建構主義指導下的中學化學課堂教學設計案例研究

段云博

摘 要：作為我們國家教育教學改革的理論基礎，建構主義已經帶來了一場基礎教育的革命。基于對建構主義的認識，通過對傳統的教學設計和建構主義指導下的教學設計的實施對比，旨在尋求最適合本年級元素周期律教學的教學案例。

關鍵詞：建構主義；教學設計；案例研究；元素周期律

新世紀對教育事業有了新要求，如，目前學校面臨的重大教育課題就是培養學生擁有自主探討、主動創新以及自主學習的能力。課堂作為學校教學的主戰場，在教學過程中，教師要以學生為主體，幫助學生并激發其學習的主動積極性，并主動培養學生學會自主學習以及擁有終身學習的能力。我們現在所提倡的新學習方式是合作學習、自主學習以及探究學習，有利于幫助學生自主發展，可持續發展，認知、技能等和諧發展；有利于幫助學生發掘、提高以及喚醒自身的潛能；有利于學生全面認識自己、全面成長。構建主義強調將學生作為中心，其認為學生是整個學習過程的主體，認為知識是學生自己在某種情況下通過溝通、交流、合作、討論等方法，并利用有效的信息資源自主領悟的，而不是由教師教授的。他們還強調，教師要幫助以及促進學生進行知識的構建，教師是課堂的領導者、組織者，而不是機械的知識灌輸者、課堂主宰者，要幫助學生學會自主學習的方法。所以，學校可以嘗試使用構建主義教學理論進行化學教學，相信會有利于培養學生自主學習能力的形成。

一、問題的提出

1.建構主義概述

建構主義作為一種哲學或者學習理論，是在認知主義的基礎上進一步發展而來。其最早提出者可追溯至瑞士的皮亞杰，之后蘇聯教育心理學家維果斯基著重探討了社會文化歷史對人們心理發展的影響，特別是人類社會特有的語言和人際交往對高級心理機能發展的影響。隨著人們對建構主義理論內涵和外延的理解不斷加深，建構主義已經帶來了一場基礎教育的革命。

2.建構主義對教學的重要意義

學習者是學習的中心，是信息加工的主體，是意義的主動建構者。由于學習是在一定的情境下，學習者通過人際間的協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”“協作”“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。本文結合元素周期律的教學設計討論建構主義對中學化學教學設計的重要意義，并通過設計不同的教學情境，尋求最適合本年級元素周期律教學的教學設計。

二、教材分析

元素周期律是中學化學教材中的重要的基礎理論。在學習元素周期律之前，在初中學生已經了解了一些元素及其化合物，再加上前面對鹵族、堿金屬的學習，已經具備一定的元素化學物的知識。通過本節課的學習，可以使學生對以前學過的知識進行概括、整合，實現由感性認識上升到理性認識；同時也能使學生以元素周期律為指導，來探究以后將要學習的化學知識。我們選擇人教版全日制普通高級中學教科書（實驗修訂本·必修）化學第一冊第五章第二節《元素周期律》第一課時作為教學內容。

三、具體設計與實施

1.第一次教學設計

（1）教學設計方案

實驗班1采用傳統的教學設計。

學生觀察第一冊課本95頁表5-5：1～18號元素的核外電子排布、原子半徑和主要化合價。

學生討論、分析：隨著原子序數的遞增，原子核外電子層排布、元素的原子半徑、元素的化合價的變化規律。

教師講解：隨著原子序數的遞增，原子核外電子層排布的周期性變化是元素的原子半徑、元素的化合價的周期性變化的本質原因。

教師引導：隨著原子序數的遞增，元素的金屬性、非金屬性呈現周期性變化。

（2）反思：傳統的教學設計

在傳統的教學設計中，教師處于主導地位，學生處于被動、接受的地位。這樣雖然有利于教師課堂的組織、管理以及教學目標的落實，卻忽略了學生作為認知主體的作用；雖然有利于具體概念、原理本身的記憶，卻忽視了概念、原理的形成過程及其所承載的功能和價值。在后期的測查中，有相當一部分學生覺得這節課比較枯燥，小組活動也流于形式。為了激發學生的求知欲，同時將元素周期律的教學和元素周期表的認識結合起來，我們進行了新一輪的教學設計。

2.第二次教學設計

（1）教學設計方案

實驗班2采用建構主義指導下的教學設計。

教學情景：教師提供1～20號元素卡片，卡片上有原子結構示意圖、原子半徑、相對原子質量、元素主要化合價、元素的單質和化合物的某些性質（例如：單質的顏色、密度、與水反應的情況，與氫氣反應的情況，元素對應堿的堿性、對應酸的酸性等）。

自主學習：學習小組根據所給的信息，尋找元素間的內在聯系，根據其內在聯系對元素進行分類、排序。（全班學生通過協作、交流等會話方式，初步完成本節的教學任務）

課堂檢測：下列元素可能放在元素周期表的什么位置？①其他堿金屬元素、鹵族元素；②Ga 、As 、Sn（提供元素的核外電子排布、化合價、半徑等信息），并推測空位元素Ge的元素性質。

最后，教師總結出元素周期律和元素周期表，并介紹門捷列夫和元素周期表。

（2）反思：建構主義指導下的教學設計

通過問卷調查和后期測查表明，傳統的教學設計和建構主義指導下的教學設計在具體知識的落實方面相差不大。但是，建構主義指導下的教學設計體現了以學生為中心，充分發揮學生的主動性、積極性和創造性。但是由于學生對周期表的前20號元素在周期表中的先后次序已經非常熟悉，所以，在實施過程中，學生很快就排出了包含前20個元素的一張簡單的元素表。這樣由于信息的開放度不夠，使得學生活動流于形式，最終又走到了傳統的教學設計中去。于是，我們在實驗班2所給信息的基礎上又不同程度調整了所給信息的范圍。

3.第三次數學設計

（1）改進之后的教學設計

（2）反思：教學情境中信息的開放度的控制

建構主義反對傳統的將知識從其被應用的具體情境中隔離出來的做法，強調學習應該在與現實情境相類似的情境中進行。這種真實的問題情境，不僅易于激發學生的內部動機，提高學生解決問題的能力，同時也有利于培養學生的探究精神。在實驗班2的教學設計中，雖然設計了一定的教學情境，但是由于信息的開放不大，沒有刺激到學生的求知欲，所以，課堂教學中學生的積極性普遍不高。因此，在后期的教學中，我們適時地調整了信息的開放度，（見表“信息”欄目）結果顯示在不同教學情境下，學生的認知水平出現了很大的差異。（見表“結果分析”欄目）因此，建構主義下的教學設計，不僅要考慮到教學目標的制訂，而且還要關注到各個層次的學生的發展，從而創設適合于全體學生知識建構的教學情景。

綜上所述，我們發現在建構主義指導下元素周期律的教學設計中，學生通過對元素的排序和分類，深刻認識到元素與元素之間以及元素在周期表中的位置、元素的性質和原子結構之間的內在聯系。另外，通過控制所給信息的開放度，我們進行了5個實驗班的教學。根據對課堂錄音和學生問卷的分析，我們發現實驗班6情景中的信息開放度最適合太原五中高一年級學生的教學。由于條件限制，未能將教學實驗推廣到其他中學進行大樣本的研究。另外，通過本節課的學習，學生的認知水平是否得到發展，還需要我們作更長期的跟蹤調查。

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編輯 栗國花