大学化学, 2016, 31(7): 34-38 doi: 10.3866/PKU.DXHX201507009

教学研究与改革

建构主义教学理论在无机及分析化学教学中的探索与实践

唐小兰,, 刘英菊

Exploration and Practice of the Constructivism Teaching Theory in Inorganic and Analytical Chemistry Teaching

TANG Xiao-Lan,, LIU Ying-Ju

通讯作者: 唐小兰, Email: tangtxl1972@163.com

基金资助: 《无机及分析化学》省级精品资源共享课程.  粤教高函[2015]133号
华南农业大学创新强校工程(本科人才培养类)——质量工程项目.  bkjx2014059

Fund supported: 《无机及分析化学》省级精品资源共享课程.  粤教高函[2015]133号
华南农业大学创新强校工程(本科人才培养类)——质量工程项目.  bkjx2014059

摘要

在无机及分析化学的教学实践中,探讨了怎样结合无机及分析化学课程的特点运用建构主义教学理论。根据课程内容采取相应的教学模式,培养学生的自主学习能力,进一步提高教学质量,并促进创新人才的培养。

关键词: 建构主义 ; 无机及分析化学 ; 自主学习能力 ; 创新人才

Abstract

This article discusses about the application of constructivism teaching theory in inorganic and analytical chemistry teaching based on the characteristics of inorganic and analytical chemistry course. The teaching mode, independence of students and teaching quality are improved in this way.

Keywords: Constructivism ; Inorganic and analytical chemistry ; Learning ability ; Innovative talents

PDF (408KB) 元数据 多维度评价 相关文章 导出 EndNote| Ris| Bibtex  收藏本文

本文引用格式

唐小兰, 刘英菊. 建构主义教学理论在无机及分析化学教学中的探索与实践. 大学化学[J], 2016, 31(7): 34-38 doi:10.3866/PKU.DXHX201507009

TANG Xiao-Lan, LIU Ying-Ju. Exploration and Practice of the Constructivism Teaching Theory in Inorganic and Analytical Chemistry Teaching. University Chemistry[J], 2016, 31(7): 34-38 doi:10.3866/PKU.DXHX201507009

20世纪90年代,建构主义教学理论引入中国,并对中国的教育改革带来了较大的冲击与影响。但不管是教学研究者还是教学实践者都可能存在似懂非懂的状况,由此导致在实践中出现种种“水土不服”的现象,给教育实践者带来了一些困惑[1]。笔者认为,建构主义强调以学为中心的教学理念,相对于传统的“教师为中心”的教学模式来说,是一股新鲜的血液,为解决和克服传统教育的弊端提供了一个比较好的手段。但对于如何在教学实践中结合不同学科的特点有效地运用这一理论,需要教育实践者不断探索与思考。本文结合无机及分析化学课程的教学实践,探索了在教学过程中如何将建构主义与传统的教学有机结合起来,合理地运用建构主义教学理论,在特定的学习情境中不断培养学生独立探究、分析思考的能力,从而促进教学质量的提高。

1 建构主义教学理论的解读

建构主义认为认识具有主动性,即认识是由主体主动构建的,而不是从外界被动吸收的;同时认识具有构建性,即主体在已有的知识和经验的基础上,能够构建一个新的认知结构[2]

建构主义教学理论强调以学生为中心,学生由知识的被动接受者转变为信息加工的主体和主动建构者;而教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构的指导者、协助者、促进者,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的目的[3]

西方建构主义着重强调学生的主体作用,学生是知识的意义建构的主要完成者。但是对于中国的教育环境与国情来说,教师的主导作用是不能忽视的。本人认为正确的教育思想应当是把这二者有机结合起来,既要充分发挥教师的主导作用,又要体现学生在学习过程中的主体地位。下面我们就具体探讨一下在无机及分析化学教学过程中,教师如何通过角色的转换、自身教学技巧与教学艺术的提升,更好地指导协助学生完成自主学习过程以及如何培养学生的自主学习能力、独立探究能力和创新能力。

