基于建構主義理論的分析化學實驗教學模式改革

摘要:建構主義理論認為，教師的教學實際上是把學生現有的知識作為新的增長點，引導學生從原有的知識經驗背景中生長出新知識。在建構主義理論指導下，分析化學實驗教學模式實現了“以教師為中心”向“以學生為中心”的轉變，這符合學生的認知特點，尊重學生的個體差異，為學生創造了自主學習條件，調動了學生的學習積極性。

關鍵詞:建構主義理論;分析化學實驗;教學模式

分析化學實驗是高校化學、化工、制藥、環境科學等課程的重要組成部分，是培養大學生分析問題能力和解決問題能力的重要實踐環節。傳統教學模式使得大學畢業生雖然具備一定的理論知識，但其動手能力和創新能力普遍較差，不能很好地解決實際問題。本文運用建構主義理論，對分析化學實驗教學的現狀進行分析，提出了基于建構主義理論的分析化學實驗教學模式，并對分析化學實驗教學模式的改革進行深入探討，這對更新教學理念、提高學生的綜合素質具有重要的理論意義和實踐意義。

一、建構主義的內涵

建構主義理論最早由瑞士心理學家皮亞杰于20世紀60年代提出，它揭示了人類學習過程的認知規律。建構主義理論提倡在教師指導下以學習者為中心的學習，也就是:既強調學習者的認知主體作用又不忽視教師的主導作用，教師是意義建構的幫助者、促進者，而不是知識的提供者與灌輸者;學生是信息加工的主體，是意義的主動建構者，而不是知識的被動接受者和被灌輸的對象。建構主義理論認為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式獲得的。

二、分析化學實驗教學現狀分析

目前，多數高校的分析化學實驗教學仍然采用傳統教學模式，即以教材為中心、以知識為中心、以教師為中心。從分析化學實驗教學內容來看，大多數的分析化學實驗是理論驗證性實驗，內容主要為滴定分析，基本實驗過程大致相同，可概括為:稱量——標定——測定——數據處理。分析化學實驗在教學內容上仍存在不少弊端，主要表現為:驗證性實驗多、設計性實驗少，單一操作實驗多、綜合實驗少。從分析化學實驗教學模式來看，一般采用的是“教師講解、示范，學生聽、實驗”的模式。在講解過程中，教師盡可能地把重點、難點及實驗中可能出現的問題都告訴學生，這對快速記憶知識點是有利的，但容易使學生產生依賴心理，養成“實驗前不預習，實驗中照方拿藥，實驗后沒有印象”的毛病。從分析化學實驗教學手段來看，實驗教學大多采用的是“一個教師、一本教材、一塊黑板、一間教室”的封閉式教學模式，這對培養學生的開放式思維和創新能力極為不利。從分析化學實驗考試考查形式來看，形式單一化，針對性較差，沒有形成完善的針對基礎實驗、設計實驗、綜合實驗不同體系的考試考查方法。

三、分析化學實驗教學模式的改革

1.以學生為中心

建構主義理論的內容很豐富，但其核心思想是教學要“以學生為中心”。這種教學模式強調的是“學”，認為學習不是由教師把知識簡單地傳授給學生，而是由學生自己建構知識，教師是教學過程的組織者、指導者、促進者。因此，在分析化學實驗教學中，要打破傳統的“教師講解、示范，學生聽、實驗”教學模式，針對與日常生活聯系比較緊密的、學生感興趣的分析化學實驗來進行實驗，如自來水中總硬度的測定、水果中維生素C含量的測定、污水中COD的測定等。教師可提前一周要求學生查資料、預習，上課時把講臺讓給學生，由學生講解實驗的要點、注意事項等內容，并由其他學生進行補充。在這種教學模式下，學生不再是知識的被動接受者，而是知識的主動建構者。這樣，不僅可以充分發揮學生的主動性和積極性，而且可以營造主動、交互、協作的學習氛圍，對培養學生的動手能力和創新能力具有重要的意義。

