学科教育论文-建构主义学习理论与化学教学改革.doc

学科教育论文-建构主义学习理论与化学教学改革摘要建构主义学习理论强调在教学中应以学生为中心，利用情境、协作、对话、意义建构等要素充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神，使学生能有效地实现对所学知识的意义建构。根据建构主义学习理论，对中学化学教学方式方法进行探讨，能使中学化学教学更好地适应时代和社会的要求。关键词建构主义化学教学改革一、中学化学教学改革的理论指导现代教育认为，化学教学不仅要求学生掌握概念、定律、定理的内容及应用，还要掌握概念、定律、定理的建立过程及研究方法，做到既重知识传授，又重方法指导和能力的培养，在教师指导下，让学生积极参与，使学生达到自主学习状态。以建构主义学习理论作为化学教学改革的理论指导，为实现这一目标创造了条件。1、建构主义学习理论的基本观点。建构主义学习理论认为：知识是认知主体在与客观环境的相互作用中获得的，学习过程不是学习者被动地接受知识，而是学习者借助他人的帮助和利用必要的学习资料，通过意义建构的方式获得知识。学习者在实际情况下利用自己原有的认知结构中的有关经验去同化（扩大“相似块”，建立连接点）、顺应（消除“结构差”，建立生长点）当前的认知内容。因此，“情景”、“协作”、“对话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。“情景”即学习活动是在一定的情景即社会文化背景下进行的，而且学习环境中的情景必须有利于学生对所学内容的意义建构；“协作”即学习者与周围环境的相互作用，协作发生在学习过程的始终，协作人可以是教师或同学；“对话”即互相交流，通过对话使每个学生的智慧为整个学习小组所共享；“意义建构”是指把握事物的性质、规律以及事物之间的联系1。2、建构主义学习理论与化学教学改革。化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。它是一门以实验为基础，以思维为主导，以应用为目的的基础自然科学课程。化学的概念和规律是通过观察、实验、抽象、假说等研究方法，并经实践的检验而建立起来的，它通过化学语言（文字语言、符号语言和图象语言）来表述，反映了客观现象的相互联系及其规律。而中学化学教学具有三大特殊性：以观察和实验为基础；以形成化学概念和掌握知识结构为中心；以化学教学紧密联系实际为原则。这就要求教师充分发挥学生学习的自主性，引导学生主动发现问题，主动收集、分析有关信息和资料，主动构建化学概念和化学规律，这正是建构主义学习理论的核心。因此，建构主义学习理论为中学化学教学改革提供了理论指导。二、中学化学教学改革的理性思考1、化学教学模式变革。“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、对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2。”这就是建构主义学习理论的教学模式。这种教学模式意味着教师在教学过程中要彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授的传统教学模式。以这种模式进行化学教学，学生是化学知识意义的主动建构者；教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；化学教材所提供的知识是学生主动建构意义的对象；媒体是用来创设情境、进行协作学习和对话交流，即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。2、化学教学方法变革。在教学方法上教师应以建构主义学习理论为指导，采用诸如：围绕事先确定的学习主题建立一个相关的概念框架去学习（支架式教学法），或根据事先确定的学习主题在相关的实际情境中去选定某个典型的真实事件或真实问题，围绕该问题展开进一步学习（抛锚式教学法），或从不同侧面、不同角度表现学习主题的多种情境，以便供学生在自主探索过程中随意进入其中任一种情境去学习（随机进入教学法）等各种教学方法，来促成学生主动建构的发生。支架式教学由几个环节组成：一是搭脚手架（围绕当前学习主题，按“最近发展区”的要求建立概念框架）；二是进入情境（将学生引入一定的问题情境，即概念框架中的某个节点）；三是独立探索（让学生独立探索，即确定与给定概念有关的各种属性，并将各种属性按其重要性大小顺序排列，先由教师启发引导，然后让学生自己去分析；探索过程中教师要适时引导，学生自己能在概念框架中继续攀升）；四是协作学习（进行小组协商、讨论，在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解，即最终完成对所学知识的意义建构）；五是效果评价（对学习效果的评价：自主学习能力；对小组协作学习所作出的贡献；是否完成对所学知识的意义建构）。