建構主義理論在中學化學教學中的實施

張金才

化學是中學階段的一門必修課,它不僅要求學生掌握化學基本概念、基礎理論、元素化合物知識、化學反應的基本類型、無機物的分類及相互間的關系等知識;而且要求學生在認知學習這些知識的過程中掌握化學基本理論的產生過程及研究方法,從而在知識傳授過程中完成能力的培養。建構主義理論為新形勢下化學教學工作提供了理論指導,為新時期化學教學改革指明了方向。

一、建構主義理論的基本觀點

建構主義是一種認知學習理論,主要反映在認知個體在與周圍環境相互作用的過程中,逐步建構起外部世界的知識從而使自身認知結構得到發展,這種相互作用涉及到兩個基本過程:同化和順應,同化是指把外部環境中的有關信息吸收進來,并結合到認知個體已有的認知結構中,也就是認知個體將受外界刺激所提供的信息整合到自己原有認知結構內的過程;順應是指外部環境發生變化,原有認知結構無法同化新環境提供的信息時所引起的認知結構發生重組和改造的過程。認知個體可以通過這兩種形式來達到與周圍環境的平衡,使自身認知結構逐步建構起來。

二、建構主義用于化學教學的依據

1.化學知識產生的過程體現了建構主義的認知過程

化學作為一門自然科學,它是古往今來無數中外化學家的化學科學研究和實踐的成就,是人類認識自然和利用自然的過程的高度概括。各種基本概念、基本理論的產生無不體現著人們從對自然“一無所知”到“知之甚少”,再從“知之甚少”到“知之甚多”,的認知結構不斷變化和更新的過程。從膚淺的感官認識到深入而又不乏片面的理論的提出,無不體現著這種認知結構的發展過程。

2.化學學習過程體現了建構主義的認知過程

中學化學的基本知識涉及到人們的日常生活、工農業生產、環境、國防和科學技術現代化等諸多方面,人們的衣、食、住行樣樣離不開化學。一個人在自身成長過程中,總能對各種化學問題有一定的了解,如果在這些“了解”的基礎上繼續深入的學習和實踐,經過不斷的同化和順應過程,完全可以實現對中學化學知識的學習。

三、建構主義理論基礎下化學課堂教學設計的思考

1.從客觀世界出發建構化學基本知識

客觀世界中會出現許多化學問題和化學現象,從這些化學問題和化學現象出發,可以通過現象的解釋,完成對化學知識的學習和建構。

例如,2005年3月29日,一輛載有35t氯的槽罐車與一輛大貨車相撞,造成大面積液氯泄漏。這次事件共死亡28人,傷者350多人,初步估算損失2901萬元。一夜之間淮安市王興鎮、老張集鄉、蔣庵鎮的三個村莊空無一人,飛禽走獸幾乎全部死光。上萬人連夜大轉移,這在淮安乃至江蘇有記錄可查的歷史上是空前的。

通過此次事件可以實現對氯氣的性質的學習,創設的問題如下:

(1)液氯是什么?為什么可以裝在槽罐車中運輸?常溫下是什么狀態?

(2)氯氣為什么可以害人?

(3)為什么事發前綠油油的小麥、油菜,經過氯氣熏染,全都變成了金黃色,剛長綠葉的樹苗枯萎了?

(4)目前事發現場周圍一些村莊,大氣中氯化氫含量仍然很高,為什么?

(5)齊齊哈爾市的氯氣泄漏事件中,地面的積雪已變成了綠色,為什么?

