建構主義教學理論在無機及分析化學教學中的探索與實踐

唐小蘭　劉英菊

（華南農業大學材料與能源學院，廣州510642）

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建構主義教學理論在無機及分析化學教學中的探索與實踐

唐小蘭*劉英菊

（華南農業大學材料與能源學院，廣州510642）

在無機及分析化學的教學實踐中，探討了怎樣結合無機及分析化學課程的特點運用建構主義教學理論。根據課程內容采取相應的教學模式，培養學生的自主學習能力，進一步提高教學質量，并促進創新人才的培養。

建構主義；無機及分析化學；自主學習能力；創新人才

20世紀90年代，建構主義教學理論引入中國，并對中國的教育改革帶來了較大的沖擊與影響。但不管是教學研究者還是教學實踐者都可能存在似懂非懂的狀況，由此導致在實踐中出現種種“水土不服”的現象，給教育實踐者帶來了一些困惑［1］。筆者認為，建構主義強調以學為中心的教學理念，相對于傳統的“教師為中心”的教學模式來說，是一股新鮮的血液，為解決和克服傳統教育的弊端提供了一個比較好的手段。但對于如何在教學實踐中結合不同學科的特點有效地運用這一理論，需要教育實踐者不斷探索與思考。本文結合無機及分析化學課程的教學實踐，探索了在教學過程中如何將建構主義與傳統的教學有機結合起來，合理地運用建構主義教學理論，在特定的學習情境中不斷培養學生獨立探究、分析思考的能力，從而促進教學質量的提高。

1　建構主義教學理論的解讀

建構主義認為認識具有主動性，即認識是由主體主動構建的，而不是從外界被動吸收的；同時認識具有構建性，即主體在已有的知識和經驗的基礎上，能夠構建一個新的認知結構［2］。

建構主義教學理論強調以學生為中心，學生由知識的被動接受者轉變為信息加工的主體和主動建構者；而教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構的指導者、協助者、促進者，利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的［3］。

西方建構主義著重強調學生的主體作用，學生是知識的意義建構的主要完成者。但是對于中國的教育環境與國情來說，教師的主導作用是不能忽視的。本人認為正確的教育思想應當是把這二者有機結合起來，既要充分發揮教師的主導作用，又要體現學生在學習過程中的主體地位。下面我們就具體探討一下在無機及分析化學教學過程中，教師如何通過角色的轉換、自身教學技巧與教學藝術的提升，更好地指導協助學生完成自主學習過程以及如何培養學生的自主學習能力、獨立探究能力和創新能力。

2　建構主義教學模式下教師角色的轉換

傳統教學活動中，教師是教學的主體，知識主要是靠教師的講解傳授。而建構主義教學理論中，學生是建構的主體，教師的角色定位為教學活動的組織者、指導者、協助者。

2.1建構主義教學模式下教師角色轉換的必要性

長期以來，教學中的師生關系都是教師主導，學生在教師的主導之下處于被動的客體地位，也就是說學生在課堂上的學習以及對文字和公式的記憶是一個被動接受過程。這樣的情境往往導致學生學習興趣低，上課犯困開小差，學習動力不足，學習效果較差；另外，在這樣被動的聽講過程中，學生的自主學習能力和創新思維能力缺少訓練。因此，在建構主義教學模式下，要求教師必須改變以往“灌輸式為主”的形象，把自己轉變成為一個引導者、組織者，幫助學生主動構建認知過程。

2.2如何實現教師角色轉換

大部分教師和教育工作者的成長過程是以傳統的教學思想為指導的，所以一時很難轉換原有的教學思想，真正實現建構主義教學方式的轉變。要實現這個轉變，首先，教師在思想上要逐漸改變這種觀念。古人說“授人以魚，不如授人以漁”，作為大學化學教師，不能簡單地作為知識的講解和傳授者；而應該在教學過程中，利用相應的化學實驗現象和生產生活中的化學問題，設計探究性的學習情境，引導學生積極對話討論，訓練學生的思維能力、問題解決能力。其次，教師需要通過理論學習和聽課學習借鑒來提高自我的教學能力和教學藝術水平，這樣才能更好地指導學生主動建構認知過程。此外，在建構式教學情境下，教師的監控和管理能力也有待培養和提高。

