基于建構主義理論探討大學化學的教學方法

孔粉英+范大和+朱凱+王偉

摘 要：本文分析了大學化學教學過程中出現的一些問題，詳細介紹了建構主義教學理論，論述了以建構主義為指導的師生定位和化學教學模式。

關鍵詞：教學改革；化學精神；建構主義理論

美國麻省理工學院化學系主任李巴德（Lippard）先生在接受C&EN執(zhí)行編輯采訪時指出：“化學最重要的是制造新物質?；瘜W不但研究自然界的本質，而且創(chuàng)造出新分子、新催化劑以及具有特殊反應性的新化合物?；瘜W學科通過合成優(yōu)美而對稱的分子，賦予人們創(chuàng)造的藝術；化學以新方式重排原子的能力，賦予我們從事創(chuàng)造性勞動的機會。而這正是其他學科所不能媲美的?！?/p>

學生自初中時代便開始接觸化學，到大學時期已經學習了很多化學知識，但是很多學生甚至是教師都不能很好地解釋什么是化學。文首的一段話很好地為我們做出了解釋。從門捷列夫（Dmitri Mendeleev）發(fā)現元素并且創(chuàng)造元素周期表，以此為基礎發(fā)現和創(chuàng)造新的化合物，到如今發(fā)達的化工業(yè)和人們日常生活中的方方面面，可以說沒有化學就沒有當今豐富多彩的生活，而化學最重要的屬性就是發(fā)現和創(chuàng)造。發(fā)現、創(chuàng)造新物質，這正是化學工作者需要培養(yǎng)、追求的化學精神和化學價值所在。

化學教育的方向應該遵循化學學科的屬性，化學是一門中心的、實用的和創(chuàng)造性的自然科學，而“創(chuàng)造性”是化學的最重要屬性。如何在化學教學中體現和實現創(chuàng)造性，如何在化學發(fā)展中傳承和發(fā)揚創(chuàng)造性，是化學教育者需要關注的最重要的方面。本文就大學化學課堂中出現的一些問題，結合教育心理學理論與多年的教學經驗，探討當前傳統教學模式的利弊和大學化學課堂教學模式和教學質量的改良。

一、化學課堂出現的問題及有關解決方案的探索

在大學化學課程的教學中，化學材料越來越新，內容也越來越豐富，教學方式也越來越多樣化，可是化學專業(yè)的報考率逐年遞減，學生對化學的學習熱情和興趣逐年衰減，其原因有多種。作為教師，我們應該主要從自身方面進行分析：是否要改變當前的教學模式，引入更多的趣味性，寓教于樂；是否要改變當前的考核模式。很多教師在教學生涯中會遇到一些怪才、偏才，他們在少數的課程上體現出了驚人的創(chuàng)造力以及想象力，而其他科目的表現卻令人堪憂，如果讓他們專注于興趣所在而在別的方面對他們適當降低要求，更能體現人才培養(yǎng)的人性化和專業(yè)化。在長期的授課過程中，教師身上也出現了兩類問題。一是由于沒有保證知識的更新，導致教學內容少而陳舊，并且當前化學教材落后于時代要求；二是太過注重科研，注重職稱的晉升，急于出更多的論文以及得到更多的經費，而在教學上花的功夫不夠。以上兩點要求教師對自己的素質進行更為嚴格的培養(yǎng)和考量。

教師是很喜歡學生與自己進行互動的，優(yōu)秀的教師可以抓住課堂的節(jié)奏，而反應熱烈的學生則能讓教師保持這種節(jié)奏，怎樣保持這種節(jié)奏則是教學思路中非常重要的方面。反觀現在大學生的課堂行為：逃課、睡覺、玩手機的情況非常嚴重，教師甚至需要用點名簽到來保證學生的出勤率。教師不應該投入過多的精力在管制學生的行為上，而是思考和解決如何提高教學質量和效果，應該思考是不是自己的授課內容有問題或者是授課方式不理想。學生逃課、玩手機在某種程度上對于教師來說也是非常大的悲哀。有學生曾經給筆者講過他們初中時化學課的經歷：無論課緊課松，教師總會在課堂前十分鐘進行測驗，這樣的方式保證了當時該班極高的化學成績。那么這種方式是不是也可以引進大學課堂？筆者認為這種方法在當前的化學課堂甚至是更多科目的教學中都可以作為一種最為簡單有效的督促學生學習的方法。

國外教育界有句名言：“告訴我，我會忘記；演示給我，我會理解；讓我參與，我將學會。”道理每個教師都懂，可是應該怎樣去做，能不能做好，心里沒底。接下來，我們將依據教育心理學中的建構主義學習理論分析應該使用怎樣的教學模式讓學生參與到學習中，并且在交互學習的過程中學到知識。

