建構主義學習理論的微生物學課堂運用探究

趙 亮，羅貞標，劉友婭，王新葉

（1.茅臺學院 釀酒工程系，貴州 仁懷 564507；2.遵義航天高級中學，貴州 遵義 563099）

一、高校微生物學課堂上普遍存在的問題

微生物廣泛存在于學生的日常生活中。在理論上，高中階段的學習也為學生打下了一些學習基礎，所以我們習慣性地認為，在原有基礎之上學習一門與自己日常生活有諸多聯系的課程，學生應該會具有相當的主動性，也就是說，微生物課程理應對學生有很強的吸引力。但是，高校微生物課堂上卻出現了很多令人不解的現象：學生在課堂上對教學內容置若罔聞，埋頭做自己認為正確的事情。難道是學生對任何形式的學習都失去了興趣嗎？事實并非如此。我們注意到，盡管對教師的授課內容興趣淡然，但是不少學生卻在翻閱教材。日常生活中，學生翻閱到和微生物相關的視頻內容時，會駐足觀看。這足以說明，學生對知識依舊保持著熱情，只是對教師講授的知識失去了興趣。那么答案顯而易見，只有推進課堂教學改革，改變當下的教學模式，才能重新點燃學生對高校微生物課堂教學的興趣。

二、建構主義理論破除教學困境

推進課堂教學改革是否需要我們完全打破當下去創造一種全新的模式呢？其實未必。在歷史的長河中，教育家們已經提出了很多禁得起考驗的教育理論，例如，皮亞杰等人的建構主義學習理論，費曼技巧，行為主義學習理論等，如果能夠真正將這些教育理論運用起來，指導自己的課堂教學，同樣會對破除當下的困境提供現實路徑。而以上學習理論中，筆者比較贊同的是皮亞杰、維果斯基、布魯納等人的建構主義學習理論。

說起建構主義學習理論，教育界同行們都不陌生。該理論強調以學生為中心，強調學生對知識的主動探索和主動建構，強調學習過程的主動性、自主性、社會性和情境性［1］。該理論自誕生起，就得到了諸多教育界同人的高度評價，也成了我國師范生必學的教育理論。雖然教師們都很認可該理論的科學性，但是基于授課時間、課余工作煩瑣等因素的限制，極少有同行在課堂中長時間地貫徹落實。現代社會是一個千變萬化的社會，不存在放之四海而皆準的真理，只教會學生教材上的理論，并不能讓學生具備應對問題的能力。我們只有將學生置于相對具體的情境中，才能教會學生如何應對社會的風險和挑戰。將建構主義學習理論貫徹于教學過程中有利于這一目標的實現。現在就以微生物學為例，淺析如何在高校課堂中踐行建構主義學習理論。

（一）巧設課堂陷阱，培養學生批判意識

建構主義學習理論認為，現有知識對客觀世界的反映并不一定是純粹的，傳達知識的手段也并非絕對的真實。也就是說，任何知識理論都不代表著絕對的正確和權威，都摻雜了理論研究者個人的情感和認知。同時，教師也只是一個傳達知識的載體，其轉述也并非絕對地準確無誤。教育的目的是喚醒人的批判意識［2］。但在高校微生物學課堂中，廣泛存在著這樣的現象：教師認為教材上的理論是毋庸置疑的，自己的轉述也是客觀精準的，如果學生的理解和教材理論或者教師的表述存在偏差，那必定是學生錯了。然而，量子力學的產生也是基于普朗克對經典力學的批判認識，敢于質疑是一種珍貴的品德。

因此，筆者認為課堂改革的首要措施，就是鼓勵學生敢于懷疑，不迷信權威。例如，在組織“革蘭氏染色的原理分析”這一課堂教學時，先展示革蘭氏染色原理在醫學等領域的運用，讓學生了解該方法對于細菌分類的重大意義；隨后通過“國家資源平臺教學視頻”展示革蘭氏染色實驗，在學生觀看視頻之后，再講解革蘭氏染色原理。在講解過程中，將“脫色劑乙醇”偷換成“脫色劑甲醇”，讓學生尋找講解過程中的漏洞所在。一方面，能夠在講解原理前通過視頻生動地展示實驗過程，讓學生對革蘭氏陽性菌和陰性菌有直觀的印象；進行原理講解時，學生便不會覺得陌生而空洞，因為人們對動畫和圖片的印象比純粹的語言表述要深刻。另一方面，讓學生尋找教師講解過程中存在的“漏洞”，不僅能夠倒逼學生認真聽講，還能夠培養學生樂于思考、敢于質疑的品德，以及應對具體問題的能力。只有敢于批判，人類社會才會有所突破和進步。