下面以稀溶液的依數性這一節的教學進行說明。這一節的概念不多，計算也不復雜，但是稀溶液的依數性在生產和生活中的應用是非常廣泛的（比如：鹽堿地為何不長莊稼、植物的抗旱性、輸液為什么要輸0.9%的生理鹽水等等）。在實行教改實踐前，我們直接在PPT上列舉了稀溶液依數性應用的實例，然后教師進行講解陳述，并就個別問題進行提問。實行建構主義教學理論實踐后，我們把課程內容設計為：課前布置學生通過網絡或者讀書來查詢收集這方面的資料，在概念和計算公式講完后，教師安排學生分組來討論依數性具體應用實例。比如：有一組學生結合自己觀看電影“焦裕祿”的經歷，利用滲透壓的原理，分析說明了蘭考縣的鹽堿地為何收成低的原因，并就鹽堿地的改良談了自己的看法，現場同學們反應熱烈，說明了這個認知過程的影響力和有效性。最后，教師就學生的討論進行指正和評述，并指導學生把依數性的應用進行歸類。這樣，在“學生主體”的原有知識和經驗基礎上，經過教師主導角色的指引，完成了知識應用于解決生產生活實際問題的更深層次的認知過程。

3　建構主義教學模式下如何發揮學生的主體作用

對于無機及分析化學課程的授課對象（大一新生）來說，由于中學階段的應試教育、以及傳統的“傳遞-接受型”教學模式的影響，學生自主學習的能力以及獨立探究分析的能力比較欠缺。因此，針對授課對象的具體情況，要發揮學生的主體作用，需要教師從以下幾個方面進行探索與實踐。

3.1激發學生的學習興趣，促進學生主體角色的轉變

在建構主義教學理論中，學生是認知過程的主動建構者。而由本人對自己所授三個專業（約270人）的調查問卷所知，接近60%的學生是抱著完成學分的態度來學習這門課程的。根據建構主義觀點，要發揮學生的主體作用，首先是要求學生積極主動地參與學習。因此，教師作為建構過程的指導促進者，首先應結合不同專業的特點，從激發學生的學習興趣入手，充分調動起學生的積極性與主動性。比如，在制藥工程專業的緒論課教學中，我們以抗癌藥物紫杉醇的產生為例，說明藥物的生產經歷了從最初的植物中提取到最后人工的化學合成，并由此闡明化學的理論與研究方法在藥物制備與生產中的重要性，大大激發了學生的興趣與求知欲。而對于環境工程專業，我們則通過多媒體等手段，向學生展示了全球以及中國面臨的環境污染問題，比如：大氣污染、水污染和土壤污染圖片等；然后，進一步說明化學理論在環境污染的監測與治理中的重要作用，從而激發學生對這門課程的求知欲。有了學習興趣，學生才能逐漸樹立起自主學習的主體意識。

3.2設計探究性的教學情景，培養學生的分析思考能力

在建構主義教學理論中，強調利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性。因此教師在教學過程中，應根據相應的教學內容，設計一定的教學情景，選出與當前學習主題密切相關的化學問題。比如在講解精密度與偏差的概念時，教材上列舉了偏差計算的5種不同類型的公式，我們設計了探究性的學習情境，結合學生已經做過的酸堿滴定分析的3次平行測定的實驗結果，預先告知學生，要求學生思考如何運用這幾個公式的計算結果來判斷實驗結果的精密度的好壞。在這個學習過程中，學生不僅僅要了解這5種公式的運算方法，而且要更深入地思考它們之間的區別，它們有什么用，怎樣去應用。最后，教師對學生提出的結果進行指正與概括。在這個過程中，教師利用學生已有的學習經驗（自己做的實驗），指導學生建構起一個新的更高層次的認知過程；通過學習，學生自主獲取知識的能力以及探究學習的能力得到了訓練與提高，學生的主體地位也得到了充分體現。

3.3通過對話討論的方式，培養學生的表達力和創造力

在建構主義教學理論中，重視“協作學習”的作用，營造讓學生自主探索的學習環境。因此教師要善于發現發掘每一個學生的潛能，設計有助于每一個學生個體發展的“學習場域”。所謂“學習場域”，就是設定必須思考、促進思考、驗證思考的情境；就是設定基于話語與行動的對話情境。而“學習場域”的形成，不僅僅是單純物理環境的設計，還包括師生“交互主體關系”新型“關系場”的確立［4］。所以，我們根據相應的教學內容，設計“學習場域”，通過對話討論的方式，發揮學生的主體作用，培養學生的表達力和創造力。比如，在沉淀平衡這一章中，在講到“多重平衡的計算”這部分內容時，我們列舉了這樣一個例題：“在含有0.2 mol·L-1HCl的0.10 mol·L-1CdCl溶液中，通入