2 建构主义教学模式下教师角色的转换

传统教学活动中,教师是教学的主体,知识主要是靠教师的讲解传授。而建构主义教学理论中,学生是建构的主体,教师的角色定位为教学活动的组织者、指导者、协助者。

2.1 建构主义教学模式下教师角色转换的必要性

长期以来,教学中的师生关系都是教师主导,学生在教师的主导之下处于被动的客体地位,也就是说学生在课堂上的学习以及对文字和公式的记忆是一个被动接受过程。这样的情境往往导致学生学习兴趣低,上课犯困开小差,学习动力不足,学习效果较差;另外,在这样被动的听讲过程中,学生的自主学习能力和创新思维能力缺少训练。因此,在建构主义教学模式下,要求教师必须改变以往“灌输式为主”的形象,把自己转变成为一个引导者、组织者,帮助学生主动构建认知过程。

2.2 如何实现教师角色转换

大部分教师和教育工作者的成长过程是以传统的教学思想为指导的,所以一时很难转换原有的教学思想,真正实现建构主义教学方式的转变。要实现这个转变,首先,教师在思想上要逐渐改变这种观念。古人说“授人以鱼,不如授人以渔”,作为大学化学教师,不能简单地作为知识的讲解和传授者;而应该在教学过程中,利用相应的化学实验现象和生产生活中的化学问题,设计探究性的学习情境,引导学生积极对话讨论,训练学生的思维能力、问题解决能力。其次,教师需要通过理论学习和听课学习借鉴来提高自我的教学能力和教学艺术水平,这样才能更好地指导学生主动建构认知过程。此外,在建构式教学情境下,教师的监控和管理能力也有待培养和提高。

下面以稀溶液的依数性这一节的教学进行说明。这一节的概念不多,计算也不复杂,但是稀溶液的依数性在生产和生活中的应用是非常广泛的(比如:盐碱地为何不长庄稼、植物的抗旱性、输液为什么要输0.9%的生理盐水等等)。在实行教改实践前,我们直接在PPT上列举了稀溶液依数性应用的实例,然后教师进行讲解陈述,并就个别问题进行提问。实行建构主义教学理论实践后,我们把课程内容设计为:课前布置学生通过网络或者读书来查询收集这方面的资料,在概念和计算公式讲完后,教师安排学生分组来讨论依数性具体应用实例。比如:有一组学生结合自己观看电影“焦裕禄”的经历,利用渗透压的原理,分析说明了兰考县的盐碱地为何收成低的原因,并就盐碱地的改良谈了自己的看法,现场同学们反应热烈,说明了这个认知过程的影响力和有效性。最后,教师就学生的讨论进行指正和评述,并指导学生把依数性的应用进行归类。这样,在“学生主体”的原有知识和经验基础上,经过教师主导角色的指引,完成了知识应用于解决生产生活实际问题的更深层次的认知过程。

3 建构主义教学模式下如何发挥学生的主体作用

对于无机及分析化学课程的授课对象(大一新生)来说,由于中学阶段的应试教育、以及传统的“传递-接受型”教学模式的影响,学生自主学习的能力以及独立探究分析的能力比较欠缺。因此,针对授课对象的具体情况,要发挥学生的主体作用,需要教师从以下几个方面进行探索与实践。

3.1 激发学生的学习兴趣,促进学生主体角色的转变

在建构主义教学理论中,学生是认知过程的主动建构者。而由本人对自己所授三个专业(约270人)的调查问卷所知,接近60%的学生是抱着完成学分的态度来学习这门课程的。根据建构主义观点,要发挥学生的主体作用,首先是要求学生积极主动地参与学习。因此,教师作为建构过程的指导促进者,首先应结合不同专业的特点,从激发学生的学习兴趣入手,充分调动起学生的积极性与主动性。比如,在制药工程专业的绪论课教学中,我们以抗癌药物紫杉醇的产生为例,说明药物的生产经历了从最初的植物中提取到最后人工的化学合成,并由此阐明化学的理论与研究方法在药物制备与生产中的重要性,大大激发了学生的兴趣与求知欲。而对于环境工程专业,我们则通过多媒体等手段,向学生展示了全球以及中国面临的环境污染问题,比如:大气污染、水污染和土壤污染图片等;然后,进一步说明化学理论在环境污染的监测与治理中的重要作用,从而激发学生对这门课程的求知欲。有了学习兴趣,学生才能逐渐树立起自主学习的主体意识。

