建構主義學習設計六要素在化學教學中的應用

　　摘 要： 建構主義學習觀的核心是以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和主動構建。具體體現在建構主義學習設計的六大基本要素，即情境、小組、橋梁、任務、展示和反思，在化學課堂教學中，根據建構主義學習設計六要素設計教學，有利于培養和發揮學生的自主性、合作性和探究性。
　　關鍵詞： 建構主義 學習設計六要素 化學教學
　　無論是在國內還是在國外，建構主義為課程改革都在某種程度上提供了重要的動力和思想武器。我國新課程改革吸取建構主義學習理論，倡導“改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力。”［１］改變過去強調教師的“教”為中心，轉向以學生積極主動的“學”為中心。本文從促進學生的主動學習入手，以建構主義教學思想為依據，以“教學案例”為例來說明建構主義學習設計六要素在化學教學中的應用，為當前的基礎化學教學提供借鑒，從而改進化學課堂的教學方式以適應新課程改革的要求。
　　一、建構主義學習設計六要素
　　建構主義學習理論不同于以往的教學理論，它強調的不是教學內容或目標，而是學習過程，從為“教學而設計”轉向“為學習而組織”。教師不再是一個站在講臺上的“圣人”，而是一個站在一旁的“引導者”。
　　喬治·加儂和米歇爾·柯蕾根據多年的實踐成就和研究成果，為教師提供了一個如何在課堂中利用建構主義理論，圍繞學生的學習和課程標準安排教學的設計模板——建構主義學習設計（Constructivist Learning Design，簡稱CLD）。CLD包含六要素，即設計情境（Designing Situations）、組織小組（Organizing Groupings）、搭建橋梁（Building Bridges）、策劃任務（Crafting Tasks）、安排展示（Arranging Exhibits）、引導反思（Leading Reflections），圖1給出了這六個要素之間的相互關系［2］：
　　1.設計情境
　　從圖1可以看出，情境直接制約著其他五個元素，設計情境元素的首要任務是明確學習目的，第二個任務是確定學習主題，第三個任務是選擇相應的評估體系。建構主義非常強調學習情境在學習中的作用，皮亞杰（Piaget）認為：人是知識的積極探索者和建構者，知識的建構是通過人與情境的交互作用進行的。［3］CLD開始于某種情境，一個好的學習情境應該適應學生的需要，引起學生的興趣和注意，并且和現實生活經驗聯系起來，例如在學習鋁的重要化合物時，創設情境時可以介紹鋁及其化合物在材料、凈水、醫藥中的重要作用，則會引起學生的興趣和有意注意。
　　2.組織小組
　　Schmucks指出，建構主義學習設計的關鍵就在于如何分組以及如何幫助學生共同合作完成學習任務。［4］小組學習為學生提供了一個把個人意義發展為分享意義的公開討論的機會，學生通過建構對話、真誠地鼓勵和現實地評估他人的工作來支持彼此的學習，學生相互影響，一起思考如何完成一項任務，以及向同伴展示自己的思維活動，若把不同思維類型的學生組成一個整體會激發出更有創造力、更具有發散性的思維活動——因為他們能接觸到統一看法、策略和觀點的不同細節。我國傳統教室是為了監控學生的行為和確保其位置只能聽教師講課而安排的，而不是為了讓學生相互溝通和合作，很少能給學生提供彼此開放、交流思想所必需的安全感和互動機會。在化學教學中，我們可以采取“組內合作、組間競爭。”［5］和多元智能理論，讓每個學生都有任務、有發揮自己智能強項的機會，例如在制取Al（OH）3時安排思維邏輯性較強的同學進行實驗設計，以身體運動為智能強項的同學進行操作，空間智能較強的同學畫裝置圖，語言智能較強的同學進行描述和解釋，當然每個組員在各負其責的同時也要經過大家的監督同時吸納其他成員提出的合理建議，共同完成實驗任務。
　　3.搭建橋梁
　　任何新的學習都建立在學生當前持有什么，理解或相信什么的基礎上。橋梁元素是課堂中應用建構主義學習理論的關鍵，構思有效途徑，解釋學生已有概念，這些概念被描述為“前概念（perconceptions）、誤概念（misconceptions）、直覺（intuitions）”等［6］，這些概念與所教的科學概念有很大的差異，研究表明“盡管有正規的教育，但這些前概念可能一直持續到成年”。［7］維果斯基提出的支持學生在舊有知識基礎上發展新的學習的“支架”概念，以及奧蘇貝爾提出的“先行組織者”理念則可以作為建構主義對舊知識影響新知識學習的經典解釋，都是建構主義的理論基礎。我國傳統課堂教學模式缺乏對學生已有知識的挖掘和澄清，已有知識和新知識之間往往存在鴻溝，教師如果不在新舊知識間建立鏈接橋梁，則無法確定學生的“最近發展區”，難以為學生提供“腳手架”，想提出學生需要學習什么或想評估新的學習就比較困難。例如，在學生的前概念中堿與堿是不發生反應的，所以在制備Al（OH）3時，很容易采用Al2（SO4）3+NaOH這個實驗方案，實驗失敗引起認知矛盾，引出Al（OH）3+NaOH發生反應，通過體驗失敗和教師的引導學生很自然地把Al（OH）3的兩性性質納入知識結構中，認知結構發生“順應”轉變。