2.實施分層教學

建構主義理論認為，認知有同化和順應兩個基本過程。分析化學實驗中新舊知識的交接就是一個同化、順應的過程，學習能力較強的學生在此過程中會潛意識地將舊知識的結論或方法運用到新知識上，而學習能力較差的學生則缺乏知識遷移的能力。分層教學就是根據不同層次學生原有的知識結構，指導學生積極、主動地去實現新知識的建構，從而調動學生學習的積極性。分析化學實驗要打破原有的以學科為中心的課程結構，以實驗原理和方法為主線，對實驗項目進行重新整合，精選驗證性實驗，增加綜合性、設計性實驗，構建“基礎訓練實驗——綜合實驗——設計研究實驗”三個層次的實驗教學體系。由于高校一般都是先安排理論課后安排實驗課，實驗課只能見縫插針地安排，且由于實驗課時少或實驗儀器數量有限，大部分實驗只能安排多人同一組做實驗，不能很好地對學生進行分層教學，特別是一些動手能力較差的學生實驗做得比較慢，但看到同組其他同學都做完走了，就會匆匆忙忙“照方拿藥”，這樣不利于培養學生實事求是的實驗態度，也達不到實驗應有的目的。因此，要盡可能地給學生創造分層教學的實驗條件，充分了解學生的知識背景和學習程度，將那些動手能力差和理論知識薄弱的學生盡量分在一組，教師給這些學生以特別細心的指導，從而確保每個學生都能順利完成實驗。

3.更新教學手段

實驗教學手段的現代化，是深化實驗教學改革的一個時代課題。建構主義理論認為，學習與學習情境緊密相連，學習的本質就是借助學習情境的幫助實現學習者對知識意義的主動建構。因此，更新教學手段、借助現代教育技術、利用情境教學可以使學生更加直觀地掌握所學知識，把所學知識與教學情境聯系起來。分析化學實驗的許多操作和環節都有著嚴格的規范，僅靠上課時教師的演示難以保證課堂教學效果，因此要建立分析化學實驗網絡教學平臺，向學生提供多媒體課件、實驗教學錄像等網絡教學資源。由于多媒體輔助課件具有圖、文、聲、像并茂的特點，其帶來的真實性可以使學生身臨其境，增加直觀性，規范實驗操作，從而收到事半功倍的教學效果。這樣，不僅能緩解分析化學實驗課內容多、時間緊、任務重的矛盾，而且也能提高分析化學實驗課的效率。

4.推行開放式實驗教學模式

從建構主義理論所倡導的教學模式來看，要實現學生知識和技能的建構以及學生自主能力的培養，就必須打破傳統的封閉式教學模式，逐步實現實驗教學中心在實驗時間、實驗內容和實驗設備上的全方位開放。以綜合性實驗為例，學生在綜合性實驗室可完成合成、檢驗、表征等實驗步驟，但由于時間短、內容多，單獨在規定的時間內完成一些實驗是很困難的，所以應鼓勵學生利用課余時間查資料或采集樣品。開放實驗室，建立健全實驗室開放實施辦法及相關管理規定，確保實驗室開放工作的有序進行，同時要明確向學生開放的實驗項目和實驗儀器設備，允許學生根據教學基本要求和個人意愿在一定范圍內根據實驗內容和實驗設備，設計實驗方案，在教師的引導下完成實驗。教學實驗室開放要結合本校教學實驗條件和學生特點，引進新技術、新方法，實行必修與選修相結合、固定實驗時間與機動實驗時間相結合，即學生在完成基本技能訓練的基礎上，可根據專業要求和學習興趣選做部分綜合性、設計性實驗。

5.注重過程式教學評價

建構主義教學觀認為，教學評價應重視學生知識建構的過程，包括如何尋找知識、認知的策略以及知識建構中探究能力與創新能力的培養等，因此要改變過去單一的結果評價模式。要革除實驗考核中存在的“單一性”弊端，分析化學實驗的考試考查要從注重培養學生動手能力、探索精神和創新能力入手進行實驗考核辦法的綜合改革，構建筆試、口試與實驗操作相結合，平時考核與階段考核相結合，基本技能與創新精神并重的綜合評價體系。基本操作及基礎技術實驗的考核辦法可以是這樣的:總成績=平時考核成績(60%)+實驗理論考核成績(30%)+階段考核成績(10%);綜合性、設計性實驗的考核辦法可以是這樣的:總成績=實驗紀律(5%)+獲取信息的能力(10%)+綜合設計能力(15%)+實驗操作(30%)+實驗論文(20%)+答辯(20%)。此外，還要特別注重撰寫實驗論文和答辯等環節，這更能全面考查學生的綜合素質。

參考文獻:

[1]李冠峰，張永花，郁兆蓮.分析化學實驗教學改革研究[J].洛陽師范學院學報，2006，(5).責編:曉嵐