建构主义学习设计六要素在化学教学中的应用

　　摘 要： 建构主义学习观的核心是以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和主动构建。具体体现在建构主义学习设计的六大基本要素，即情境、小组、桥梁、任务、展示和反思，在化学课堂教学中，根据建构主义学习设计六要素设计教学，有利于培养和发挥学生的自主性、合作性和探究性。
　　关键词： 建构主义 学习设计六要素 化学教学
　　无论是在国内还是在国外，建构主义为课程改革都在某种程度上提供了重要的动力和思想武器。我国新课程改革吸取建构主义学习理论，倡导“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。”［１］改变过去强调教师的“教”为中心，转向以学生积极主动的“学”为中心。本文从促进学生的主动学习入手，以建构主义教学思想为依据，以“教学案例”为例来说明建构主义学习设计六要素在化学教学中的应用，为当前的基础化学教学提供借鉴，从而改进化学课堂的教学方式以适应新课程改革的要求。
　　一、建构主义学习设计六要素
　　建构主义学习理论不同于以往的教学理论，它强调的不是教学内容或目标，而是学习过程，从为“教学而设计”转向“为学习而组织”。教师不再是一个站在讲台上的“圣人”，而是一个站在一旁的“引导者”。
　　乔治·加侬和米歇尔·柯蕾根据多年的实践成就和研究成果，为教师提供了一个如何在课堂中利用建构主义理论，围绕学生的学习和课程标准安排教学的设计模板——建构主义学习设计（Constructivist Learning Design，简称CLD）。CLD包含六要素，即设计情境（Designing Situations）、组织小组（Organizing Groupings）、搭建桥梁（Building Bridges）、策划任务（Crafting Tasks）、安排展示（Arranging Exhibits）、引导反思（Leading Reflections），图1给出了这六个要素之间的相互关系［2］：
　　1.设计情境
　　从图1可以看出，情境直接制约着其他五个元素，设计情境元素的首要任务是明确学习目的，第二个任务是确定学习主题，第三个任务是选择相应的评估体系。建构主义非常强调学习情境在学习中的作用，皮亚杰（Piaget）认为：人是知识的积极探索者和建构者，知识的建构是通过人与情境的交互作用进行的。［3］CLD开始于某种情境，一个好的学习情境应该适应学生的需要，引起学生的兴趣和注意，并且和现实生活经验联系起来，例如在学习铝的重要化合物时，创设情境时可以介绍铝及其化合物在材料、净水、医药中的重要作用，则会引起学生的兴趣和有意注意。
　　2.组织小组
　　Schmucks指出，建构主义学习设计的关键就在于如何分组以及如何帮助学生共同合作完成学习任务。［4］小组学习为学生提供了一个把个人意义发展为分享意义的公开讨论的机会，学生通过建构对话、真诚地鼓励和现实地评估他人的工作来支持彼此的学习，学生相互影响，一起思考如何完成一项任务，以及向同伴展示自己的思维活动，若把不同思维类型的学生组成一个整体会激发出更有创造力、更具有发散性的思维活动——因为他们能接触到统一看法、策略和观点的不同细节。我国传统教室是为了监控学生的行为和确保其位置只能听教师讲课而安排的，而不是为了让学生相互沟通和合作，很少能给学生提供彼此开放、交流思想所必需的安全感和互动机会。在化学教学中，我们可以采取“组内合作、组间竞争。”［5］和多元智能理论，让每个学生都有任务、有发挥自己智能强项的机会，例如在制取Al（OH）3时安排思维逻辑性较强的同学进行实验设计，以身体运动为智能强项的同学进行操作，空间智能较强的同学画装置图，语言智能较强的同学进行描述和解释，当然每个组员在各负其责的同时也要经过大家的监督同时吸纳其他成员提出的合理建议，共同完成实验任务。
　　3.搭建桥梁
　　任何新的学习都建立在学生当前持有什么，理解或相信什么的基础上。桥梁元素是课堂中应用建构主义学习理论的关键，构思有效途径，解释学生已有概念，这些概念被描述为“前概念（perconceptions）、误概念（misconceptions）、直觉（intuitions）”等［6］，这些概念与所教的科学概念有很大的差异，研究表明“尽管有正规的教育，但这些前概念可能一直持续到成年”。［7］维果斯基提出的支持学生在旧有知识基础上发展新的学习的“支架”概念，以及奥苏贝尔提出的“先行组织者”理念则可以作为建构主义对旧知识影响新知识学习的经典解释，都是建构主义的理论基础。我国传统课堂教学模式缺乏对学生已有知识的挖掘和澄清，已有知识和新知识之间往往存在鸿沟，教师如果不在新旧知识间建立链接桥梁，则无法确定学生的“最近发展区”，难以为学生提供“脚手架”，想提出学生需要学习什么或想评估新的学习就比较困难。例如，在学生的前概念中碱与碱是不发生反应的，所以在制备Al（OH）3时，很容易采用Al2（SO4）3+NaOH这个实验方案，实验失败引起认知矛盾，引出Al（OH）3+NaOH发生反应，通过体验失败和教师的引导学生很自然地把Al（OH）3的两性性质纳入知识结构中，认知结构发生“顺应”转变。
