杆以及工作的杠杆都有用力点、阻力点、支点，同时对杠杆类工具有初步的识别能力。

第二个活动是研究杠杆的秘密。在第一个活动的基础上，引导学生对杠杆进行深入探究，通过实验研究发现杠杆省力、费力以及不省力不费力的规律：用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，杠杆省力；用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离时，杠杆费力；用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离时，杠杆不省力不费力。

从多年的教学实践和学生实际情况看，本课中的杠杆实验操作和实验数据的收集对于学生来说并不难，但是对于实验数据的分析存在困难。究其原因，主要有两个方面。

一是记录表格的问题。由于实验中会出现省力、费力、不省力不费力三种情况，记录的数据相应有这三类，而教材所采用的是表格式的记录，将所有数据集中在一个表格中（如图1所示），虽然有用力情况的记录，但是由于比较分散，在分析这些数据时，面对满满的一个表格，学生感到迷茫，找不到其中的规律。

二是实验时学生不能很好地对实验中的省力、费力情况进行判断，也就是说，当挂上钩码杠杆平衡后，学生不明白是省力还是费力情况，以致表格中的“用力情况”记录错误，影响后续研究的进行。

正因为以上因素的存在，在对数据进行分析讨论时，往往很难达到预期的效果，很多情况下是老师得出的结论。

为了让学生顺利认识三类杠杆的特点，教学中采取支架式教学的策略，能促进学生对科学概念的理解。

所谓支架式教学是根据维果斯基的最近发展区理论，对较复杂的问题通过建立“支架式”的框架，使得学习者自己能沿着“支架”逐步攀升，从而完成对概念意义建构的一种教学策略。支架式教学事先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。在本课中，为了解决学生学习的难点，更好地理解三类杠杆的特点，为学生搭建的支架如下：

支架一：使用直观记录表

教学时舍弃教材上的记录表，代之以直观的记录表（如图2所示）。记录表中的刻度完全与实验中使用的杠杆尺一致。直观记录的作用体现在两个方面：一是学生把在“探究使杠杆尺平衡的钩码挂法”的活动后所发现的多种挂法记在直观记录表上，即画出钩码的挂法。二是记录表上的“直观”线段。学生在认识了杠杆“省力”“费力”情况后，在记录表上画出阻力点到支点、用力点到支点的线段（如图3所示），并进行比较。

由于记录表上线段的直观性，学生很轻松、准确地推导出杠杆省力、费力、不省力不费力的原理。这种“直观”记录表的使用，更加关注信息呈现的直观性，过滤了很多其他不利信息，避免了学生在面对很多看起来没有条理的数据时的茫然无措，便于学生分析，提高了学习效率。

支架二：对比分析，感知省力、费力

在分析数据资料时，考虑到学生处理信息的能力有限，没有采用“撒大网”式的研讨模式，如笼统地提“这些数据说明什么？”而是采用“扶放结合，有扶有放”的师生共同研讨的模式。在研讨过程中，先展示省力状态和费力状态的两张记录表，通过简单研讨，认识这两者的根本性区别，并让学生将手中的记录表分类整理。这样，既减轻了学生认知上的难度，也有利于后续研讨的深入。

支架三：有效迁移，灵活运用概念

在实验研究得到杠杆省力、费力、不省力不费力的规律后，进一步联系生活实际，拓展对杠杆省力、费力原理的认识。教学中设计三个活动：以弱胜强游戏、老虎钳的使用、火钳的使用。以弱胜强的游戏即通过男女生对抗的方式，让力气小的女生翘起力量大的男生，通过游戏体验支点位置改变引起用力大小的改变；老虎钳夹断铁丝，让学生感受到老虎钳作为一个省力杠杆工具的强大；火钳的使用是通过手拎铁块和用火钳夹铁块的比较，感受火钳是一个费力的杠杆工具。

通过这些活动，让学生实际体验杠杆工具的效用，从而加深对杠杆省力、费力原理的理解，灵活运用概念。也正是这些实践体验活动，让学生头脑中抽象的科学概念化为具体、生动的应用实例，巩固了概念的记忆，并反过来加深了对杠杆省力、费力原理的理解。

教学中，学生在分析老虎钳的省力原理之后，还可以提出“铁丝放在钳口的哪个位置最省力”这个问题，通过铁丝在老虎钳钳口位置的变化，让学生认识到钳口位置（阻力点位置）的变化对用力大小的影响。由于科学概念与实践体验的紧密结合，学生通过这个应用环节的学习，对于杠杆省力、费力原理的理解大大深化。学生在这个环节中学得既开心，又有效率。

湖南省长沙市岳麓区博才咸嘉学校( 410013)