淺談建構主義觀念的教學設計

湯新玉

摘 要：主要運用建構主義的學習理論，設計了教學案例——氧化還原反應，經過教學實踐，達到了新課程改革的要求。

關鍵詞：建構主義；氧化還原反應；教學設計

一、問題的提出

隨著經濟的快速發展和社會進步，我國的基礎教育正在進行新的一輪改革，《普通高中化學課程標準》“課程目標”中明確提出：使高中生“經歷化學物質及其變化進行探究的過程，進一步理解科學探究的意義，學習科學探究的基本方法，提高科學探究能力”。可見，新課程改革要求學生在高中化學的學習中，通過科學探究體驗，使學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面都得到發展。

而在實際的教學中，教師重間接經驗的傳播，輕視或忽略了親身體驗所獲得的經驗。學生缺乏動手實踐和探究的機會，分析解決問題和合作交流的能力得不到鍛煉，學生動手操作能力和綜合解決問題的能力差。長期的化學教育大多只注重對知識的傳播，輕視能力的培養，學生以接受學習為主，對“講、記、背、練”的方式習以為常，結果，學生雖學習了許多具體性的化學知識，做了大量的化學習題，但是在生活、工作中遇到和化學相關的問題卻不會從化學的角度進行思維，表現不出受過化學教育的效果。

高一新生對原子結構和化學鍵的相關知識知道很少，所以，對大部分學生來說從電子轉移的角度學習氧化還原反應的本質是個難點。另外，氧化還原反應相關概念多，關系深，邏輯性和辯證思維能力的要求較高，學生不容易理清概念間的關系。

二、建構主義的學習論

建構主義（constructivism）理論是由瑞士學者讓·皮亞杰（J.Piagct）最早提出來的。建構主義學習理論認為：學習是有意義的社會協商，學習環境要由情境、協作、會話和意義建構四個要素構成。情境是意義建構的基本條件，師生、生生之間的協作與對話是意義建構的核心環節，意義建構則是學習的目的。建構主義提倡在教師指導下，以學習者為中心學習，要求學生在學習過程中從三個方面發揮主體作用：（1）用探索法、發現法去構建知識的意義。（2）在建構意義過程中，要主動地搜集，并分析有關的信息與資料，對所學習的知識要提出各種假設并努力地加以驗證。（3）把當前學習內容所反映的事物，盡量和已知的事物相聯系，并對這種聯系加以認真的思考。

三、教學案例——氧化還原反應

（一）教材分析

氧化還原反應知識是中學化學知識系統的一條主線，它分段呈現、螺旋上升式地穿插在初高中化學不同的章節中。九年級《科學》中要求學生從得氧和失氧的角度分析反應。《必修一》要求：從電子轉移和化合價的角度認識氧化還原反應，能指出氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物，以及氧化性和還原性的相對強弱，能表示出電子轉移的方向和數目，能舉例說明生產、生活中常見的氧化還原反應。《必修二》要求：舉例說明化學能與電能的轉化關系及其應用。認識原電池的原理，能正確書寫電極反應式。《選修四》要求：了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極和電池反應式，了解常見的化學電源的種類及工作原理，能解釋金屬發生電化學腐蝕的原因，認識金屬腐蝕的危害，通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施。

可見，氧化還原反應的相關概念在不同的化學教學階段中，其呈現方式不一樣，教學要求也不相同。在高中教學中，《必修一》的氧化還原反應知識的教學是整個高中化學教學的基礎，也是中學化學教學的重點。與此同時，其概念關系較多，邏輯性和辯證思維能力的要求較高，一直是中學生化學學習的難點。為了攻克這一難點，我運用了建構主義的學習理論，設計如下的教學過程，并進行教學實踐研究。

（二）教學案例：氧化還原反應

教學目標：

知識與技能：學生能用電子轉移的角度認識氧化還原反應；初步掌握氧化還原反應、氧化劑、還原劑等概念。

過程與方法：通過概念分析、實驗，培養學生的觀察能力，能用氧化還原反應的觀點解釋一些實際問題。

情感態度價值觀：通過小組對氧化還原反應的探討，培養學生團結協作的意識，善于表達自我的情感。

教學環節：

1.教學意圖：創設問題情境，明確要研究的問題

教師活動：在生產生活中，我們會不少的化學變化，如，鋼鐵的生銹、煤石油等的燃燒。

學生活動：傾聽、思考。

課堂實況：學生的認識：（1）在潮濕的環境中，鐵與氧氣、水反應產生氧化鐵。（2）碳或甲烷與氧氣反應生成二氧化碳和水。

2.教學意圖：聯系已有知識，引出新知識。以舊帶新，同時，引發個人認識

教師活動：請兩位同學來談談對這幾個反應的認識。

學生活動：聯系已有的知識經驗，說出舊概念。

課堂實況：學生A：鐵變成了氧化鐵，鐵發生了氧化反應。學生B：CH4或C變成了CO2也發生了氧化反應。學生C：得到氧的反應為氧化反應；失去氧的反應是還原反應。這樣的反應是氧化還原反應。

