建構主義在生物教學改革中的應用探索

摘要 在我國新一輪教育改革的背景下，一系列關于生物學教與學的建構主義新設想正日益受到生物教師們的關注。一些生物教師已經開始將建構主義教學思想應用于教學改革實踐。然而，許多教師(包括教育行政人員)在接受這種教學理念并將其真正運用于課堂教學實踐中時，產生了不少疑問。當前，在現代信息技術的強有力支持下，建構主義理論在生物教學改革實踐中正凸顯其無窮的魅力，結合教學實踐進行了探索并提出一些應用策略。

關鍵詞 建構主義理論 生物學教學教學改革

中圖分類號G633．91

文獻標識碼B

在新課程推進過程中，生物學教學正面臨前所未有的嚴峻挑戰。諸如傳統的教學觀念與新課程理念的沖突，教師角色怎樣創設良好的學習環境，怎樣設計探究性學習活動，如何面向全體學生，以及如何發揮學生在教學中的積極性、自主性和創造性等一系列問題困擾著一線的廣大教師。為此，生物學教學迫切需要一種理論來指導傳統教學改革的實踐。為了革新傳統教學模式，國內外的許多教育工作者、教育學家、教育技術專家從理論與實踐2個方面都進行了大量的研究與探索。我國的學者結合新課程改革實踐提出了一系列基于建構主義理論的生物學教與學的新設想，這些設想正日益受到生物教師們的關注。隨著多媒體計算機和網絡教育技術的飛速發展，建構主義理論正顯示其強大的生命力，并影響著我國新課程的實施進程。

1 建構主義理論

建構主義理論在其發展過程中主要受到杜威經驗性學習理論、維果斯基“最近發展區”理論、皮亞杰“同化－順應”及“平衡－不平衡－新的平衡”等理論的影響。杜威強調，教育必須建立在經驗的基礎上，教育就是經驗的生長和經驗的改造，是在經驗中，由于經驗和為著經驗的一種發展過程，學生從經驗中產生問題，而問題又可以激發他們去探索知識，產生新觀念。維果斯基的主要思想：個體的學習是在一定的歷史、社會文化背景下進行的，社會可以為個體的學習發展起到重要的支持和促進作用。維果斯基區分了個體發展的兩種水平：現實的發展水平和潛在的發展水平。現實的發展水平即個體獨立活動所能達到的水平，而潛在的發展水平則是指個體在成人或比他成熟的個體的幫助下所能達到的活動水平，這兩種水平之間的區域即“最近發展區”。建構主義的先導當屬皮亞杰，他認為知識既非來自主體，也非來自客體，而是在主體與客體之間的相互作用過程中建構起來的。一方面，新經驗要獲得意義需要以原來的經驗為基礎，從而融到原來的經驗結構中，即同化；另一方面，新經驗的進人又會使原有的經驗發生一定的改變，使它得到豐富、調整或改造，即原有經驗發生順應，這就是雙向的建構過程?？傊嬛髁x學習理論強調以學生為中心，學生在豐富的學習環境中運用已有的知識(原有圖式)去同化學習環境所提供的新信息(新知識)，當學生對這些新知識不能同化時，其原有的平衡就被打破，學生就會對其原有圖式進行修改或重建(順應)，在順應的過程中學生是積極主動的，以求達到一種新的平衡。學生的知識就是在不斷的“同化一順應”中建構起來的，并在“平衡一不平衡一新的平衡”的循環中得到不斷豐富、完善和發展。建構主義主張學生是知識建構活動的主體，教師則是指導者或促進者，環境中的成人或比他成熟的個體甚至媒體都可成為學生建構知識的幫助者或促進者。

“面向全體學生”、“提高學生生物科學素養”、“倡導探究性學習”，這是全日制《義務教育生物課程標準》提出的3項新理念。根據《生物課程標準》的目標要求和建構主義理論的觀點，革新生物教學模式是生物科學及其教學發展的必然要求，而建構主義理論無疑對這場改革實踐具有十分重要的現實指導意義。

