建構(gòu)主義在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的嘗試與思考.doc

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建構(gòu)主義在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的嘗試與思考 2010-03-08 16:08:56|分類：教研工作|字號訂閱 建構(gòu)主義在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的嘗試與思考 ［摘要］本文針對初中化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，提出在化學(xué)實驗教學(xué)中運用建構(gòu)主義理論并取得一定成效。 ［關(guān)鍵詞］建構(gòu)主義觀點 初中化學(xué)實驗實踐 思考 一、初中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀和建構(gòu)主義的提出 化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。我國著名化學(xué)家戴安邦教授指出“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的，全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧，又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維，還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德，學(xué)生在化學(xué)實驗中是學(xué)習(xí)的主體，在教師指導(dǎo)下，進(jìn)行實驗，訓(xùn)練用實驗解決化學(xué)問題，使各項智力皆得到發(fā)展?！彼曰瘜W(xué)實驗是化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)形式，它可以幫助學(xué)生建立和鞏固化學(xué)基本概念和基本理論，獲取化學(xué)知識，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)。但是由于多年來受應(yīng)試教育的影響，初中化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀仍不容樂觀。如（1）實驗器材使用率不高或配置補充不足；（2）“講實驗”“背實驗”偏多，而學(xué)生動手實驗機會少；（3）驗證性演示實驗多，探究性實驗少；（4）化學(xué)課外活動不能正常開展，綜合實踐能力低；（5）教師過分重視實驗技能的訓(xùn)練；（6）演示實驗效果不明顯；（7）重結(jié)論、輕過程，能力培養(yǎng)不全面。 建構(gòu)主義認(rèn)識論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是一個主動建構(gòu)的過程，知識是學(xué)習(xí)者建構(gòu)的內(nèi)在知識，是對經(jīng)驗的個人解釋，意義在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上被發(fā)展出來。這些知識是不斷變化的，已有知識的結(jié)構(gòu)和相互關(guān)聯(lián)是新知識加入其中的基礎(chǔ)。因此，學(xué)生獲得知識的過程，實際上是一種意義發(fā)現(xiàn)的過程，意義賦予的過程，也是一種意義創(chuàng)造的過程。學(xué)生知識的增加來自多元觀點的共享，同時對不同觀點的反思和漸增的經(jīng)驗會改變原有的知識。因此，我們應(yīng)具備建構(gòu)主義教學(xué)觀，學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)該適應(yīng)于具體情境。通過認(rèn)知學(xué)徒的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，要設(shè)計真實情境中的問題，提供真實情境中可用的工具。學(xué)生對內(nèi)容領(lǐng)域的適應(yīng)程度是衡量學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)。建構(gòu)主義對教學(xué)設(shè)計有一些有益的啟發(fā)，如情境認(rèn)知（Situating Cognition）、認(rèn)知學(xué)徒(Cognitive Apprenticeship)和多元觀點(Multiple Perspective)等，本人以這幾個基本觀點做指導(dǎo)，把建構(gòu)主義的理論在初中化學(xué)實驗教學(xué)中嘗試實踐，并取得一定成效。 二、建構(gòu)主義觀點對實驗教學(xué)設(shè)計的運用 1．