(6)重慶天原化工總廠的氯氣泄漏事件中,為什么爆炸現場空中不斷噴出堿性水幕?等等。

通過該類氯氣泄漏事件分析,讓學生在了解事件的基礎上,對氯氣的性質進行系統的學習。

2.以認知主體為中心進行建構

在傳統的行為主義學習理論長期潛移默化的影響下,學生從幼時對客觀世界的“好奇”、“好問”,逐漸養成一種不愛問、不想問“為什么”、也不知道要問“為什么”的麻木習慣,對新知識、新技能缺乏主動性,形成了一種在考試壓力下,盲目崇拜書本和老師的思想,最終培養的學生普遍缺乏探索能力、創造力和學習的內在動機。建構主義者認為,認知主體是教學的中心,是知識意義的主動構建者。無論是教學模式、方法和教學設計,都要圍繞這個中心來進行,否則,將無異于傳統教學,無異于行為主義學習觀。

例如,學習堿金屬中鈉的化合物的性質時,可以首先讓學生去調查日常生活中鈉的化合物有哪些,他們可以用來做什么,為什么可以有這些用途。調查的途徑可以是自我發現、查閱書籍,還可以進行咨詢,或是利用周末實際考察鈉的化合物的生產企業等等。通過這種研究性的學習過程,使學生對鈉的各種化合物的性質、用途,進行非常深入的學習。

3.建構主義理論指導下教師角色的定位

建構主義提倡在教師指導下、以學生為中心的學習,既強調學生的認知主體地位,又不忽視教師的指導作用,也就是說,教師應定位于學生這一認知主體的在建構過程中的引導者、幫助者、促進者,而不再是傳統教學模式中知識的傳授者與灌輸者。當然,教師在引導、幫助學生的過程中,往往首先也是要以“學習者”的角色,對學生在建構過程中遇到的問題去進行知識層面的幫助。

例如,在《物質的量》的學習時,教師可以事先讓學生調查日常生活中幾個常見物理量“質量”、“長度”和“時間”的產生原因、意義及其單位的定義,多大的質量為1kg、多長算1m及多久算是1s。然后在課堂上創設“物質的量”產生時的情境,使學生理解要設立一個物理量,將宏觀可稱量的“物質的質量”與微觀難以計數的“微粒數目”建立聯系。然后再對照“千克”和“米”的規定方法,定義出“摩爾”的大小,并舉例說明1mol究竟有多大,最終讓學生理解“物質的量”與“摩爾”的含義。

可見,教師在讓學生調查的過程中,同樣要作為一個學習者去調查了解,然后在課堂上幫助學生建構“物質的量”和“摩爾”的知識。

4.建構主義理論學習對教材的要求

建構主義理論強調讓認知主體自己去進行知識的建構,而對于化學這一門自然科學的學習,在學習中更應該體現“回歸自然”的探究理念,在客觀世界中引發學生的探究性學習的興趣和熱情。所以教材應該更多的體現以學生為中心,從多角度調動學生的主動性,即將推廣使用的新課標教材無疑在這方面有了很好的體現。

例如,新教材中以前的知識體系和框架被完全打破,書上的實物圖片明顯增加,為了增加學生對化學學習的興趣,許多可操作的學生實驗、探究性學習課題和生活小實驗都有明顯的增加。此外,在引入化學知識時,往往采用學生身邊一些可知可感的事物,比如說,列舉出一些你所知道的海水中所含的化學物質等等,使學生在原有知識層次的基礎上進行新知識的建構,同時增加了學生在原有知識基礎上學習新知識的趣味性。課本上“學與問”、“資料卡片”、“科學視野”、“實踐活動”等欄目的設立,更是留給了學生很大的思考空間。“實踐活動”引入了一些開放性問題,使學生在探究過程中,感受著研究性學習的快樂,進一步增強他們探究性學習的興趣,同時潛意識中培養著他們進行科學研究的方法和能力。

四、結束語

建構主義作為一種學習理論,體現了認知主體由淺到深,逐步認識自然并進一步改造自然的過程。重要的是,將學習中學生的地位由傳統的被動接受而轉變為主動求知,這不能不說是建構主義對于教學工作的一次重大改革。在建構主義理論指導下,那種對于客觀世界“好奇”和“好問”的心理將得以留存或進一步發展,這種模式下教育出的學生必將充分顯示出他們良好的創造思想和創新能力,為新時期人才的培養做出巨大貢獻。■