3.2 设计探究性的教学情景,培养学生的分析思考能力

在建构主义教学理论中,强调利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性。因此教师在教学过程中,应根据相应的教学内容,设计一定的教学情景,选出与当前学习主题密切相关的化学问题。比如在讲解精密度与偏差的概念时,教材上列举了偏差计算的5种不同类型的公式,我们设计了探究性的学习情境,结合学生已经做过的酸碱滴定分析的3次平行测定的实验结果,预先告知学生,要求学生思考如何运用这几个公式的计算结果来判断实验结果的精密度的好坏。在这个学习过程中,学生不仅仅要了解这5种公式的运算方法,而且要更深入地思考它们之间的区别,它们有什么用,怎样去应用。最后,教师对学生提出的结果进行指正与概括。在这个过程中,教师利用学生已有的学习经验(自己做的实验),指导学生建构起一个新的更高层次的认知过程;通过学习,学生自主获取知识的能力以及探究学习的能力得到了训练与提高,学生的主体地位也得到了充分体现。

3.3 通过对话讨论的方式,培养学生的表达力和创造力

在建构主义教学理论中,重视“协作学习”的作用,营造让学生自主探索的学习环境。因此教师要善于发现发掘每一个学生的潜能,设计有助于每一个学生个体发展的“学习场域”。所谓“学习场域”,就是设定必须思考、促进思考、验证思考的情境;就是设定基于话语与行动的对话情境。而“学习场域”的形成,不仅仅是单纯物理环境的设计,还包括师生“交互主体关系”新型“关系场”的确立[4]。所以,我们根据相应的教学内容,设计“学习场域”,通过对话讨论的方式,发挥学生的主体作用,培养学生的表达力和创造力。比如,在沉淀平衡这一章中,在讲到“多重平衡的计算”这部分内容时,我们列举了这样一个例题:“在含有0.2 mol·L-1 HCl的0.10 mol·L-1 CdCl2溶液中,通入H2S气体至饱和,达到平衡时,溶液中,(1) H浓度为多少?(2) Cd2+浓度为多少?(已知Ksp (CdS) =1.40 × 10-29)”。我们讲解了一种解题方法,那就是利用总平衡方程式来求解,我们把求解的问题改为:判断是否有CdS沉淀生成,然后布置学生课后思考其他解题方式。在第二次课中,我们把2个教学班分成4个讨论小组,每个小组分别提出本组不同于其他小组的解题方案;然后派出一名代表在黑板上书写解题过程,同时讲解陈述自己的思路;接下来,就由4个小组的学生进行讨论与评判,在热烈的讨论过程中,大家各抒己见。学生不仅重点讨论了每个方案的优缺点,还探讨了学生的书写方式、板书设计、甚至还包括学生的语言表达方式和教学姿态。在这样一个学生主动参与的知识建构过程中,教师通过合理安排时间、把握进行的节奏等手段,灵活有序地指导学习过程的进行,起到促进、协作的作用。通过这样的过程,不同学生的个体潜力得以发掘与培养,这样的对话讨论方式,不仅训练了学生的表达能力,也培养了学生解决问题的能力以及创造力。

4 建构主义教学模式与传统教学模式的对比分析

通过以上对建构主义教学理论应用的阐述,我们看到了它的优势。但这并不意味着可以轻视传统教学中对概念性知识的教学,这样会导致知识难以结构化。下面我们把建构主义教学模式与传统教学方法做一个比较分析(表1)。

表1   建构主义教学模式与传统教学模式之比较[4]