1情境認(rèn)知策略 傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計傾向于把知識和應(yīng)用知識分開來，我們先學(xué)習(xí)一些知識，之后我們可以應(yīng)用那些知識。建構(gòu)主義認(rèn)為，知識的學(xué)習(xí)是在知識的應(yīng)用中獲得的。這就有必要讓學(xué)習(xí)在真實世界情境（real-world）中進(jìn)行。學(xué)習(xí)任務(wù)不是孤立的，而是更大的情境的一個部分。我們不能只讓學(xué)生做書本上的文字問題，而是應(yīng)該設(shè)計項目或環(huán)境，形成一個更大的問題相關(guān)情境。 化學(xué)實驗教學(xué)要求設(shè)置貼近生活、貼近社會的真實情景，使學(xué)生在真實的情景中學(xué)習(xí)化學(xué)知識，解決真實情景中的化學(xué)問題。 案例：實驗探究溶液的酸堿度對頭發(fā)的影響 步驟：收集一些剛剪下來未經(jīng)任何處理的頭發(fā)樣品（可以去理發(fā)店收集），分成5份，分別用線系成一小束。將5束頭發(fā)分別放進(jìn)盛有不同PH溶液的小燒杯中，靜置約30min。將各束頭發(fā)取出，用紙巾吸干后繼續(xù)進(jìn)行觀察和實驗。 實驗現(xiàn)象記錄表： 在不同溶液中浸過后 PH=1 PH=4 PH=7 PH=10 PH=13 觀察各束頭發(fā)的光澤 分別取一根頭發(fā)，用兩手拉直至拉斷，記錄拉斷的難易程度 討論：溶液的酸堿度對頭發(fā)有什么影響？對你選擇洗發(fā)液有什么啟示？ 案例分析：這個實驗教學(xué)情景具有以下一些特點： 1、溶液的酸堿度對頭發(fā)的影響，是一個生活中遇到的實際問題，讓學(xué)生體驗到生活離不開化學(xué)的道理。 2、將此課題設(shè)計成一個實驗探究活動，有助于學(xué)生體驗科學(xué)過程，理解科學(xué)方法，培養(yǎng)他們的實驗探究能力，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)，從而實現(xiàn)化學(xué)實驗教學(xué)目標(biāo)。 3、通過此問題的實驗探究活動，可以使學(xué)生懂得溶液的酸堿度對頭發(fā)的影響，從而知道如何來選擇合適的洗發(fā)液。 初中化學(xué)滬教版教材中專門設(shè)置了家庭小實驗欄目。教學(xué)實踐表明，家庭小實驗的引入不僅使課堂教學(xué)延伸至課外，對激趣培智起到一定作用，而且也是教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的一種好形式。在學(xué)習(xí)第七章酸、堿、鹽后布置學(xué)生回家利用廚房藥品，還開辟了“廚房中的化學(xué)”，讓學(xué)生利用家庭廚房里現(xiàn)有的酸——食醋與雞蛋殼、酸與食堿的反應(yīng)來驗證酸與鹽的反應(yīng)的性質(zhì)，又如當(dāng)你看到?jīng)]擦干凈的鐵鍋、菜刀表面留下的銹斑或者用久的熱水瓶膽和燒水壺內(nèi)沉積的水垢時思考該如何用實驗除去等等，通過這些家庭小實驗使學(xué)生感到化學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境更加真實，化學(xué)就在我們身邊，也豐富了學(xué)生課余生活，培養(yǎng)了動手實驗?zāi)芰?、觀察分析能力和探究能力。 1．2認(rèn)知學(xué)徒策略 認(rèn)知學(xué)徒模式是從傳統(tǒng)的師徒傳技授藝模式中得到啟發(fā)，認(rèn)為可采取類似的方法，非常有助于培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知技能即解決問題能力，并提煉出幾種基本的教學(xué)技法：①示范法（Modeling）：教師演示典型問題的解法，學(xué)生認(rèn)真觀察。②教練法（Coaching）：學(xué)生嘗試解決問題，教師觀察和發(fā)現(xiàn)問題，并隨時給予指正。③支架法（Scaffolding）：教師與學(xué)生一起解決問題，教師起著“支架”作用（提供幫助）。視學(xué)生能力進(jìn)展，教師應(yīng)逐漸減少幫助，直至完全撤去“支架”，放手讓學(xué)生自行解決問題。 教一般問題解決策略時，教師可通過出聲思維進(jìn)行示范（model）。學(xué)生初學(xué)化學(xué)實驗基本操作時，除了課堂規(guī)范演示外，還應(yīng)讓學(xué)生模仿進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，同時應(yīng)向?qū)W生以“口訣”的方式介紹操作要點。例如：①托盤天平的使用要點：取、放、夾、移；口訣為“用前調(diào)零點，稱物放左盤，砝碼用夾取，稱完要歸還”。②過濾器的準(zhǔn)備要點：折、放、濕、貼。口訣是：圓圓濾紙對半折，三厚一薄成錐尖，放入漏頭底邊緣，潤濕貼緊才算完。實驗中如果有實驗儀器和操作屬于學(xué)生首次接觸或難度較大綜合性較強的，教師要為學(xué)生做引路示范，并結(jié)合操作點明操作要領(lǐng)及禁忌事項。這是確保實驗安全、順利進(jìn)行的根本。