淺談建構主義學習理論及其在中學化學教學中的應用

邱福明

（江蘇省昆山中學 江蘇 昆山 215300）

現代認知心理學把學生的學習過程看作是認知結構的建構過程，并把學習者看作是信息加工的主體。隨著課堂教學改革和心理學在教學理論的不斷發展以及Internet的網絡通信技術應用于教育的飛速發展，建構主義學習理論作為現代認知心理學的一個重要分支在教學中逐漸體現出強大的發展優勢。

一、建構主義學習理論

1.建構主義學習理論的基本內容

建構主義（constructivism），是瑞士著名的心理學家皮亞杰（J.Piaget）通過長期對兒童智力研究所提出的著名的認知發展理論。皮亞杰理論的基本概念是結構 （stuctures）， 又稱為圖式（scheme）。他認為，兒童是在與周圍環境相互作用的過程中，逐步建構起關于外部世界的知識，從而使自身認知結構得到轉換與發展。兒童與環境相互作用涉及兩個基本過程：“同化”與“順應”。

2.建構主義學習理論的基本思想

建構主義學習理論的基本思想是，學習是學習者主動建構內部心理結構的過程。認為學習的形成過程是已有的知識經驗與環境中主動選擇和注意的信息相互作用，主動地建構信息意義的過程。

二、建構主義的教學模式

建構主義學習理論提倡的學習方法是在教師的指導下，以學生為中心的學習；建構主義的學習環境包括情境 、協作 、會話和意義建構等四大要素。這樣，我們就可以將與建構主義學習理論以及建構主義學習環境相適應的教學模式概括為：“以學生為中心，在整個教學過程中，由教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，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到意義建構的目的?！币虼?，在教學中探索采用認知結構建構教學模式 （簡稱認知建構模式）和學習模式具有一定的意義。目前，在建構主義學習理論影響下形成的教學模式主要有：拋錨式教學（Anchored Instruction）模式、隨即訪取教學（Random Access Insturction）模式、認知學徒（Cognitive Apprenticeship）模式等。

三、建構主義學習理論在化學教學中的應用

根據建構主義的學習理論，可以采用“認知建構”的教學模式，通過創設有利于認知建構的學習情境，組織協作學習，在引導興趣的同時，激發學生的內在學習動機，使學生進行主動學習的探索，主動實現對所學知識的意義建構，為學生的思維能力、學習能力和實踐能力等多種能力的發展創造條件。

1.“認知建構”模式的基本思想

認知建構模式的指導思想是教學應從學生的原有認知結構出發，促使學生自主地建構完善的認知結構?！罢J知建構”課堂教學模式的功能目標，在于培養學生主動參與化學知識的探索活動，使學生形成良好的化學認知結構，從而發展學生的化學思維與化學學習及解決問題的能力。

2.“認知建構”模式的教學程序

“認知建構”的基本程序有以下五步：第一步，通過復習舊知識，幫助學生提煉、概括原有的認知結構，為實現認知結構的建構與轉換奠定基礎；第二步，教師通過設計與學生已有的舊知識有聯系但又包括新因素的問題，引發學生的認知沖突，激發學生的探索心態；第三步，通過對學生已有認知無法包容的新因素的全面分析，引導學生進行實驗觀察、探索、分析、推理，逐步實現認知結構的同化與順應，建構新的認知結構；第四步，進一步引導學生分析、對比、歸納、重組知識、完善新的認知結構；第五步，通過多種變式練習，讓學生運用新的認知結構解題，從而深化學生對新知識的理解，進一步促使認知結構的內化過程，即鞏固遷移的過程。

3.教學策略

（1）創設教學情境

教學情境能對教學過程起引導、定向、調節和控制作用。蘇霍姆林斯基認為，在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望感到自己是一個發現者、研究者、探索者，在兒童的精神世界中，這種需要則特別強烈，問題情境能滿足這種需要。在課堂教學中，根據教學目標利用 “理”、“趣”、“疑”、“情” 等多種形式來創設問題情境，不僅能激發學生學習興趣和求知欲望，還能使學生在理解目標涵義的前提下自覺地圍繞目標學習。在化學教學中，一般可采用以下幾種形式來創設問題情境：

①通過實驗演示創設問題情境，引發認知沖突。例如，在講解“鈉的化合物”一節的教學中，可通過演示“過氧化鈉與水的反應”，引導學生通過觀察實驗現象，使得學生原有的知識與新問題之間發生強烈的碰撞，引發學生認為“金屬氧化物與水反應生成堿”這一認知結構上的沖突，激起學生強烈的探索欲望。

②通過實物直觀和模型或參觀學習創設問題情境。例如，在講解“環境保護”這一節時，可通過對身邊的有關環境污染問題進行調查并對 “污水處理廠進行參觀”等研究性學習的課題的實施。通過參觀學習，可使學生對當前的環境問題有個整體的、大致的了解，增強環境保護意識。

③通過日常概念和科學概念的矛盾，創設問題情境。例如，在“酸、堿、鹽”，教師可在教學中引導學生分清日常概念與科學概念的不同，引發學生的認知沖突。

（2）啟發引導、探究討論

探究討論是一種協作教學，是教師在整個教學過程中謀求與學生合作，建立由學生和教師組成的“學習共同體”。在學習共同體中，師生之間、學生之間對化學學習過程中遇到的問題進行共同討論探究，學生成為學習的主宰者，創造性思維得到發展，創新精神得到發揚。在化學教學中，可通過“學生實驗、探索性實驗”等等來引發學生的認知沖突，使學生進入“心求通而未得，口欲言而不能”的“憤悱”狀態之中。通過“科技活動、研究性學習”等來激發學生的求知欲和好奇心，使學生進行認知結構的同化和順應。

（3）優化學生化學認知結構

學生的原有認知結構是學生進行建構學習的必要條件。認知心理學的學習理論認為，學習的實質是認知結構的新舊知識之間的整合過程，即利用已有的知識對新知識進行理解，使新知識納入已有的認知結構之中，實現同化和順應，形成新的認知結構。根據奧蘇伯爾對認知結構的分析，優化學生的認知結構取決于三個變量，即認知結構的可利用性、可辨別性和穩定性。在教學中，可通過加強新舊知識的聯系，進行有意義學習來提高認知結構的可利用性；通過進行變式學習和運用比較方法來提高認知結構的可辨別性；提高認知結構的穩定性可通過運用編碼、整合的方法加強對知識的理解與記憶。為了更好地優化學生良好的化學認知結構，教師在進行教學中要注意以下幾個方面：

①深入了解學生的原有的化學認知結構情況。

②采用“設計先行組織者”來激活學生的原有知識，使新的學習材料與學生的認知結構中的有關概念進行聯系。

③善于引發學生的認知沖突，激發學生的探索欲望和學習動機。

④構建知識網絡，增強新舊知識的相互作用。

通過對建構主義學習理論的認識，結合對“認知建構”的教學模式的探討，可以看出建構主義學習理論在中學化學教學中是具有一定實際應用價值的。