3.教學意圖：引入新知識

教師活動：這些反應在元素化合價方面有什么樣的共性？

學生活動：分析各個反應元素化合價的變化情況。

課堂實況：學生D：鐵元素前后化合價發生改變。學生E：C元素化合價前后改變。氧化還原反應中必有元素化合價的改變。

4.教學意圖：與舊概念產生沖突，引起學生的疑問

教師活動：從微觀角度來說，化學反應實際上是原子間的重新組合，原子由什么組成？發生化學反應時與原子什么有關？氧化還原反應有怎樣的微觀本質呢？

學生活動：思考、交流、傾聽。

課堂實況：學生F：原子由原子核和核外電子組成。原子核又由質子和中子組成。學生G：反應主要與最外層電子排布有關。學生H：反應中有可能的電子，也有可能失去電子。

5.教學意圖：通過實驗來進一步加深對概念的理解。教會學生科學的學習方法：先提出假設，然后用實驗驗證假設是否正確，實踐是檢驗真理的唯一標準

（1）教師活動：幾位同學談了自己的看法，他們的說法對嗎？我們通過實驗來檢驗他們的觀點，一起來做金屬鋅與稀鹽酸的反應。先描述現象。

學生活動：學生躍躍欲試，想做實驗驗證，小組內進行分工，各成員討論，然后達成共識，找出依據后進行交流，形成對該反應的微觀層面的認識。

課堂實況：學生I：劇烈反應，生成無色氣體，杯口有少量的白霧。學生G：燒杯壁微微發熱，有刺激性氣味氣體產生。

（2）教師活動：通過現象來分析該反應的實質。

學生活動：學生各抒己見，互相交流，取長補短。

課堂實況：觀點一：活潑金屬與酸可以反應產生氣體；觀點二：發現金屬的化合價升高，氫的化合價降低；觀點三：鋅排在金屬活動順序表氫之前，可以和酸反應。

（3）教師活動：將實驗進行改進，進行演示實驗。

■

電流計的指針發生了偏轉，說明了什么？通過這一宏觀現象，說明了什么微觀本質？從電流計的指針偏轉的方向可以判斷出什么？又知，電流的方向和電子移動的方向相反？又能得出什么結論？Zn與鹽酸反應產物是氯化鋅，鋅的化合價升高了嗎？由此可以得出什么？

學生活動：學生重點觀察電流計的偏轉，并如實記錄現象：（1）電流計指針發生偏轉；（2）但是碳棒上有氣泡，而不是鋅極上有氣泡；（3）氫氣在碳棒上產生。

課堂實況：學生的幾種不同觀點：（1）鹽酸能導電；（2）電流計指針發生偏轉，說明有電流通過整個電路；（3）電流的形成，其微觀原因是電子的定向移動；（4）鋅極是電子流出的一極，碳棒是電子流入的一極；（5）鋅失去電子，鹽酸中的氫離子得到電子；（6）氫離子和氯離子的移動使整個電路為通路。

6.教學意圖：為學習氧化還原反應的本質打下基礎。歸納、總結氧化還原反應的共同本質

教師活動：總結氧化還原反應、氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物的概念。

學生活動：經過思考、分析，得出結論。

課堂實況：Zn變為鋅離子；化合價升高，被氧化；氫離子被還原變為氫原子，再變為氫氣。

7.教學意圖：應用與評價、深化、提高認識、反思評價

教師活動：利用氧化還原反應的概念對下列反應進行判斷：Cl2+NaOH=NaCl+NaClO；談談一這節課的認識和感受。

學生活動：思考、總結。

課堂實況：合作愉快，認識了氧化還原反應；思路開闊，參與性增強。

經過實證研究，程度相當的兩個班，一個班采用上述教學設計，另一個班為對照班，經過后測發現：對照班有20%、實驗班有45%的學生能較為深刻理解氧化還原反應的實質。在后續另外的小測驗中，兩個班成績存在較大差異，同時實驗班學生學習化學的熱情明顯高漲，化學課上敢于發言，主動積極地參與課堂，課堂氣氛更熱烈。而對照班的課堂氣氛明顯沒有實驗班活躍。

綜上所述，在進行化學概念教學時，尤其是引入一個新概念的時候，教師要創設情境，使學生對現有的概念產生疑惑，并且教師要引導學生理解新概念的合理性、發展性。在這樣的基礎上，學生才有可能放棄已有的舊概念，接受新概念。

總之，建構主義理論為優化教學設計提出了根本性的指導，以發展意義為先，訓練為后。以學生為中心，教師為主導，體現了新課程改革的基本思想，學生對概念的理解更為深刻，其學習熱情、思維品質、解決問題的能力也有顯著的提高。

參考文獻：

田芳.基于建構主義學習理論的化學教學設計：以“化學反應中的能量變化”為例[J].教育教學論壇，2013（13）.

？誗編輯 王團蘭