建構(gòu)主義化學教學論文

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論文關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；意義建構(gòu)：化學教學

論文摘要：建構(gòu)性學習是一種自我調(diào)節(jié)的學習，建構(gòu)主義學習理論強調(diào)在教學中應以學生為中心，教師是意義建構(gòu)的幫助者，在課堂教學實踐中利用情境、協(xié)作、對話、意義建構(gòu)等要素充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)新精神，使學生能有效地實現(xiàn)對所學知識的意義建構(gòu)。根據(jù)建構(gòu)主義學習理論，對化學教學方式方法進行探討，能使化學教學更好地適應時代和社會的要求。

一、建構(gòu)主義學習理論及建構(gòu)主義的教學模式

(一)建構(gòu)主義學習理論

建構(gòu)主義源自關(guān)于兒童認知發(fā)展的理論，由于個體的認知發(fā)展與學習過程密切相關(guān)，因此利用建構(gòu)主義可以比較好地說明人類學習過程的認知規(guī)律，即能較好地說明學習如何發(fā)生、意義如何建構(gòu)、概念如何形成，以及理想的學習環(huán)境應包含哪些主要因素等等。因此，在建構(gòu)主義思想指導下可以形成一套新的比較有效的認知學習理論，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)較理想的建構(gòu)主義學習環(huán)境。建構(gòu)主義學習理論的基本內(nèi)容可從“學習的含義”(即關(guān)于”什么是學習”)與“學習的方法”(即關(guān)于“如何進行學習”)這兩個方面進行說明。建構(gòu)主義認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得。由于學習是在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動而實現(xiàn)的意義建構(gòu)過程。因此建構(gòu)主義學習理論認為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學習環(huán)境中的四大要素或四大屬性。“情境”：學習環(huán)境中的情境必須有利于學生對所學內(nèi)容的意義建構(gòu)。這就對教學設計提出了新的要求，也就是說，在建構(gòu)主義學習環(huán)境下，教學設計不僅要考慮教學目標分析，還要考慮有利于學生建構(gòu)意義的情境的創(chuàng)設問題，并把情境創(chuàng)設看作是教學設計的最重要內(nèi)容之一。“協(xié)作”：協(xié)作發(fā)生在學習過程的始終。協(xié)作對學習資料的搜集與分析、假設的提出與驗證、學習成果的評價直至意義的最終建構(gòu)均有重要作用。“會話”：會話是協(xié)作過程中的不可缺少環(huán)節(jié)。學習小組成員之間必須通過會話商討如何完成規(guī)定的學習任務的計劃；此外，協(xié)作學習過程也是會話過程，在此過程中，每個學習者的思維成果(智慧)為整個學習群體所共享，因此會話是達到意義建構(gòu)的重要手段之一。“意義建構(gòu)”：這是整個學習過程的最終目標。所要建構(gòu)的意義是指：事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之問的內(nèi)在聯(lián)系。在學習過程中幫助學生建構(gòu)意義就是要幫助學生對當前學習內(nèi)容所反映的事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達到較深刻的理解。這種理解在大腦中的長期存儲形式就是前面提到的“圖式”，也就是關(guān)予當前所學內(nèi)容的認知結(jié)構(gòu)。由以上所述的“學習”的含義可知，學習的質(zhì)量是學習者建構(gòu)意義能力的函數(shù)，而不是學習者重現(xiàn)教師思維過程能力的函數(shù)。換句話說，獲得知識的多少取決于學習者根據(jù)自身經(jīng)驗去建構(gòu)有關(guān)知識的意義的能力，而不取決于學習者記憶和背誦教師講授內(nèi)容的能力。