這階段要求教師的操作要規(guī)范準(zhǔn)確、能見度高，提示語要簡明扼要、抓住關(guān)鍵，以利于學(xué)生觀察、模仿和記憶。 一些專家將設(shè)置支架看作認(rèn)知學(xué)徒法(cognitive apprenticeship)的一個成分。新手在教師（專家）身旁“學(xué)徒”，教師出聲思維，提出問題促使學(xué)生積極參與，提供幫助。但隨著新手逐漸熟練起來，要及時去掉支架。我們在課堂講授化學(xué)實驗習(xí)題時，可放手讓學(xué)生在課堂上向老師提問，老師在尋找答案時把自己的想法、思路說出來。然后學(xué)生分析討論老師在解決問題時使用的策略、問題表述的方式、所調(diào)用的知識信息，領(lǐng)會在尋找策略和方法時犯錯誤的不可避免性。 認(rèn)知學(xué)徒制教學(xué)模式的精髓就是使教師（專家）在解決問題和完成時進(jìn)行的內(nèi)部認(rèn)知過程外化，使原來隱蔽的過程公開，以便學(xué)生在教師或其他同學(xué)的幫助下進(jìn)行觀察、復(fù)演和實踐。如果教師的反映和策略是預(yù)先準(zhǔn)備好的，只是揭示一個通向正確方法的理想路徑，就不能成為一個有效的示范。 1．3多元觀點 建構(gòu)主義倡導(dǎo)多元觀點，鼓勵學(xué)生試著從不同角度看問題，試著理解和評估各種觀點，最后選擇在特定情境下對他們來說最有用、最有意義或相關(guān)的方法。形成多元觀點的最有效的方法之一：合作學(xué)習(xí)。通過合作學(xué)習(xí)來形成和分享不同觀點，從小組其他成員的觀點中產(chǎn)生新的觀點。學(xué)生群體在教師的組織和指導(dǎo)下交流、討論自主探索的學(xué)習(xí)成果，批判性地考察所提出的各種理論、觀點、假說、思路、方法等，通過社會協(xié)商的方式使群體的智慧為每一個個體所共享，內(nèi)化個體的智慧，拓展個體知識視野，是形成學(xué)生表現(xiàn)、交往、評價、批判能力的重要環(huán)節(jié)。分擔(dān)工作、形成共識不是合作的目標(biāo)。合作的目標(biāo)是形成、比較和理解多元觀點。 新課標(biāo)情感目標(biāo)之一是“發(fā)展善于合作、勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實、勇于創(chuàng)新和實踐的科學(xué)精神”。合作精神是學(xué)生應(yīng)具備的重要科學(xué)科學(xué)素養(yǎng)之一，對于中學(xué)生今后的發(fā)展也非常重要，教學(xué)中實驗設(shè)計應(yīng)有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作能力?；瘜W(xué)實驗為學(xué)生提供了良好的合作場所。實驗一般以小組為單位進(jìn)行，小組成員之間通過交流討論、互相切磋、共同合作完成任務(wù)。 在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教者改變傳統(tǒng)學(xué)生實驗中“照方抓藥”的做法，結(jié)合實驗教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)生的經(jīng)驗與知識技能、實驗?zāi)芰槌霭l(fā)點，選擇合適的實驗設(shè)計題，教師提出實驗課題，讓每組學(xué)生大膽設(shè)計實驗方案，并通過實驗證明設(shè)計的合理性，優(yōu)化出合理的實驗方案，此舉大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱和探究動力，培養(yǎng)他們解決化學(xué)實驗問題的能力和創(chuàng)新能力，而且讓學(xué)生在合作學(xué)習(xí)交流過程中實行資源共享，形成智慧聯(lián)網(wǎng)。例如，只用一種試劑鑒別硫酸鈉、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鋁、硫酸鐵五種物質(zhì)。教師可要求學(xué)生討論和設(shè)計好實驗方案，互相交流，可在教師的指導(dǎo)下選擇合理的方法，但應(yīng)注意讓學(xué)生獨立操作完成所設(shè)計的實驗方案。通過這樣反復(fù)訓(xùn)練，學(xué)生就會完全掌握解此類題的思路，同時，除提高了學(xué)生化學(xué)實驗的基本操作技能外，既規(guī)范了學(xué)生化學(xué)用語的正確使用，又鞏固了其己有的化學(xué)知識，提高了學(xué)生的思維能力。 例如，驗證質(zhì)量守恒定律的實驗活動，要求每個小組在進(jìn)行實驗后派代表匯報實驗結(jié)果和有關(guān)的分析說明；如自制酸堿指示劑的實驗活動，要求每個小組做1～2種，最后進(jìn)行交流。合作不但能使實驗得以順利完成，也能使學(xué)生在合作的過程中增強集體榮譽感。 實踐證明，化學(xué)實驗中有意識地構(gòu)建符合學(xué)生特點的合作學(xué)習(xí)，能使每位學(xué)生都能在有限的合作空間里全員參與，在互動中互幫互學(xué)，那么不僅有效地發(fā)展學(xué)生的交際智能，而且還能為學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)的能力奠定基礎(chǔ)。