二、建構主義學習理論

建構主義（constructivism）學習理論是由瑞士心理學家皮亞杰（J.Piaget）提出，他指出傳統教學是以教師的“教”而開展，建構主義教學是以學生的“學”而展開，創(chuàng)設情境，讓學生實現意義建構。接下來我們首先從建構主義教學思想的知識觀、學生觀以及教學觀三個方面來介紹什么是建構主義理論，然后分析當前大學化學課程的教學應該使用怎樣的教學方法。

1.知識觀

知識并不是對現實的準確表述，它只是一種解釋和假設，不是最終答案，這種解釋和假設可以是正確的，也可以是錯誤的，它可以隨著我們對事物的認識發(fā)生根本性的變化。知識并不是精確的概括世界的法則，而是需要針對具體情境進行再創(chuàng)造。很多問題的答案會有不同的方面，甚至不同的答案可能互相矛盾，但是它們都是合理的，因為它們都必須在不同的情境下才能發(fā)生，而這些都被我們奉為真理。盡管我們可以通過語言符號賦予知識一定的外在形式，甚至這些命題還得到了較普遍的認可，但這并不意味著所有人會對這些命題具有同樣的理解。建構主義的知識觀在某種程度上對知識的客觀性、可靠新和確定性提出了懷疑，強調知識的動態(tài)性。其中有些知識觀過于激進，但它向傳統的教學和課程理論提出了巨大的挑戰(zhàn)，在化學教學上需要我們深思。要讓學生更好地掌握知識，就需要學生具有懷疑的精神，這點對于教師搞科研也是必不可少的。

2.學生觀

在學生觀上，建構主義強調學生經驗世界的豐富性和差異性。建構主義認為，每一個學生都是不一樣的，每一個學生頭腦中的知識經驗都是不同的，每一個學生在理解新的知識的時候都是根據、依賴過去的知識經驗，形成對問題的解釋，提出自己的假設。這種情況在教學過程中很常見。在教學初期，我們會遇到一些自認為非常容易理解的內容，甚至是常識性的內容，學生卻很難理解，而有些重點學生卻把握得很牢固。雖然存在學生主觀上對重難點更加重視和教師客體更加關注對重難點講解的原因，但是更重要的是基礎性問題的講解。學生需要主動建構信息的意義，來充實、豐富和修正自己的知識經驗，并且這種建構是不能由其他人代替的。在教學過程中，不能過于關注重難點問題的解決，基礎性內容應該得到更多的關注和講解，防止學生在學習初期的知識建構中出現漏洞。

3.教學觀

學生并不是空著腦袋進入學習情境中，日常生活和各種形式的學習使他們形成了自己的知識經驗，在接觸新的學習資料時他們會首先根據已有的經驗來建構自己的理解，即使某些問題他們從來沒有接觸過。學習過程不是由教師向學生傳遞知識的過程，而是學生主動建構知識的過程，是知識的相互作用和轉換。在學習過程中，一方面學生以自己已有的知識經驗為基礎理解新知識，另一方面學生需要依據新的經驗對已有的知識經驗做出調整和改造，這個過程就需要以合作互動的方式，在社會背景條件下實現對新的知識經驗的汲取。知識不能脫離情境而抽象存在，人們應把學習與情境化社會實踐活動聯系在一起。在介紹知識觀的時候已經談及過了知識的屬性，有些知識在不同的背景下可以是真理也可以是謬誤。

傳統的教學模式下，教師是知識的授予者，學生是接收者，教學方式不夠靈活，較大程度上要求學生對教師教授的知識做到融會貫通即可，這樣的情況下學生無法很好地做到舉一反三、觸類旁通。傳統教學包含著教師、學生和教材三個要素。建構主義的教學模式，是與建構主義學習理論及建構主義的學習環(huán)境相適應的，它可以概括為：以學生為中心，在整個教學過程中由教師起組織者、指導者和促進者的作用，利用情境、協作、會話等學習環(huán)境要素充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和創(chuàng)造精神，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。建構主義認為教學過程是知識的相互作用和轉換，師生關系是一種合作的關系，學習過程中教師和學生需要共同對某些問題進行探索，在探索的過程中相互交流和質疑，了解彼此的想法。由于經驗背景的差異不可避免，學習者對問題的看法和理解經常也是千差萬別，而在教師與學生的學習共同體中，這些差異本身就是寶貴的現象資源，這種資源很大程度上能影響學生學習的動力。雖然建構主義非常重視個體的知識建構和自我發(fā)展，但是也不能否認教師的影響作用。新型的師生定位在新的教學模式的開發(fā)中起著至關重要的作用。第一，教師的角色是學生建構知識的忠實支持者，是學生建構知識的引導者。教師需要從傳遞知識的權威領導者轉變?yōu)檩o助學生學習的輔導者，成為學生學習的合作者。教師要做的是提供復雜的真實問題，不僅要提出問題，而且要認識到這些復雜問題有多種答案，鼓勵學生用多種方法解決問題。同時，解決復雜問題的過程容易引發(fā)和增強學生的學習動機，復雜問題的解決可以增強學生的自信心，自信心的增強也有利于學習動機的增強，從而形成良性循環(huán)。教師在學生主動建構知識經驗的過程中也能對自己的知識體系進行檢查，互動的學習過程產生互利的學習結果。第二，學生的角色是教學活動的積極參與者和知識的主動建構者。傳統教學方式與建構主義教學方式的區(qū)別在于學生對知識的攝取方式。傳統教學要求理解和接收，建構主義要求學生基于已有的知識體系對知識進行建構，強調學習過程的主觀性，學生需要積極地探索和發(fā)現知識的意義并建構到自己的知識體系中，充分做到發(fā)揮學生的首創(chuàng)精神，提供學生在不同情境下應用知識的機會，根據自身的經驗形成對客觀事物的認識和解決實際問題。