(二)建構(gòu)主義的教學模式

與建構(gòu)主義學習理論以及建構(gòu)主義學習環(huán)境相適應的教學模式為：“以學生為中心，在整個教學過程中由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協(xié)作、會話等學習環(huán)境要素充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達到使學生有效地實現(xiàn)對當前所學知識的意義建構(gòu)的目的。”在這種模式中，學生是知識意義的主動建構(gòu)者；教師是教學過程的組織者、指導者、意義建構(gòu)的幫助者、促進者；教材所提供的知識不再是教師傳授的內(nèi)容，而是學生主動建構(gòu)意義的對象；媒體也不再是幫助教師傳授知識的手段、方法，而是用來創(chuàng)設情境、進行協(xié)作學習和會話交流，即作為學生主動學習、協(xié)作式探索的認知工具。顯然，在這種場合，教師、學生、教材和媒體等四要素與傳統(tǒng)教學相比，各自有完全不同的作用，彼此之間有完全不同的關(guān)系。但是這些作用與關(guān)系也是非常清楚、非常明確的，因而成為教學活動進程的另外一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式，即建構(gòu)主義學習環(huán)境下的教學模式。在建構(gòu)主義的教學模式下，目前已開發(fā)出的、比較成熟的教學方法主要有：

1．支架式教學“支架式教學應當為學習者建構(gòu)對知識的理解提供一種概念框架。這種框架中的概念是為發(fā)展學習者對問題的進一步理解所需要的，為此，事先要把復雜的學習任務加以分解，以便于把學習者的理解逐步引向深入。”支架原本指建筑行業(yè)中使用的腳手架，在這里用來形象地描述一種教學方式：兒童被看作是一座建筑，兒童的“學”是在不斷地、積極地建構(gòu)著自身的過程；而教師的“教”則是一個必要的腳手架，支持兒童不斷地建構(gòu)自己，不斷建造新的能力。支架式教學由以下幾個環(huán)節(jié)組成：

(1)搭絞手架——圍繞當前學習主題，按“最鄰近發(fā)展區(qū)”的要求建立概念框架。

(2)進入情境——將學生引入一定的問題情境。

(3)獨立探索——讓學生獨立探索。探索內(nèi)容包括：確定與給定概念有關(guān)的各種屬性，并將各種屬性按其重要性大小順序排列。探索開始時要先由教師啟發(fā)引導，然后讓學生自己去分析；探索過程中教師要適時提示，幫助學生沿概念框架逐步攀升。

(4)協(xié)作學習——進行小組協(xié)商、討論。討論的結(jié)果有可能使原來確定的、與當前所學概念有關(guān)的屙I生增加或減少，各種屬性的排列次序也可能有所調(diào)整，并使原來多種意見相互矛盾、且態(tài)度紛呈的復雜局面逐漸變得明朗、一致起來。在共享集體思維成果的基礎(chǔ)上達到對當前所學概念比較全面、正確的理解，即最終完成對所學知識的意義建構(gòu)。

(5)效果評價——對學習效果的評價包括學生個人的自我評價和學習小組對個人的學習評價，評價內(nèi)容包括：①自主學習能力；②對小組協(xié)作學習所做出的貢獻；③是否完成對所學知識的意義建構(gòu)。

2．拋錨式教學這種教學要求建立在有感染力的真實事件或真實問題的基礎(chǔ)上。確定這類真實事件或問題被形象地比喻為“拋錨”，因為一旦這類事件或問題被確定了，整個教學內(nèi)容和教學進程也就被確定了(就像輪船被錨固定一樣)。建構(gòu)主義認為，學習者耍想完成對所學知識的意義建構(gòu)，即達到對該知識所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其它事物之問聯(lián)系的深刻理解，最好的辦法是讓學習者到現(xiàn)實世界的真實環(huán)境中去感受、去體驗(即通過獲取直接經(jīng)驗來學習)，而不是僅僅聆聽別人(例如教師)關(guān)于這種經(jīng)驗的介紹和講解。由于拋錨式教學要以真實事例或問題為基礎(chǔ)(作為“錨”)，所以有時也被稱為“實例式教學”或“基于問題的教學”或“情境性教學”。拋錨式教學由這樣幾個環(huán)節(jié)組成：

(1)創(chuàng)設情境——使學習能在和現(xiàn)實情況基本一致或相類似的情境中發(fā)生。

(2)確定問題——在上述情境下，選擇出與當前學習主題密切相關(guān)的真實性事件或問題作為學習的中心內(nèi)容。選出的事件或問題就是“錨”，這一環(huán)節(jié)的作用就是“拋錨”。

(3)自主學習——不是由教師直接告訴學生應當如何去解決面臨的問題，而是由教師向?qū)W生提供解決該問題的有關(guān)線索，并特別注意發(fā)展學生的“自主學習”能力。