每項探究活動后要組織交流和評價，鼓勵學(xué)生大膽發(fā)言，各抒己見，既促進(jìn)學(xué)生語言智能的發(fā)展，又有助于學(xué)生進(jìn)行意義構(gòu)建。 三、建構(gòu)主義對初中實驗課堂教學(xué)的評價 傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計往往設(shè)定一個目標(biāo)，考試測驗學(xué)生達(dá)成目標(biāo)的程度，以考試結(jié)果來說明教學(xué)設(shè)計的效果。 建構(gòu)主義的評價強調(diào)非量化的整體評價，反對過分細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)參照評價；強調(diào)學(xué)習(xí)過程的評價，尤其關(guān)注和重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出來的發(fā)現(xiàn)知識、認(rèn)知策略、自我監(jiān)控、反省與批判性思維、探究與創(chuàng)新能力的評價；反對“答案惟一性”的評價，提倡一種開放的、多解的、多元的評價，以充分反映學(xué)生知識建構(gòu)過程中的不同水平差異。 研究表明，心理安全和心理自由是創(chuàng)造性產(chǎn)生和發(fā)展的基本條件，然而在現(xiàn)實實驗教學(xué)中威脅學(xué)生心理安全和心理自由的觀念隨時可見，大多數(shù)學(xué)生害怕實驗不當(dāng)，不符合教師要求而被訓(xùn)斥，害怕實驗失敗，因此在實驗探究中，我們要抓住學(xué)生情感變化，善于察言觀色，創(chuàng)造積極自由的情感境界。參與他們的活動用自己的情感去感染學(xué)生，做到“以情動情”激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究熱情，真正使實驗成為創(chuàng)新的重要途徑。學(xué)生在這樣的實驗氛圍中“手”“腦”有機結(jié)合，克服了“高分低能”的現(xiàn)象。并抓住每一個可以表揚的閃光點加以表揚。這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生才是新世紀(jì)所需的人才。 因而，我們大力倡導(dǎo)教者要真正還給學(xué)生自由實驗的空間，實施多元評價（表揚為主），培養(yǎng)學(xué)生自信力。 四、對建構(gòu)主義的思考 傳統(tǒng)的價值標(biāo)準(zhǔn)被拋棄了，拋棄的理由，首先僅僅由于它們是傳統(tǒng)的東西，其次則是由于對實驗主義的贊許，而贊許實驗主義，只是為改變而改變，并無其他目的。（［美］艾薩克?康德爾：《教育的新時代——比較研究》P2）。我們對建構(gòu)主義的推崇，是不是僅僅因為它是新的東西呢？ 在教育實踐指導(dǎo)中，我們要預(yù)防建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在教學(xué)目標(biāo)設(shè)置、教學(xué)過程實施以及教學(xué)評價等方面偏差的發(fā)生。建構(gòu)主義與傳統(tǒng)教育理論不是截然對立的。強調(diào)知識的個體性但更應(yīng)追求其大眾性,強調(diào)發(fā)揮學(xué)生主體作用但不該輕視教師指導(dǎo),強調(diào)“意義建構(gòu)”但不應(yīng)排斥“意義接受”,強調(diào)“情境創(chuàng)設(shè)”但不應(yīng)排除“抽象概括”,惟有如此,才能確保和促進(jìn)教育改革沿著正確的軌道前進(jìn)。 建構(gòu)主義對教學(xué)設(shè)計有一些有益的啟發(fā)，如情境認(rèn)知、認(rèn)知學(xué)徒和多元觀點，但其合理性和對教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)能力還有待于進(jìn)一步驗證。建構(gòu)主義的教學(xué)設(shè)計有很多的優(yōu)點，但是，在運用時，一定要和教學(xué)內(nèi)容，教材的知識結(jié)構(gòu)以及學(xué)生的實際水平相適應(yīng)，這樣才能達(dá)到一定的教學(xué)效果。 作為教師自己，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常反思教學(xué)，養(yǎng)成及時總結(jié)的習(xí)慣，這樣才能夠與時俱進(jìn)，搞好課堂教學(xué)。 參考文獻(xiàn)： 1、《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》北京師范大學(xué)出版社出版，2001.7。 2、皮亞杰，發(fā)生認(rèn)識論原理[M].北京:商務(wù)印書館,1981。 3、張學(xué)廣，建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計，北京大學(xué)教育學(xué)院，2005.10.11