　　4.策劃任務
　　從CLD示意圖可以看出任務是整個拱門的中心環節或拱心石，是內容的核心，而問題又是任務的核心。任務的本質應當是學習者迫切需要的，或具有足夠大的挑戰性，能夠吸引學生的注意力，使其能專注于問題的解決。精心設置一項任務，讓學生在參與任務的同時，解決他們自己預先提出的疑問，并仔細考慮學生對這些問題的回答，確保他們會持續思考，學生在積極參與的時候就是其真正在學習的時候。任務應體現開放性，當問題應用于現實生活的時候，是最有用、最有說服力的。“建構主義批評傳統教學使學習去情境化的做法，強調把所學的知識與一定的真實性任務情境掛鉤，提倡在教學中使用真實性任務，讓學生通過一定的合作來解決情境性問題，以此建構起能靈活遷移、應用的知識經驗。”［８］例如在學習Al（OH）3的性質時，提出Al（OH）3可用作胃藥這個問題情境，讓學生在這個問題情境中尋找其原理。
　　5.安排展示
　　展示是一種成果與思想分享的過程，正如黛博拉.梅爾所說：“知識的社會化建構需要向其他人說明您知道了什么，也需要與人分享您正在思考什么。”［9］作品是多元化的開放式的，不局限于一份試卷，可以是Na與Cl原子展開爭奪電子的表演，可以是一首“氫的自述”［10］的詩歌，可以是一份有關周邊空氣CO2含量的調查報告。作品應該記錄或評述學生對他們將要完成的一項任務的思維活動，展示的本質就是學生對自我建構意義的表達，其主要目的是使他們的思維活動視覺化，即除了展示作品外還要描述其思考過程、怎樣創建意義及理解材料，這是通向有效展示的關鍵，這樣教師才可以評估他們是怎么學習的，以及他們現在知道了什么。另外，展示作品的過程中應伴隨著自我、教師和同伴的評價，包含正式和非正式評估，有利于帶來進一步的反思、交流與合作。例如，在制取Al（OH）3時，學生一邊展示成果一邊進行解釋，自我、教師和同伴進行反饋性評價。
　　6.引導反思
　　因為緊張的課堂教學和學習使大多數教師和學生忽視和怠慢了反思這一過程。建構主義學習設計特別強調學生在創建意義的思維過程中所涉及的思維活動和元認知的投入。反思是一個整合新知識的過程，正如舍恩所說“設計者經由反思與情境進行對話”［11］，當學生是學習的主動設計者時，他們的知識是流動的，及時地來回流動，在建構、反思、應用間流動。反思包括學生從對自己靈魂深處的感受、對自己想象中的映像和對自己內部對話的語言思考中記住了什么。反思包含了兩種不同的評估，第一種是公開的反思或者小組反思，第二種是對個人思維活動的分析，通過評估學生的反思可以確定學生已經建構了什么樣的知識和觀點，把學習與教育標準鏈接起來。例如，在制備Al（OH）3時有的同學總是不能成功制取，這是值得學生分析和反思的。
　　二、建構主義學習設計案例
　　標題：鋁的重要化合物三
　　三、小結
　　在化學課堂教學中，通過引入建構主義學習觀的教學模式，學生的主體性得到了發揮，合作能力得到了提升，探究與反思能力得到了加強。自主、合作、探究是新課程改革倡導的三大學習方式，適應終身學習的要求，符合學生為主體的科學教育理念。我國新課程改革倡導的三大學習方式與建構主義學習觀存在著極大的吻合性，對于發揮學生的主體性具有極其重要的作用。
　　參考文獻：
　　［1］中華人民共和國教育部.基礎教育課程改革綱要（試行）［M］.北京:人民教育出版社.
　　［2］喬治·加儂，米歇爾·柯蕾著.宋玲譯.建構主義學習設計——標準化教學的關鍵問題［M］.北京:中國輕工業出版社，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.論合作學習的基本理念［J］.教育研究，2002，（2）:68-72.
　　［6］萊斯利·P·斯特佛等.高文等譯.教育中的建構主義［M］.上海:華東師范大學出版社，2002.295.
　　［7］Vinnot，L.Spontaneous reasoning in elementary dynamics.European Journal of Science Education，1979，1，（2），205-222.
　　［8］郭建鵬.如何準確理解建構主義教學思想［J］.教育學報，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］韓慶奎，張雨強.多元智能——化學教與學的新視角［M］.濟南:山東教育出版社，2008.29.
　　［11］Schon，D.A.The reflective practioner:How professionals think in action.New York:Basic Books，198