(4)協(xié)作學習——討論、交流，通過不同觀點的交鋒，補充、修正、加深每個學生對當前問題的理解。

(5)效果評價——由于拋錨式教學的學習過程就是解決問題的過程，由該過程可以直接反映出學生的學習效果。因此對這種教學效果的評價不需要進行獨立于教學過程的專門測驗，只需在學習過程中隨時觀察并記錄學生的表現(xiàn)即可。

3．隨機進入教學由于事物的復雜性和問題的多面性，要做到對事物內(nèi)在性質(zhì)和事物之間相互聯(lián)系的全面了解和掌握，即真正達到對所學知識的全面而深刻的意義建構(gòu)是很困難的。往往從不同的角度考慮可以得出不同的理解。為克服這方面的弊病，在教學中就要注意對同一教學內(nèi)容，要在不同的時間、不同的情境下、為不同的教學目的、用不同的方式加以呈現(xiàn)。換句話說，學習者可以隨意通過不同途徑、不同方式進入同樣教學內(nèi)容的學習，從而獲得對同一事物或同一問題的多方面的認識與理解，這就是所謂“隨機進入教學”。顯然，學習者通過多次“進入”同一教學內(nèi)容將能達到對該知識內(nèi)容比較全面而深入的掌握。這種多次進入，絕不是像傳統(tǒng)教學中那樣，只是為鞏固一般的知識、技能而實施的簡單重復。這里的每次進人都有不同的學習目的，都有不同的問題側(cè)重點。因此多次進入的結(jié)果，絕不僅僅是對同一知識內(nèi)容的簡單重復和鞏固，而是使學習者獲得對事物全貌的理解與認識上的飛躍。

隨機進入教學主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：

(1)呈現(xiàn)基本情境——向?qū)W生呈現(xiàn)與當前學習主題的基本內(nèi)容相關(guān)的情境。

(2)隨機進入學習——取決于學生“隨機進入”學習所選擇的內(nèi)容，而呈現(xiàn)與當前學習主題的不同側(cè)面特性相關(guān)聯(lián)的情境。在此過程中教師應注意發(fā)展學生的自主學習能力，使學生逐步學會自己學習。

(3)小組協(xié)作學習——圍繞呈現(xiàn)不同側(cè)面的情境所獲得的認識展開小組討論。在討論中，每個學生的觀點在和其他學生以及教師一起建立的社會協(xié)商環(huán)境中受到考察、評論，同時每個學生也對別人的觀點、看法進行思考并做出反映。’

(4)學習效果評價——包括自我評價與小組評價，評價內(nèi)容包括：①自主學習能力；②對小組協(xié)作學習所做出的貢獻；③是否完成對所學知識的意義建構(gòu)。

二、建構(gòu)主義學習理論指導下的化學課堂教學

化學教學具有三大特殊性：以觀察和實驗為基礎(chǔ)；以形成化學概念和掌握知識結(jié)構(gòu)為中心；以化學教學緊密聯(lián)系實際為原則。這就要求教師充分發(fā)揮學生學習的自主性，引導學生主動發(fā)現(xiàn)問題，主動收集、分析有關(guān)信息和資料，主動構(gòu)建化學概念和化學規(guī)律，這正是建構(gòu)主義學習理論的核心。因此，建構(gòu)主義學習理論為化學教學提供了理論指導。