2 傳統生物教學的特點

在傳統的生物教學中，教師的教學設計往往是教師如何在規定的時間怎樣去完成教材規定的教學內容及實現大綱提出的目標要求的一種過程，也是一個教師如何“教”的設計過程，而不是學生如何“學”的設計過程。這就決定了教學一開始就是以教師為中心，教材中的知識點就是教師向學生灌輸的不可變更或增刪的內容，學生則必須圍繞并從屬教師這一中心，沒有“思想”的自由空間，沒有質疑的權利，更不可能有批判的思想。當然，不可否認其間有一些優秀教師的教案自有其鮮明的個性特色的，他們在教學中所采用的一些富有啟發性的教法是可取的。然而，即便是這些優秀的教師，如果繼續采用傳統的教學模式，沒有絲毫的革新，在新課程實施過程中，他們也正在逐漸失去往日的輝煌。畢竟課程的設置、內容及其培養目標等都發生了深刻的變化，社會已進入了一個信息紛呈和知識更新周期變得更短的時代。

長期以來統治各級各類學校生物學教學的特點如下。①以教師為中心，整堂課都是教師講，而學生只是被動聽講、記錄，主要靠教師向學生灌輸。作為認知主體的學生在教學過程中自始至終處于被動狀態，他們的主動性、積極性難以發揮。②課本的知識及教師所講的就是真理，不容學生置疑，學生只需抄寫和背熟應試即可。學生根本不了解科學家對知識的探究過程，更不可能掌握一些科學探究的基本方法。這不利于培養學生的創新精神，不利于創造型人才的成長。③教學中教師往往拘泥于教材，沒有或很少提供給學生以新穎、即時、豐富而與學生生活背景密切相關的素材。這就使學生感到迷茫，不能激發學生的學習興趣，因而難以獲得較好的課堂教學效果。④沒有真正重視實驗教學。多數學校的生物實驗教學僅僅是教師演示一些驗證性的實驗操作，很少有探究性實驗，即便有也是教師包辦設計的。這不利于培養學生的創新精神和科學探究能力。⑤不少教師未能利用本地及網絡的教學資源，從而使學生所學的知識不能與學生生活及社會相聯系，學生不能應用在學習中學到的生物學知識和技能去解決日常生活的相關問題。⑥忽略或不重視學生問的合作學習。在課堂上，即便是教師提出問題并留足時間讓學生思考時，往往都是學生個體的獨立思考，很少讓學生分組討論和交流的，學生無法體驗相互促進、提高的快樂，久而久之則缺乏與人交流、合作的品質。

3 革新傳統生物教學的策略

在上述的傳統生物教學中，學生的知識體系具有以下3個顯著的特點：①不完整：過于空泛，過于脆弱；②惰性：無法在需要的時候運用；③不靈活：無法在新的或類似的情境中遷移應用。顯然，這些無論是在知識方面、能力方面，還是在情感態度與價值觀方面均與《生物課程標準》(以下簡稱課標)的目標要求相去甚遠。建構主義學習理論在關于學習的發生、知識意義的建構、概念的形成以及理想的學習環境等方面的論述更接近學習的本質，因而正逐漸地被更多的生物教師應用于教學改革實踐。結合生物教學改革實踐，筆者提出以下應用策略。

3．1更新傳統觀念，切實走進課改

在過去的教學過程中，教師們最熟悉的就是教學大綱，尤其是老教師對大綱中要求的知識點更是如數家珍，知識點的梳理則是駕輕就熟，傳統授課方式得心應手。正是這種由來已久根深蒂固的傳統觀念使得不少的教育教學管理者和教師未能自覺走進新課改，導致一些學校的新課程實施尚還浮于表面而未能進入實質，出現了“新教材，老教法”的怪現象。這種怪現象的出現其實并不為怪，究其原因是教師對課程改革重要性認識不夠，對課標編制的背景與基本思路缺乏深入的理解。課標在知識、能力、情感態度與價值觀等方面都制定了課程的具體目標。教師有什么樣的教育教學思想，就會有什么樣的教育教學行為。例如從“以學生為中心”出發，還是從“以教師為中心”出發將會得出2種截然不同的教學設計結果。因此，更新傳統觀念是能否走進新課程的關鍵。作為認知學習理論分支的建構主義學習理論，源自關于兒童認知發展的理論，利用它能夠較好地說明學習如何發生、知識如何建構、概念如何形成，以及理想的學習環境應包含哪些重要因素等。教師認真學習并深刻領會建構主義學習理論的核心思想，這對革新傳統生物教學觀念并自覺樹立新課程理念具有十分重要的促進作用。