三、采用建構主義的教學方式改善化學課堂

在建構主義理論的教學模式下，已經開發(fā)出一些教學方法：支架式教學、認知學徒制和拋錨式教學。這里主要介紹一種更為適合于化學課堂的教學方法——拋錨式教學。這是一種強調要把知識放在特定的情境下進行教學活動的教學方式，要讓知識的本身和知識的接受過程變得更有意義。學習知識的過程會引發(fā)學生新的疑問，而這些新問題的解決空間也容納了新的知識。整體過程就是先確定問題，也就是“拋錨”，確定了問題也就確定了教學的內容，即“錨固定了船”。學生需要通過實踐經驗解決問題，在實踐的過程中獲取直接經驗并且建構到自身的知識體系中，這種體系能創(chuàng)造非常好的合作學習環(huán)境，而良好的合作學習環(huán)境又能帶動學業(yè)不夠理想的學生的學習興趣，有助于所有人在團體中獲得參與感與贏得伙伴尊重。

拋錨式教學由以下環(huán)節(jié)組成：創(chuàng)設情境—確定問題—自主學習—協作學習—效果評價。為了很好地解釋這些環(huán)節(jié)，我們通過化學問題的解答示范來說明。首先，教師提出問題：“滴定分析法是一種常量分析法，為什么這種方法要求化學反應需要定量進行、反應速度要快、要有簡便可靠的方法確定理論終點和共存物質互不干擾四點要求？”問題中教師創(chuàng)設了情境“滴定分析法的使用”，確定了需要研究的問題是“為什么滴定分析法對于化學反應有四點要求”，學生需要自主考慮和學習滴定分析法的過程與要求，要考慮到滴定分析法的分類：酸堿滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法和絡合滴定法，并且要弄清楚每種方法對應的分析物質，利用的反應機理等，弄清楚每種方法的注意事項，得到自己的結論。接下來通過協作交流、討論，對不同的觀點進行補充和修正。最后，不僅讓學生記住了這四點要求，也讓學生理解了為什么會有這四點要求，做到了“知其然也知其所以然”，這正是教師教學所追求的目標。而該種教學形式下的效果評價不像其他教學方法需要單獨拎出來進行測驗，因為這種方法本身就是解決問題的過程。

在這種教學形式下，教師從信息的傳授者變?yōu)榱藢W生的學習伙伴，這對教師來說是非常大的挑戰(zhàn)，尤其是習慣作為“專家”的教師們，在常年的教學生涯里要迅速完成這樣的轉變是非常困難的。不過作為一個教育工作者，必須要讓自己的學生更好地掌握知識，更好地發(fā)揮主觀能動性。

四、小結

筆者通過分析大學化學教學中師生出現（下轉第138頁）（上接第51頁）的一些問題，結合建構主義教學理論，深深地意識到必須打破原有的以教師為中心的傳統教學方式，構建以學生為主體、教師為輔導者的教學模式，以達到培養(yǎng)學生積極參與、探究創(chuàng)新精神和發(fā)展個人能力的目的。但是，由于建構主義過于強調“以學生為中心”和“自我建構”，往往會忽視教學目標分析、學生自主學習和教師的主導作用，在運用建構主義教學模式時應該注意這類問題，積極發(fā)現問題并且解決問題也是對教師教學素質的培養(yǎng)。時代向教師提出了與時俱進的要求，廣大教師應該轉變觀念，積極地嘗試、改變新的教學模式，為培養(yǎng)更優(yōu)秀的人才而奮斗。

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