评价指标传统教学模式建构主义教学模式
教学的主体地位以教师为中心以学生为中心
认知过程的完成方式被动接受主动建构
教学的基础既往的客观真理与经验规律学习者的交往积累经验和先行知识
学习的主要方式记忆理解与应用
学生的学习行为安静听讲,回答提问主动搜集资料,对话讨论
教学的主要目的传输知识知识的主动建构,学生自主学习能力的培养
教学效果的评价课程考试与课程论文学生对“方法论知识”的掌握程度

 ①“方法论知识”即掌握知识、技能的学习方法本身的知识形态

新窗口打开| 下载CSV


由上面的对比可知,传统的教学主要是“事实性”知识的教学,这对于学习者先行知识的建立是必不可少的。但它忽视了对学生自主能力的培养,而建构主义则有利于学生个性与潜力的发展。

5 存在的问题

综上所述,建构主义的教学理论,强调以学生为中心的主动构建,可以充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,有利于学生自主学习能力的培养。但要更大范围地有效实施这种教学模式,还存在一些需要探讨的问题。

首先,面对大一新生自主学习能力欠缺的情况,教师在课程的前期阶段需要花费一定的时间去训练学生的学习能力;而课程的教学学时(目前是48学时)是有限的。这样,我们在设计的教学情境下通过对话讨论方式完成认知过程,往往会感觉时间有限,不能让更多的学生参与对话讨论,结果使我们的教学更多地倾向于优等生或者那些敢于发言的学生。因为教师要确保讨论顺利及时的完成,不可能花更多的时间去激发诱导学生参与讨论。所以如何全面地考查学生的个体差异,在小部分优势学生的自觉培养之外,怎样有目的、有针对性地培养劣势学生群体的自主学习能力,这是我们今后需要进一步探讨的问题。

其次,无机及分析化学课程,对于多数教师来说,是采取大班教学的方式。通常一个教学班有3个或4个教学小班,人数在90或120人左右。教学面对的人数较多,学生的水平也参差不齐。而在建构主义教学模式下,强调的是学生的个性发展。那么怎样在有限的时间内,顾及到大部分学生的个性与潜力的发掘与培养,是必须思考的问题。根据笔者的经验,在小班(1个或2个教学班,学生人数在30或60人左右)教学课堂上,教师更容易对学生做全面的了解,然后进行“有的放矢”的教学。面对大班教学,我们在探索是否可利用网络信息平台来进行。目前,我们课程教学团队正在筹建无机及分析化学网络课程平台。那么我们可通过教学网站的论坛、电子邮件或者QQ群、微信等方式对学生进行指导,组织和引导学生自由结成学习小组,对学习内容进行讨论和交流。这样,课堂上没有完善的讨论利用网络在不同的时间段、不同的空间将继续下去。

再有,目前该课程的教学评价模式是考试加作业和课堂小测。大班教学的学生水平差异较大,劣势学生群体接受能力培养的机会相对较少,在这种状况下,我们还是需要留下较多的时间用于传统的概念性知识及事实性知识的教学,这样才能使学科知识结构化、系统化。否则,我们将面临自主学习能力差的学生课程通过率降低的问题。因此,如何合理分配传统教学和建构主义教学模式所占用的时间,如何根据相应的教学内容及时采用建构主义教学模式,是需要我们继续深入探讨的问题。

尽管建构主义教学模式促进了学生自主能力和创新能力的培养,但是这并不能全盘否定传统教学,而是需要将两者有机地结合起来。一方面,要促进学科知识的结构化;另一方面,要注重学生自主学习能力和创新能力的培养。总之,无论采用何种模式,以学生为中心、发展学生的个性与潜力的教学理念是必须坚持的。

参考文献

于海波.社会科学战线,2014,No.4,210.

[本文引用: 1]

赵月春.高等农业教育,2007,No.3,56.

[本文引用: 1]

何克抗.北京师范大学学报,1997,No.5,75.

[本文引用: 1]

钟启泉. 教育的挑战,上海:华东师范大学出版社, 2008.

[本文引用: 2]

/