3．2師生的角色轉變

建構主義認為，知識并不是對現實世界的絕對正確的表征，不是放之四海皆準的教條，它們處在不斷的發展之中，并且在不同情境中，它們需要被重新建構。在學習過程中，知識只能靠學生自己的建構來完成，以他們自己的經驗、信念為背景來分析知識的合理性。學生的學習不僅是對新知識的理解，而且是對新知識的分析、檢驗和批判。另外：知識在各種情況下的應用并不是簡單套用，因為具體情境總有其特殊性，所以學習知識不能滿足教條式的掌握，而是需要不斷深化，把握它在具體情境中的變化，使學習走向“思維中的具體”。學習不是知識由教師向學生的單向傳遞，而是建構自己的知識的過程；學習者不是被動的信息吸收者，相反，他要主動地建構信息的意義，這種建構不可能由他人替代。這種意義建構的過程即是前述的“同化一順應”過程，是“平衡一不平衡一新的平衡”的螺旋上升的循環。在這意義建構的過程中，學生處于主體的中心地位。建構主義學習理論不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者；而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構知識的幫助者、促進者。

3．3探究性學習是生物教學改革的有效途經

倡導探究性學習是課標提出的新理念，這與建構主義學習理論不謀而合。從科學發展的歷史可以看到，整個科學發展的歷史就是一部探究發現的歷史，人們從依賴生活經驗對來世界進行解釋，逐步發展到通過設計實驗，通過對自然界的觀察得到種種結果，并根據結果進行推論形成種種理論。生物學是科學教育的重要學科之一，學生對生物科學知識的學習不是靠教師的傳遞、灌輸。根據建構主義的認知及學習理論，在教學中教師應該讓學生在主動參與過程中學習，讓學生在探究問題的活動中獲取知識，了解科學家的工作方法和思維方法，學會科學研究所需的技能，領悟科學觀念，培養科學精神。這就是課標所倡導的探究性學習。實施探究性學習將是對傳統教學方式的一種徹底的改革，學生將從教師講什么就聽什么，教師讓做什么就做什么的完全被動的學習者，變為主動參與的學習者?；诮嬛髁x的認識論和學習論之上的教學觀認為學生要成為知識的主動建構者，就要求學生在學習過程中從以下幾方面發揮主體作用：①要用探索法、發現法去建構知識的意義；②在建構知識意義的過程中要主動去搜集并分析相關的信息和資料，對所學習的問題要提出各種假設并努力加以驗證；③要把當前學習內容所反映的事物盡量和自己已經知道的事物相聯系，并對這種聯系加以認真的思考?！奥撓怠迸c“思考”是知識意義建構的關鍵。如果能把聯系與思考的過程與協作學習中的協商過程(即交流、討論的過程)有機結合起來，則學生建構知識意義的效率會更高、質量會更好。協商包括“自我協商”和“互相協商”(即“內部協商”和“社會協商”)2種形式：自我協商指自己和自己爭辯什么是正確的；互相協商指學習小組成員間的討論與辯論。教師要成為學生建構知識意義的幫助者、促進者，就要求教師在教學過程中從以下幾方面發揮指導作用：①激發并保持學生的學習興趣，幫助學生形成學習動機；②通過創設符合教學內容要求的真實或近于真實的情境和提示新舊知識之間聯系的線索，幫助學生建構當前所學知識的意義；③為了使知識意義建構更有效，教師應在可能的條件下組織協作學習(即開展討論與交流)，并對協作學習過程進行引導使之朝有利于知識意義建構的方向發展。引導的方法包括：提出適當的問題以引起學生的思考和討論；在討論中設法把問題一步步引向深入以加深學生對所學內容的理解；要啟發誘導學生自己去發現規律、自己去糾正和補充錯誤的或片回的認識。

根據建構主義理論及生物科學發展的歷史，以探究性學習為主的生物學教學是達成新課程目標的一種有效教學策略和方法。依據建構主義教學觀對學生和教師的要求，教師在組織實施探究性學習的教學過程中應注意以下幾個方面。

