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教学研究
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基于建构主义的生物课堂教学设计 |
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江苏省淮阴师范学院(223300)袁维新 |
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自20世纪90年代以来,建构主义作为一种新的学习理论,在知识观、学生观、学习观、教学观上提出了一系列革命性的观点,这些观点正在不断渗透于学科教学领域。本文拟在概述建构主义基本观点的基础上,谈谈建构主义对生物课堂教学设计的启示。 |
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1 |
建构主义的基本观点 |
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1.1 |
知识观 |
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建构主义认为,科学知识是个人和社会建构的,因而知识是暂时性的,不是绝对的。这和传统的认识论把知识看作是客观的、一成不变的(常常以教科书的形式出现)的观点相反,而是把科学知识看作是通过个人的经验与探索发现的,即认知个体在与周围环境的相互作用中,逐步建构起关于外部世界的知识。 |
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1.2 |
学生观 |
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建构主义不是把学生看作被动的信息接收者,而是把学生作为知识意义的主动建构者,即学生是现实客体的变革者,是知识发生过程的探索者,是新的认知结构的建构者。为了确立学生在知识建构中的主体地位,就要尽可能引导学生进行自主学习。 |
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1.3 |
学习观 |
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建构主义认为,学习活动不是由教师向学生传递知识,而是由学生自己建构知识的过程,学习者不是被动地接受信息,而是主动地建构信息的意义。按照皮亚杰的观点,学生的学习是"同化一顺应"的认知建构过程和"平衡一不平衡一新的平衡"的认知发展过程。认知个体就是通过同化与顺应这两种机制来达到与周围环境的平衡:当认知个体能用己有图式去同化新信息时,他处于一种平衡的认知状态;而当已有图式不能同化新信息时,平衡即被打破,这时就要通过修改或重建新的图式(即顺应),以达到新的平衡。认知个体的认知结构就是这样通过同化与顺应过程逐步建构起来,并在"平衡一不平衡一新的平衡"的循环中得到不断的丰富、完善和发展。 |
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1.4 |
教学观 |
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建构主义的最基本的教学观认为教学过程具生成性和建构性。所谓生成'院有以下3层含义:其一,知识是在认知个体与环境的相互作用中逐步形成的;教学过程就是在教师指导下,学生通过与环境的相互作用从而进行知识建构的过程。由此,教学中必须为学生提供良好的环境,以加强学生与环境的互动。其二,新知识是在与学生的原有认知结构的相互作用中逐步形成的;教学过程就是促使学生不断从原有认知结构生成新的认知结构的过程。其三,知识是在认知个体之间的相互作用中逐步形成的;教学过程就是学生在与他人(学习伙伴)的对话、合作、互动中逐步形成自己的认知结构的过程。 |
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2 |
基于建构主义的生物课堂教学设计 |
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将建构主义的基本理论应用于生物课堂教学设计,就构成了建构主义的生物课堂教学设计。下面着重讨论建构主义生物课堂教学模式和教学环境的设计。 |
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2.1 |
建构主义生物课堂教学模式的设计 |
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在建构主义理论指导下,目前已开发出多种建构主义教学模式,主要有支架式教学、抛锚式教学和随机进入教学。比较适合生物课堂教学的主要是支架式教学和抛锚式教学,现举例说明如下: |
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2.1.1 |
支架式教学模式 |
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支架式教学是通过提供一套恰当的概念框架来帮助学习者理解特定的知识,建构知识意义的教学模式。支架式教学模式的一般程序是:进入情境→搭建支架→自主探索→协作学习→教学评价。如"细胞膜的结构与功能"的支架式教学模式: |
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2.1.1.1 |
进入情境。教师通过演示细胞的亚显微结构模型或用多媒体显示细胞膜模式图,以创设情境,引导学生进入情境。 |
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2.1.1.2 |
搭建支架。这一环节本质上是教师引导学生探索问题情境的过程。首先,教师要帮助学生确立学习目标,为学生的自主探索定向;其次,要围绕当前学习内容,为学生提供学习该内容所需要的概念框架。本节课中,教师要为学生提供的概念框架包括:细胞膜成分、细胞膜结构、物质通过细胞膜的3种方式等,从而为学生进行自主探索打下基础。 |
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2.1.1.3 |