（二）立足具體學情，提升學生能力

建構主義學習理論的另一個觀點是，對知識的理解必須建立在學習者已有的生活經驗之上，學生的生活經驗和已有認知水平是開展教學活動的前提。現代教育越來越重視調動學習者的主觀能動性，而不再像傳統教育認知一樣，將學習視為知識從外部到內部記憶的轉移，而是將學習看作學習者身心構建的雙向過程［3］。但教師容易犯的一個錯誤是，習慣性地將教學目標簡化為知識目標，并且認為自己的講解也條理清晰，可教學效果卻不太好。因此，在備課過程中，切忌以自己的認知水平為起點去設置教學環節，這會打擊學生的學習積極性。也就是說，高校課堂上學生學習積極性不高的一大原因，就是其主體作用被忽視［4］。

筆者曾經被一本經濟學書籍吸引，在幾乎沒有經濟學基礎知識的情況下，卻沉迷其中。之后回顧這本書的寫作，發現其中有一個非常明顯的特征，就是在解釋完原理之后，立刻給出一個生活中的事例，讓學生將晦澀的經濟學知識和自己的實際經驗聯系起來，抽象的知識立刻有了具體形象。緊接著，再將知識與當下國內國際大環境進行對應，瞬間讓讀者感覺到了作者所站的高度。課堂渙散的一大原因是，學生認為課堂知識遠離實際生活，無法在生活中進行實踐［5］。該書給的啟示是，在教學過程中，我們要著眼小處，從學生的生活經驗出發去解釋知識本身，如果最終能夠站在時代背景下去印證知識，這不僅能夠強化學生對知識的理解，還能夠開闊學生的視野，啟發學生的思維，從而使其具備相應的科學精神。那如何才能在微生物課堂中貫徹這一方法呢？

以《病毒與實踐》這一章節為例，我們最好以新冠病毒為切入口解釋病毒的基本結構和活動規律，因為學生在過去的兩年時間里，多次從新聞報道中聽聞過新冠病毒的傳播原理，此時課堂上教師再圖文結合地給予解釋，相信學生會對病毒有更進一步的認識。隨后，教師要求學生分享非典型性肺炎、禽流感等病毒的傳播原理，有助于學生對病毒這一微生物的理解上一個新臺階。需要補充的是，關于非典型性肺炎等病毒的知識需要學生課前了解，一方面能夠通過任務驅動學生學習，另一方面能夠培養學生的語言表達能力。同時安排不同的小組分別去收集新冠疫苗、宮頸癌疫苗、流感疫苗等疫苗的研發背景，讓學生認識到，人類在病毒面前并非無能為力，只要堅持不懈，就能夠找到解決問題的辦法，任何事情的發展都需要這樣的一份執著與堅守。其實，病毒與人類社會的發展始終是相伴而行的，如果學生能夠站在人類歷史發展的脈絡這一角度來看待病毒和人類的關系，就能對學生的思維方式產生巨大的促進作用。

（三）運用認知沖突，回歸育人本質

在建構主義視角下，知識教學不是將客觀知識符號直接灌輸到頭腦的機械傳遞，而是強調個體經驗的主動建構，注重課堂教學的情境性和文化互動，倡導知識的“再合法化”作為教學評價的標準和依據［6］。課本知識只是關于某些現象的相對真理，并非絕對參照，隨著社會的演進，部分真理會被超越。也就是說，書本知識是簡單的，但現實生活是多種因素交織的、復雜的，甚至在有些時候，會出現和課堂知識不相符合的情況。基于此，建構主義學習理論認為，我們應該給學生構建一個接近真實的情境，制造認知沖突，讓學生在復雜環境中去理解和運用知識，進而達到能力提升的效果。

茅臺學院隸屬貴州茅臺集團，釀酒工程是本校的特色專業。都說“曲乃酒之魂”，“曲”實質上就是一種酵母菌。作為未來的釀酒從業者，微生物就成了該專業學生必修的課程了。對于釀酒，一般來說按照步驟要求，將酒曲放入糧食中進行發酵，就能得到白酒。但是，受時間、溫度、濕度、酒曲和糧食質量等因素的影響，“釀酒”這一情境實際上是復雜的。不同的廠商釀造出來的白酒有著巨大的差別，根據不同的釀酒工藝，生產出來的酒可以分為清香、醬香、大曲、小曲等類型。基于白酒專業的學生有相關的基礎知識，我們可以設置這樣一個情境：假設你是茅臺鎮的一個釀酒工人，現在因為天氣驟然變冷，使得酒曲發酵速度變慢，不能及時完成生產任務，請問你會如何解決？這是一個充滿變量的情境，也許學生會得出很多和專業相關的答案，也許會得出很多和專業完全無關的答案。但是，我們不應該把那些與專業無關的答案否定了，因為生活本身就是復雜的，不僅僅需要微生物的知識，還需要物理、化學，也需要其他人文社科的知識。只要學生能夠解決問題，拓展思維，哪怕教學任務沒有及時完成，這樣的課堂也是成功的課堂，因為培養了學生解決具體問題的能力。