首先，教師要意識到“問題”的價值和學生“會問”的重要性，教師除自己需緊扣當前所學內容精心設計問題外，還需要在教學過程中逐步教會學生“會問”。學生由“敢問”到“會問”，是一個循序漸進的過程。教師要給學生營造“問”的氛圍，給學生“問”的機會。學生在“答”的過程中，實際上還是一個“信息受體”，這樣，教師精心設計的諸多問題只能成為牽著學生鼻子走的一種手段。如果讓學生有機會成為“問”的主體，成為一個“信息源”，那么，學生學習的積極性和主動性將大大被激發?！皢枴笨偸且苑e極思考為前提的。教師與其“給”學生10個問題，不如讓學生自己去發現、去產生1個問題。在學生有了問的機會后，教師才有可能去逐步培養學生的“問題意識”。探究始于問題，沒有問題就無所謂探究。例如：在完成了新鮮的豬肝和煮熟豬肝研磨液對過氧化氫作用的實驗后，讓學生積極思考，給他們足夠的時間進行討論和提問，有學生問用酸湯煮的豬肝怎樣?高溫不行，低溫又怎樣?沒有煮熟的豬肝怎樣?什么樣的溫度條件最合適等一系列問題。盡管學生的問題似乎有些“五花八門”，但這些問題就是進一步探究影響酶活性的因素的開端。接下來，在教師的正確指導下，學生們就能通過實驗來真正建構起最適溫度、最適pH值等知識的意義，對知識的遷移應用也就迎刃而解了。

第二，探究性學習應特別重視的是探究的過程，而不是結論。對于初中生而言，進行探究性學習的問題，其結論多數是早有的，即科學上已有定論的。之所以還要學生去探究、去發現，目的是讓他們去體驗和領悟科學的思想觀念、科學家研究自然界所用的方法，同時獲取知識。比如，在組織學生進行了光對鼠婦(或蚯蚓)生活的影響探究活動后，給學生介紹蝸牛的食用價值和藥用價值，再讓學生自主設計實驗探究影響蝸牛生活的因素，也許未來的蝸牛養殖專家就在學生當中。重視探究學習的過程對于學生探究的態度、方法和思維品質的養成具有重要的作用。因此，千萬不能只關注結論的正確與否，甚至急于求得結論。

第三，教師要充分利用當地的生物資源、當地的生態環境及與社會生產、生活有關的生物學問題、當地的各種課程資源(學校的、社會的)、當地學生的生活經驗和網絡上的信息資源等，盡可能為學生的探究性學習提供豐富的資料和創設更為親切、生動的學習情境。這十分有利于學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題，并會取得更好的教學效果。

第四，加強和改進生物實驗教學。生物科學是一門實驗科學，實驗是生物科學探究和發現的重要手段。教學過程中教師一定要根據學校的實驗條件和當地資源盡可能多地幫助、指導學生設計一些探究性實驗，并認真組織、指導學生進行合作探究。這對學生初步學會生物科學探究的一般方法，發展學生提出問題、作出假設、制定計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流的科學探究能力、合作能力、實踐能力和創新能力有著十分重要的促進作用。

第五，教師要幫助和指導學生利用多種媒體了解當代生物科學發展前沿、當代生物技術的發展及其對人類社會的影響。如非典型性肺炎病毒、非典型肺炎的發生、流行及其防治、禽流感及其防治、人體器官克隆、PCR技術等，如果離開網絡這樣的現代媒體，我們就不可能及時了解和應用這些與人類生活密切相關的前沿信息，因為教材所選列的知識內容是永遠滯后于科學發現的。充分利用媒體的建構主義教學不僅有利于學生情感態度的培養和價值觀的形成，同時也使教師在此過程中得到了發展，起到“教學相長”的效果。

建構主義理論在培養學生的科學態度，科學素養和科學技能等方面為生物教育教學改革提供了一些有益的啟示。然而，生物教育教學是一個極其復雜的變化發展的動態過程，根本就不存在什么固定不變的模式，建構主義不是解決生物教育教學的萬靈藥。在生物教學改革實踐中，教師要以批判精神汲取這種理論，以它“另類的”觀點，思考、反省和規劃生物教育教學改革，促進生物教育教學的不斷發展。