(一)化學教學方法變革

在教學方法上教師應以建構(gòu)主義學習理論為指導，采用諸如：圍繞事先確定的學習主題建立一個相關(guān)的概念框架去學習(支架式教學法)，或根據(jù)事先確定的學習主題在相關(guān)的實際情境中去選定某個典型的真實事件或真實問題，圍繞該問題展開進一步學習(拋錨式教學法)，或從不同側(cè)面、不同角度表現(xiàn)學習主題的多種情境，以便供學生在自主探索過程中隨意進入其中任一種情境去學習(隨機進入教學法)等各種教學方法，來促成學生主動建構(gòu)的發(fā)生。例如采用支架式教學進行《強弱電解質(zhì)和弱電解質(zhì)》內(nèi)容的教學，為使學生較好掌握強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念，設計了以電解質(zhì)水溶液的導電能力作為學習主題，即強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。首先將有關(guān)概念，如電解質(zhì)、電解質(zhì)的電離等概念作為預備知識，由學生總結(jié)歸納，然后讓學生進行電解質(zhì)水溶液的導電實驗，探討不同的電解質(zhì)水溶液的導電情況，記錄各種條件下的實驗數(shù)據(jù)，教師在其中起引導作用，最后讓學生分組對實驗數(shù)據(jù)進行整理、分析、討論，抽象出強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。在講述《原電池》的內(nèi)容時，可采取拋錨式教學法。開始時，教師可以向?qū)W生演示這樣一個實驗：在一瓣橘子上相隔0．5cm分別插入一小段銅片和鋁片，把銅片和鋁片的另一端通過導線接觸耳機的兩極，讓學生聽聲音，然后展示干電池、紐扣電池等，引出課題《原電池》。這就是所謂的“拋錨”。然后直接告訴學生上述裝置能產(chǎn)生電能，并提出問題：電能是怎樣產(chǎn)生的呢?什么是原電池?但不直接給出原電池的裝置，也不告訴學生原電池是由化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置。這就是所謂的“拋錨”。創(chuàng)設了這樣一個情境后，讓學生親自動手做幾個實驗，學生完成實驗后，教師讓學生復述實驗現(xiàn)象，教師作評價，將學生實驗結(jié)果為素材，再創(chuàng)設問題情景，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)是為什么呢?解釋產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因。師生共同討論分析，得出原電池原理。

(二)從學生已有的知識經(jīng)驗出發(fā)

在正式的科學學習之前，學生已經(jīng)具有了一定的經(jīng)驗，形成了自己的看法，即使有些問題他們還沒有接觸過，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗，當問題呈現(xiàn)在他們面前時，往往也可以基于相關(guān)或自以為相關(guān)的經(jīng)驗，依靠已具備的認知能力，力圖形成對問題的某種解釋，這種解釋并不一定合理，但也并不都是胡亂猜測，而是從他們的經(jīng)驗背景出發(fā)推出的合乎邏輯的假設。教師在教學之前應認真考慮學生先前的知識經(jīng)驗，使要學習的科學知識落在學生可能的建構(gòu)區(qū)范圍之內(nèi)，并與學生的經(jīng)驗緊密結(jié)合，只有這樣，才能引導學生將新知識與已有知識經(jīng)驗聯(lián)系起來，引起學生有意義的學習，不斷豐富、發(fā)展和改造自己的理解。例如學習“化學反應中的能量變化”時，學生都有各自對能量的認識：鉆木取火、水電站、風力發(fā)電、火力發(fā)電、森林著火、核能等。因此，在教學時首先提出問題：當今世界上使用最廣的能源是哪種能源?你身邊接觸到的最為常見的能源是什么樣的能源?接著讓學生親自實驗：點燃酒精、煤油、汽油等液體燃料，感覺火焰的溫度；向盛有鋅粒的試管中加入稀硫酸，感覺反應的熱效應等。再讓學生小組討論，通過學生在生活中經(jīng)歷的各種能量變化的例子，引導學生對“化學反應中的能量變化”這一知識的意義建構(gòu)，得出“化學反應釋放出的能量是當今世界上最重要的能源”；“化學反應中的能量變化，主要集中在熱量問題上”的結(jié)論。