　　4.策划任务
　　从CLD示意图可以看出任务是整个拱门的中心环节或拱心石，是内容的核心，而问题又是任务的核心。任务的本质应当是学习者迫切需要的，或具有足够大的挑战性，能够吸引学生的注意力，使其能专注于问题的解决。精心设置一项任务，让学生在参与任务的同时，解决他们自己预先提出的疑问，并仔细考虑学生对这些问题的回答，确保他们会持续思考，学生在积极参与的时候就是其真正在学习的时候。任务应体现开放性，当问题应用于现实生活的时候，是最有用、最有说服力的。“建构主义批评传统教学使学习去情境化的做法，强调把所学的知识与一定的真实性任务情境挂钩，提倡在教学中使用真实性任务，让学生通过一定的合作来解决情境性问题，以此建构起能灵活迁移、应用的知识经验。”［８］例如在学习Al（OH）3的性质时，提出Al（OH）3可用作胃药这个问题情境，让学生在这个问题情境中寻找其原理。
　　5.安排展示
　　展示是一种成果与思想分享的过程，正如黛博拉.梅尔所说：“知识的社会化建构需要向其他人说明您知道了什么，也需要与人分享您正在思考什么。”［9］作品是多元化的开放式的，不局限于一份试卷，可以是Na与Cl原子展开争夺电子的表演，可以是一首“氢的自述”［10］的诗歌，可以是一份有关周边空气CO2含量的调查报告。作品应该记录或评述学生对他们将要完成的一项任务的思维活动，展示的本质就是学生对自我建构意义的表达，其主要目的是使他们的思维活动视觉化，即除了展示作品外还要描述其思考过程、怎样创建意义及理解材料，这是通向有效展示的关键，这样教师才可以评估他们是怎么学习的，以及他们现在知道了什么。另外，展示作品的过程中应伴随着自我、教师和同伴的评价，包含正式和非正式评估，有利于带来进一步的反思、交流与合作。例如，在制取Al（OH）3时，学生一边展示成果一边进行解释，自我、教师和同伴进行反馈性评价。
　　6.引导反思
　　因为紧张的课堂教学和学习使大多数教师和学生忽视和怠慢了反思这一过程。建构主义学习设计特别强调学生在创建意义的思维过程中所涉及的思维活动和元认知的投入。反思是一个整合新知识的过程，正如舍恩所说“设计者经由反思与情境进行对话”［11］，当学生是学习的主动设计者时，他们的知识是流动的，及时地来回流动，在建构、反思、应用间流动。反思包括学生从对自己灵魂深处的感受、对自己想象中的映像和对自己内部对话的语言思考中记住了什么。反思包含了两种不同的评估，第一种是公开的反思或者小组反思，第二种是对个人思维活动的分析，通过评估学生的反思可以确定学生已经建构了什么样的知识和观点，把学习与教育标准链接起来。例如，在制备Al（OH）3时有的同学总是不能成功制取，这是值得学生分析和反思的。
　　二、建构主义学习设计案例
　　标题：铝的重要化合物三
　　三、小结
　　在化学课堂教学中，通过引入建构主义学习观的教学模式，学生的主体性得到了发挥，合作能力得到了提升，探究与反思能力得到了加强。自主、合作、探究是新课程改革倡导的三大学习方式，适应终身学习的要求，符合学生为主体的科学教育理念。我国新课程改革倡导的三大学习方式与建构主义学习观存在着极大的吻合性，对于发挥学生的主体性具有极其重要的作用。
　　参考文献：
　　［1］中华人民共和国教育部.基础教育课程改革纲要（试行）［M］.北京:人民教育出版社.
　　［2］乔治·加侬，米歇尔·柯蕾著.宋玲译.建构主义学习设计——标准化教学的关键问题［M］.北京:中国轻工业出版社，2008.6.
　　［3］Piaget，J.ToUnderstandistoInvent:TheFutureofEducation［M］.NewYork:International Universities Press，1966.
　　［4］Schmuck，Richard&Schmuck，Patricia.GroupProcessestheClassroom［M］.Madison，WI:Brown&Benchmark，1997.
　　［5］王坦.论合作学习的基本理念［J］.教育研究，2002，（2）:68-72.
　　［6］莱斯利·P·斯特佛等.高文等译.教育中的建构主义［M］.上海:华东师范大学出版社，2002.295.
　　［7］Vinnot，L.Spontaneous reasoning in elementary dynamics.European Journal of Science Education，1979，1，（2），205-222.
　　［8］郭建鹏.如何准确理解建构主义教学思想［J］.教育学报，2005，（12）:52-56.
　　［9］Meier，D.The power of their ideas:Lessons for American from a small school in Harlem.Boston:Beacon，1995.
　　［10］韩庆奎，张雨强.多元智能——化学教与学的新视角［M］.济南:山东教育出版社，2008.29.
　　［11］Schon，D.A.The reflective practioner:How professionals think in action.New York:Basic Books，198