例如采用支架式教学进行强弱电解质和弱电解质内容的教学，为使学生较好掌握强电解质和弱电解质的概念，设计了以电解质水溶液的导电能力作为学习主题，即强电解质和弱电解质。首先将有关概念，如电解质、电解质的电离等概念作为预备知识，由学生总结归纳，然后让学生进行电解质水溶液的导电实验，探讨不同的电解质水溶液的导电情况，记录各种条件下的实验数据，教师在其中起引导作用，最后让学生分组对实验数据进行整理、分析、讨论，抽象出强电解质和弱电解质的概念。3、依据学生的原有经验。教师在教学之前应认真考虑学生先前的知识经验，使要学习的科学知识落在学生可能的建构区范围之内，并与学生的经验紧密结合，只有这样，才能引起学生有意义的学习。例如学习“化学反应中的能量变化”时，学生都有各自对能量的认识：钻木取火；水电站、风力发电、火力发电、森林着火、核能等。因此，在教学时首先提出问题：当今世界上使用最广的能源是哪种能源？你身边接触到的最为常见的能源是什么样的能源？接着让学生亲自实验：点燃酒精、煤油、汽油等液体燃料，感觉火焰的温度；向盛有锌粒的试管中加入稀硫酸，感觉反应的热效应等。再让学生小组讨论，通过学生在生活中经历的各种能量变化的例子，引导学生对“化学反应中的能量变化”这一知识的意义建构，得出“化学反应释放出的能量是当今世界上最重要的能源”；“化学反应中的能量变化，主要集中在热量问题上。”的结论。4、创设良好的学习情境。建构主义学习理论认为，学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，在实际情境下或通过多媒体创设的接近实际的情境下进行学习，可以利用生动、直观的形象有效地激发联想，唤醒长期记忆中有关的知识、经验或表象，从而使学生能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识，赋予新知识以某种意义；如果原有知识与经验不能同化新知识，则要引起“顺应”过程，即对原有认知结构进行改造与重组。对于化学这门学科，其内容有严谨结构，化学的现象和规律源于生活，应从生活实际出发。这就要求创设有丰富资源的学习环境，包含许多不同情境的应用实例和有关的信息资料，以便学生根据自己的兴趣、爱好去主动发现、主动探索。教师在教学活动中应注意创设适当的问题情境，引用生活中的实例，制造学生在认知上的冲突以引起他们的反省及思考出解决问题的方法。同时可以充分利用多媒体技术创设真实情境，如果再与仿真技术相结合，则能产生身临其境的逼真效果。例如元素周期表第二、第三课时的教学，为创设理解元素周期律的教学环境，首先提出思考题：如何利用元素周期表判断元素金属性与非金属性的强弱？怎样通过实验归纳得出规律？激发学生的求知欲。教学中让学生自己动手实验，从同周期元素和同主族元素两方向进行研究。让学生观察实验现象，做好记录。引导学生边观察，边思考，边发现问题，解决问题，并根据实验记录加以分析、归纳和总结，如有条件还可以运用多媒体作动态演示，帮助学生从中得出同周期元素与同主族元素的结构、位置与金属性、非金属性变化的关系的结论。5、重视互动的学习方式。建构主义理论认为知识是个体与他人经由磋商并达成一致的社会建构。因此科学的学习必须通过对话、沟通的方式，大家提出不同看法以刺激个体反省思考，在相互质疑辩证的过程中，以种种不同的方法解决问题，澄清所生的疑虑，逐渐形成正式的科学知识3。例如“元素周期律”这一内容是中学化学教学的重点，也是难点。在组织协作式学习时，教师先提出学习提纲：研究元素及其化合物知识要从哪儿入手？什么叫原子序数？原子序数与核电荷有什么关系？画出12、310、1118号元素的原子结构示意图，分析原子核外电子层数和最外层电子数的变化有什么规律。原子半径的变化有什么规律？元素主要化合价的变化有什么规律？元素性质的变化与原子序数有什么联系？是什么因素直接决定原子半径、元素化合价等元素性质的变化的？然后以小组为单位进行自主学习，阅读教材，查阅资料。在此基础上开始小组讨论、协商，教师要注意启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识。最后由教师组织全班进行交流，并进行归纳、总结，由整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构。培