自主探索。引导学生用多媒体计算机设计一个由蛋白质和磷脂分子镶嵌排列的三维动态细胞膜模型:同时,设计物质进入细胞膜的3种物质运输方式的三维动态模型,从而初步建构关于细胞的结构与功能的概念框架。 |
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2.1.1.4 |
协作学习。把全班学生分成若干小组,引导学生开展协作学习。学生或是共同在电脑上制作或修改自己制作的细胞膜模型,或是查阅有关资料,或是讨论在自主探索中存在的问题,从而促使学生沿着概念框架攀升,最终实现对细胞膜概念的意义建构。 |
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2.1.1.5 |
效果评价。教师对学生在自主探索和协作学习中的情况进行总结评价。 |
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2.1.2 |
抛锚式教学抛锚式教学是指通过创设含有真实事件或真实问题的情境,促使学生在探究事件或解决问题的过程中自主地建构知识的教学模式。这一教学模式的一般程序是:创设情境,确定问题→自主学习,尝试解决→小组交流,协作学习→师生交互,评价矫正→强化训练,巩固提高。下面以"光合作用"的教学为例: |
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2.1.2.1 |
创设情境,确定问题。教师通过播放关于"绿色革命"的录像,提出与光合作用密切相关的问题:是否"人有多大胆,地有多大产?"从而创设问题情境。随后,引出课题,用投影片或多媒体将本节课要解决的有关问题打在屏幕上,包括:叶绿体是怎样把CO2和H2O转变为C6H12O6的?又是怎样把光能转变为化学能贮存在C6H12O6中的?作为学生学习的"抛"。 |
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2.1.2.2 |
自主学习,尝试解决。学生进行自主学习,有的看光合作用过程的录像;有的通过课本或互联网,查阅有关资料,尝试解决问题。 |
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2.1.2.3 |
小组交流,协作学习。小组成员共同讨论在自主学习中存在的问题。例如,讨论光合作用的部位时,有的说光合作用场所是叶绿体,有的说光反应过程在叶绿体基粒片层薄膜上,因为其上有色素;有的补充暗反应在叶绿体的基质中,因为光合酶在基质中,等等。再如,通过讨论光合作用的过程和原理,学生对氧化还原反应还不甚明白。这时,教师可播放关于光合作用中H218O放出18O2的标记演示实验录像。学生通过观看录像后再进一步分析讨论,终于认识到C6H12O6中的氧不是来自H2O的氧,而是来自CO2中的氧,从而对光合作用过程的本质有了更深刻的理解。 |
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2.1.2.4 |
师生交互,评价矫正。教师针对学生自主学习和协作学习中存在的问题进行答疑、释疑,对学生个人和小组的学习情况进行激励性评价,从而帮助学生矫正学习偏差,树立学习信心。 |
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2.1.2.5 |
强化练习,巩固提高。教师出示有关光合作用的习题,让学生独立完成,进一步帮助学生巩固知识,促进知识的迁移。 |
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2.2 |
建构主义生物课堂教学环境的设计 |
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建构主义生物课堂教学环境(情境)的设计是建构主义生物课堂教学设计的重要内容,是促进学生进行知识建构的重要手段。一般来说,生物课堂教学环境的设计主要有以下几个方面: |
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2.2.1 |
要创设真实的情境 |
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所谓真实的情境,就是为学生在实践中学习生物学知识的场所与条件。生物教学中,有些内容可以为学生提供这种真实的学习情境。如学习植物的形态、分类、生态知识时,让学生到校园、植物园或野外观察植物,采集植物标本,进行生态调查等。学习动物算知识时,带领学生参观动物园、家禽(畜)养殖场等。生物学教学中创设真实的情境,更多的是通过提供观察和实验的手段,让学生模拟科学研究的过程,自主发现问题、分析和解决问题,从而自主建构知识。例如,在学习光合作用时,教师提供有关光合作用的实验设施,让学生做有关光合作用的实验,并让学生经历"发现问题→提出假说→实验验证→得出结论"的科学研究历程,从而促使学生通过探究问题,自主建构知识。 |
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2.2.2 |
要创设问题情境 |
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所谓问题情境,就是在教材内容和学生的认知结构之间制造一种"不协调",从而把学生引入一种与问题有关的情境中。问题情境的创设不仅有利于提出问题,更重要的是根据学生现有认知水平设置新问题,使之与学生已有的知识经验产生激烈的矛盾冲突。一旦产生这种认知冲突,就能激起学生的求知欲和好奇心,促使学生进行认知结构的同化与顺应。创设问题情境的具体方法很多,生物教学中常采用以下几种方法:(1)通过实验演示创设问题情境。例如,在"酶的催化作用"的教学中,可以通过演示"不同条件下唾液淀粉酶的消化作用"的实验,引导学生通过观察实验现象,引起强烈的探究欲望;(2)提供需要理论解释的现象和事实,引发问题情境。例如,在基因分离规律的教学中,首先给学生提供一对相对性状杂交实验结果(F2发生性状分离现象,产生3:1的分离比),然后提出3:1分离比的由来是什么等问题,从而引起学生强烈的探索需要。当然,创设问题情境还有多种方法。总之,创设问题情境的目的在于促进学生通过问题解释来建构知识。 |
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（摘自《中学生物教学》6/2002) |
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