高校課堂本來就是一個思維碰撞的場所，不應該設置太多的限制，不能說學生的答案和教師預設的不一樣，就是錯誤的。本質上，所謂錯誤的標準也是相對而言的。只有鼓勵學生大膽探索，敢于表達，才能使其成為能夠順應時代發展需求的勞動者，只有這樣做，我們的課堂才是真正的高校課堂。

（四）立足學生實際，培育規劃能力

《中國學生發展核心素養》總體框架中提出學生應該具備的六大核心素養，包括“學會學習”“責任擔當”和“自主發展”等內容，強調要在教學中培養學習的興趣和意識，培養學習過程調控和評估的能力，培養責任感并尊重學生的個性發展［7］。學生的主要任務是學習，但他們在同一時間段要完成多門學科的任務，因此，能夠合理地管理學習任務也是學生能力的一種體現。大學是主張自主學習的，只有給予學生充分的自主性，才能讓他們找到自己的興趣所在，在興趣的刺激下的學習才是真正意義上的學習。然而，在現實生活中，很多學生因為剛剛脫離基礎教育的高壓環境，正處于報復性的放松階段。其實，很多學生愿意學習，但介于能力有限，大學階段又沒有教師每天安排具體的任務，就開始感到迷茫，不知所措，找不到學習目標。此時，如果教師能夠根據學生情況，在幫助學生找到自己的最近發展區的前提之下，引導學生樹立自己的學習目標，就能夠讓學生找到規劃學習任務的方向。

對于帶領學生尋找自己的最近發展區，筆者采取的方法是：編制一套分為A、B、C三個難度等級的任務單。該任務單不僅檢測基礎知識的儲備，還有活動型的題目。在開學第一課前分發給學生完成，根據學生的完成情況，再分派不同的學習任務規劃。如得分在C等及以下的學生，任務就相對簡單，只需要在課前完成預習，課后完成基本的練習；得分B等到A等之間的學生，在鞏固基本知識任務的基礎上，還需要在課下完成教師分配的討論、資料查詢等任務；得分在A等及以上的學生，在B、C兩個等級任務的基礎上還需要帶領學生完成一些實地考察任務。A、B兩個等級的任務不僅能夠促使學生鞏固基本的知識，完成學習任務，還能夠倒逼其運用本學科的理論知識通過活動將各個部分各個學科的知識融會貫通。

這一模式能夠將整個大學期間的能力提升任務拆分為階段性的任務，將學習任務規劃這一抽象的任務具體化。一般經過三次任務之后，我們會重新制作任務單進行檢測和任務分配，因為學生的學習態度、學習能力會隨著時間的推移而變化。一般來說，經過三到四個階段的任務分配，學生就會掌握任務規劃的基本步驟。在此需要說明的是，在學生第一、二兩次完成學習任務的時候，教師需要進行適當的引導，因為很多學生從未做過真正意義上的規劃。

（五）推廣合作學習，多方助力成長

20世紀80年代末90年代初，合作學習理論被引入我國，隨即掀起合作學習實踐與研究的熱潮，合作學習甚至一舉成為國家基礎教育課程改革所強調與倡導的新型學習方式之一而被廣泛應用于課堂教學［8］。合作學習是建構主義廣為推崇的學習方法。正所謂：“三人行，必有我師焉。”學生只有能夠正視并接納不同的觀點，相互借力，才能夠提高學習效率，提升能力。合作學習的實現途徑是多樣的，因此在微生物學教學過程中，課前任務、課堂討論和課后拓展訓練均是以小組合作的形式完成的。例如在講《遺傳》這一章節時，給學生安排了三個合作學習的任務：第一，課前合作完成關于遺傳基礎知識的思維導圖；第二，在課堂上，對于教師給出的相關議題，學生需要將全組成員的觀點梳理清晰并派代表做陳述；第三，課后學生需要通過小組合作，利用遺傳的知識去論證熱門變異電影的可信度。生化變異電影是在學生群體中較為流行的電影題材，利用好這一題材能夠在學生中制造共同的話題，將學生吸引到小組任務當中，同時還能夠刺激學生去運用微生物學的相關知識。

結語

建構主義學習理論是一個相對全面而成熟的理論，雖然其在對待理論知識的態度上略顯極端，但這并不能否定其在學生能力培養方面的優勢，仍然是一個值得一線教師深入研究和踐行的理論。在今后的微生物學課堂中，筆者將繼續挖掘建構主義學習理論的深刻內涵。