基于建構主義的機械結構認識教學設計

【摘 要】利用建構主義可以比較好地說明人類學習過程的認知規(guī)律。在建構主義學習環(huán)境下，情境創(chuàng)設是教學設計的重要內容之一。通過學習情境的設計，把學生的被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，提高學生的學習興趣和積極性。機械結構認識單元采用了諸如提供實例、應用于不同情境、給予不同的思考、合作學習等靈活多樣的形式幫助學生探索不同的想法，在實踐中構建學生的知識體系。

【關鍵詞】工程認識 機械結構認識 建構主義 教改 實踐教學

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）13-0065-02

以“教師為中心，教師講、學生聽”為特點的傳統(tǒng)教學模式既不能保證教學的質量與效率，又不利于培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維，不利于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的復合型人才。學習并研究一些建構主義的學習理論，同時開展基于建構主義學習理論的教學實踐，將對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力發(fā)揮積極的促進作用。

一 建構主義學習理論

1.什么是建構主義

建構主義（constructivism）也稱結構主義，是認知心理學派中的一個分支。建構主義源自關于兒童認知發(fā)展的理論，由于個體的認知發(fā)展與學習過程密切相關，因此利用建構主義可以比較好地說明人類學習過程的認知規(guī)律，即能較好地說明學習如何發(fā)生、意義如何建構、概念如何形成，以及理想的學習環(huán)境應包含哪些主要因素等等。

建構主義理論的內容很豐富，但其核心只用一句話就可以概括：以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發(fā)現和對所學知識意義的主動建構。以學生為中心，強調的是“學”；以教師為中心，強調的是“教”。

2.建構主義的教學模式和教學方法

與建構主義學習理論以及建構主義學習環(huán)境相適應的教學模式為：“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(xié)作、會話等學習環(huán)境要素充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的?！痹谶@種模式中，學生是知識意義的主動建構者；教師是教學過程的組織者、指導者、意義建構的幫助者、促進者；教材所提供的知識不再是教師傳授的內容，而是學生主動建構意義的對象；媒體也不再是幫助教師傳授知識的手段、方法，而是用來創(chuàng)設情境、進行協(xié)作學習和會話交流，即作為學生主動學習、協(xié)作式探索的認知工具。

二 機械結構認識單元的教學設計

1.情境的設計

建構主義認為，學習是在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動而實現的意義建構過程，因此建構主義學習理論認為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構”是學習環(huán)境中的四大要素或四大屬性。

第一，情境，學習環(huán)境中的情境必須有利于學習者對所學內容的意義建構。在教學設計中，創(chuàng)設有利于學習者建構意義的情境是最重要的環(huán)節(jié)或方面。

第二，協(xié)作，應該貫穿于整個學習活動過程中。師生之間、生生之間的協(xié)作，對學習資料的收集與分析、假設的提出與驗證、學習進程的自我反饋和學習結果的評價以及意義的最終建構都有十分重要的作用。協(xié)作在一定的意義上是協(xié)商的意識。協(xié)商主要有自我協(xié)商和相互協(xié)商。自我協(xié)商是指自己和自己反復商量什么是比較合理的；相互協(xié)商是指學習小組內部之間的商榷、討論和辯論。

第三，交流，是協(xié)作過程中最基本的方式或環(huán)節(jié)。比如學習小組成員之間必須通過交流來商討如何完成規(guī)定的學習任務達到意義建構的目標，怎樣更多地獲得教師或他人的指導和幫助等等。其實，協(xié)作學習的過程就是交流的過程，在此過程中，每個學習者的想法都為整個學習群體所共享。交流對于推進每個學習者的學習進程是至關重要的手段。

第四，意義建構，是教學過程的最終目標。其建構的意義是指事物的性質、規(guī)律以及事物之間的內在聯系。在學習過程中幫助學生建構的意義就是要幫助學生對當前學習的內容所反映事物的性質、規(guī)律以及該事物與其他事物之間的內在聯系達到較深刻的理解。

學習環(huán)境中的情境必須有利于學生對所學內容的意義建構，這就對教學設計提出了新的要求，也就是說，在建構主義學習環(huán)境下，教學設計不僅要考慮教學目標分析，還要考慮有利于學生建構意義的情境的創(chuàng)設問題，并把情境創(chuàng)設看作是教學設計的最重要內容之一。對于工程認識課機械結構認識單元的教學內容，學生在走進課堂前，并不是一無所知的，他們已經具有一定程度的認識和理解。在教學設計上，教師從學生比較熟悉或者容易理解的實例入手設計學習情境：勻速轉動手柄，經過變速和遠距離傳動后，完成指定的工作，獲得需要的運動。主要包括：（1）汽車窗雨刷器——往復擺動；（2）電動大門、間歇送料機、牛頭刨床、慣性篩——往復直線運動；（3）電影放映機——間歇運動。

2.學生交流，查閱資料

學生交流和需要查閱的資料內容主要有：（1）變速包括

加速和減速，可以采用哪種傳動機構；（2）遠距離傳遞運動和動力，可以采用哪種傳動機構；（3）這些傳動機構的組成，尤其是齒輪傳動機構的組成；（4）分析指定的工作內容，根據功能的不同，運動的速度各有特點；（5）根據對運動形式和速度的要求，選擇執(zhí)行機構。

學生分組合作，動手搭建機械系統(tǒng)，完成工作任務。在查閱資料、交流分析、動手操作的過程中，認識和了解了帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動機構的組成和裝配以及軸系的組成；鉸鏈四桿機構及其演化形式和間歇運動機構的運動形式的轉化。對于曲柄搖桿機構、雙曲柄機構與雙搖桿機構的形成條件也有了一定的認識。

3.教師評價

教師對各組工作任務的完成情況進行評價，設計了評價表格。評價項目包括：傳動機構的裝配及工作情況、是否完成任務要求的運動形式的轉換、工作效率情況、模型搭建的工藝水平、小組成員間的交流與合作以及資料查閱與動手操作情況等。

4.知識的總結與拓展

教師對相關知識點進行總結與拓展，使學生進一步了解現代機電產品的總體構成以及機械系統(tǒng)在其中的作用?？偨Y機械系統(tǒng)中常用的傳動機構，常見運動形式的轉換，常用的鉸鏈四桿機構及其演化形式，間歇運動機構，并舉出學生比較熟悉的工程應用，使學生經歷了一個認識——實踐——再認識的過程，對掌握所學知識起到了非常重要的作用。

三 結束語

通過學習情境的設計，把學生的被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，提高學生的學習興趣和積極性，用諸如提供實例、應用于不同情境、給予不同的思考、合作學習等靈活多樣的形式幫助學生探索不同的想法，在實踐中構建學生的知識體系。

〔責任編輯：李錦雯〕