(三)重視創(chuàng)設良好的學習情境

建構(gòu)主義學習理論認為，學是與一定的社會文化背景即“情境”相聯(lián)系的，學習情景實質(zhì)上是一種優(yōu)化的、特定的學習環(huán)境。在實際情境下或通過多媒體創(chuàng)設的接近實際的情境下進行學習，可以利用生動、直觀的形象有效地激發(fā)聯(lián)想，喚醒長期記憶中有關(guān)的知識、經(jīng)驗或表象，從而使學生能利用自己原有認知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)知識與經(jīng)驗去同化當前學習到的新知識，賦予新知識以某種意義；如果原有知識與經(jīng)驗不能同化新知識，則要引起“順應”過程，即對原有認知結(jié)構(gòu)進行改造與重組。學習情境的創(chuàng)設，有利于激發(fā)學生的學習興趣，有利于學生理解和應用知識以及學生探究能力的發(fā)展。對于化學這門學科，其內(nèi)容有嚴謹結(jié)構(gòu)，化學的現(xiàn)象和規(guī)律源于生活，應從生活實際出發(fā)。這就要求創(chuàng)設有豐富資源的學習環(huán)境，包含許多不同情境的應用實例和有關(guān)的信息資料，以便學生根據(jù)自己的興趣、愛好去主動發(fā)現(xiàn)、主動探索。要創(chuàng)設與既定目標相符合的學習情境，首先要選擇適當?shù)乃夭模缓笤O計恰當?shù)某尸F(xiàn)方式。教師在化學教學活動中應注意通過生動具體的事實或問題來呈現(xiàn)學習情境。其中包括日常生活中與所學內(nèi)容有關(guān)的物品、現(xiàn)象、事件和經(jīng)驗，與化學有關(guān)的社會熱點問題，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題以及能體現(xiàn)化學與社會、經(jīng)濟、人類文明發(fā)展有關(guān)的事實和材料，還有重要的化學史實、發(fā)明發(fā)現(xiàn)的故事等；通過化學實驗可以創(chuàng)設許多真實、生動、直觀而又富于啟發(fā)性的學習情境，使學生通過動手、動腦的有機結(jié)合獲得全面的發(fā)展；同時可以充分利用多媒體技術(shù)創(chuàng)設真實情境，如果再與仿真技術(shù)相結(jié)合，則能產(chǎn)生身臨其境的逼真效果。例如《元素周期表》的教學，為創(chuàng)設理解元素周期律的教學環(huán)境，首先提出思考題：如何利用元素周期表判斷元素金屬性與非金屬性的強弱?怎樣通過實驗歸納得出規(guī)律?激發(fā)學生的求知欲。教學中讓學生自己動手實驗，從同周期元素和同主族元素兩方向進行研究。讓學生觀察實驗現(xiàn)象，做好記錄。引導學生邊觀察，邊思考，邊發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并根據(jù)實驗記錄加以分析、歸納和總結(jié)，如有條件還可以運用多媒體作動態(tài)演示，幫助學生從中得出同周期元素與同主族元素的結(jié)構(gòu)、位置與金屬性、非金屬性變化的關(guān)系的結(jié)論。公務員之家:

(四)重視互動的學習方式

建構(gòu)主義理論認為知識是個體與他人經(jīng)由磋商并達成一致的社會建構(gòu)。因此科學的學習必須通過對話、溝通的方式，大家提出不同看法以刺激個體反省思考，在相互質(zhì)疑辯證的過程中，以種種不同的方法解決問題，澄清所生的疑慮，逐漸形成正式的科學知識。例如“元素周期律”這一內(nèi)容是中學化學教學的重點，也是難點。在組織協(xié)作式學習時，教師先提出學習提綱：(1)研究元素及其化合物知識要從哪兒人手?(2)什么叫原子序數(shù)?原子序數(shù)與核電荷有什么關(guān)系?(3)畫出l——2、3——lO、1l——l8號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，分析原子核外電子層數(shù)和最外層電子數(shù)的變化有什么規(guī)律。(4)原子半徑的變化有什么規(guī)律?元素主要化合價的變化有什么規(guī)律?(5)元索性質(zhì)的變化與原子序數(shù)有什么聯(lián)系?(6)是什么因素直接決定原子半徑、元素化合價等元素性質(zhì)的變化的?然后以小組為單位進行自主學習，閱讀教材，查閱資料。在此基礎(chǔ)上開始小組討論、協(xié)商，教師要注意啟發(fā)誘導學生自己去發(fā)現(xiàn)規(guī)律、自己去糾正和補充錯誤的或片面的認識。最后由教師組織全班進行交流，并進行歸納、總結(jié)，由整個學習群體共同完成對所學知識的意義建構(gòu)。

總之，建構(gòu)主義學習理論對教育教學實踐具有一定的指導意義，它不僅促使教師去反省過去那種只注重知識傳授的傳統(tǒng)教學方式，同時也使學生不再只是盲目地接受現(xiàn)成的知識，更能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和解決問題的能力，使學習者以自己的方式建構(gòu)對于客觀事物的理解，通過合作交流，在共享集體思維成果的基礎(chǔ)上最終完成對所學知識意義的完整建構(gòu)。