2H2S氣體至飽和，達到平衡時，溶液中，（1）H+濃度為多少？（2）Cd2+濃度為多少？（已知（CdS）= 1.40×10-29）”。我們講解了一種解題方法，那就是利用總平衡方程式來求解，我們把求解的問題改為：判斷是否有CdS沉淀生成，然后布置學生課后思考其他解題方式。在第二次課中，我們把2個教學班分成4個討論小組，每個小組分別提出本組不同于其他小組的解題方案；然后派出一名代表在黑板上書寫解題過程，同時講解陳述自己的思路；接下來，就由4個小組的學生進行討論與評判，在熱烈的討論過程中，大家各抒己見。學生不僅重點討論了每個方案的優缺點，還探討了學生的書寫方式、板書設計、甚至還包括學生的語言表達方式和教學姿態。在這樣一個學生主動參與的知識建構過程中，教師通過合理安排時間、把握進行的節奏等手段，靈活有序地指導學習過程的進行，起到促進、協作的作用。通過這樣的過程，不同學生的個體潛力得以發掘與培養，這樣的對話討論方式，不僅訓練了學生的表達能力，也培養了學生解決問題的能力以及創造力。

4　建構主義教學模式與傳統教學模式的對比分析

通過以上對建構主義教學理論應用的闡述，我們看到了它的優勢。但這并不意味著可以輕視傳統教學中對概念性知識的教學，這樣會導致知識難以結構化。下面我們把建構主義教學模式與傳統教學方法做一個比較分析（表1）。

表1　建構主義教學模式與傳統教學模式之比較［4］

由上面的對比可知，傳統的教學主要是“事實性”知識的教學，這對于學習者先行知識的建立是必不可少的。但它忽視了對學生自主能力的培養，而建構主義則有利于學生個性與潛力的發展。

5　存在的問題

綜上所述，建構主義的教學理論，強調以學生為中心的主動構建，可以充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，有利于學生自主學習能力的培養。但要更大范圍地有效實施這種教學模式，還存在一些需要探討的問題。

首先，面對大一新生自主學習能力欠缺的情況，教師在課程的前期階段需要花費一定的時間去訓練學生的學習能力；而課程的教學學時（目前是48學時）是有限的。這樣，我們在設計的教學情境下通過對話討論方式完成認知過程，往往會感覺時間有限，不能讓更多的學生參與對話討論，結果使我們的教學更多地傾向于優等生或者那些敢于發言的學生。因為教師要確保討論順利及時的完成，不可能花更多的時間去激發誘導學生參與討論。所以如何全面地考查學生的個體差異，在小部分優勢學生的自覺培養之外，怎樣有目的、有針對性地培養劣勢學生群體的自主學習能力，這是我們今后需要進一步探討的問題。

其次，無機及分析化學課程，對于多數教師來說，是采取大班教學的方式。通常一個教學班有3個或4個教學小班，人數在90或120人左右。教學面對的人數較多，學生的水平也參差不齊。而在建構主義教學模式下，強調的是學生的個性發展。那么怎樣在有限的時間內，顧及到大部分學生的個性與潛力的發掘與培養，是必須思考的問題。根據筆者的經驗，在小班（1個或2個教學班，學生人數在30或60人左右）教學課堂上，教師更容易對學生做全面的了解，然后進行“有的放矢”的教學。面對大班教學，我們在探索是否可利用網絡信息平臺來進行。目前，我們課程教學團隊正在籌建無機及分析化學網絡課程平臺。那么我們可通過教學網站的論壇、電子郵件或者QQ群、微信等方式對學生進行指導，組織和引導學生自由結成學習小組，對學習內容進行討論和交流。這樣，課堂上沒有完善的討論利用網絡在不同的時間段、不同的空間將繼續下去。

再有，目前該課程的教學評價模式是考試加作業和課堂小測。大班教學的學生水平差異較大，劣勢學生群體接受能力培養的機會相對較少，在這種狀況下，我們還是需要留下較多的時間用于傳統的概念性知識及事實性知識的教學，這樣才能使學科知識結構化、系統化。否則，我們將面臨自主學習能力差的學生課程通過率降低的問題。因此，如何合理分配傳統教學和建構主義教學模式所占用的時間，如何根據相應的教學內容及時采用建構主義教學模式，是需要我們繼續深入探討的問題。

盡管建構主義教學模式促進了學生自主能力和創新能力的培養，但是這并不能全盤否定傳統教學，而是需要將兩者有機地結合起來。一方面，要促進學科知識的結構化；另一方面，要注重學生自主學習能力和創新能力的培養?？傊?，無論采用何種模式，以學生為中心、發展學生的個性與潛力的教學理念是必須堅持的。

［1］于海波.社會科學戰線，2014，No.4，210.

［2］趙月春.高等農業教育，2007，No.3，56.

［3］何克抗.北京師范大學學報，1997，No.5，75.

［4］鐘啟泉.教育的挑戰.上海:華東師范大學出版社，2008.

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

TANG Xiao-Lan*LIU Ying-Ju
（College of Materials and Energy，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，P.R.China）

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.

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

O6；G64

10.3866/PKU.DXHX201507009

，Email:tangtxl1972@163.com

《無機及分析化學》省級精品資源共享課程（粵教高函［2015］133號）；華南農業大學創新強校工程（本科人才培養類）——質量工程項目（bkjx2014059）