基于建构主义理论的化学教科书设计
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普通化学教学中的建构主义与解构主义思想——以胶体溶液
的教学为例
荣成;蒋疆;郑新宇
【期刊名称】《大学化学》
【年(卷),期】2024(39)2
【摘要】分析了建构主义与解构主义思想的内涵以及与传统结构主义教育观念的差异,并强调两者在教育实践中的互补性与促进作用。
以胶体溶液教学为例,探讨了如何利用建构主义与解构主义思想来设计具体的教学案例。
教学实践表明,采用建构主义与解构主义思想指导的教学方法能够提升学生对知识的理解和应用能力,同时培养他们的创新思维和社会责任感。
【总页数】6页(P292-297)
【作者】荣成;蒋疆;郑新宇
【作者单位】福建农林大学生命科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】G64;O6
【相关文献】
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构建主义学习理论指导下的高中化学教学实例研究作者:马景胜来源:《读写算·教研版》2016年第15期摘要:构建主义学习理论作为一种着重强调自我调节的学习理论,该理论的核心是强调学生的中心本位,课堂中充分发挥学生的主动性,教师做好课堂辅助教学工作。
本文对于该理论的两则实践应用进行分析与探讨,并提出该理论应用的注意事项,以期能够为其日后更好的应用提供依据。
关键词:构建主义;化学教学实例;实例分析;解决方案中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)15-068-01在课堂教学当中,培养的重点是学生,要学会引导他们发挥自身的主体作用,主动探究。
在高中化学课堂之中,教师应学会合理利用课堂教学的各构建因素,如:对话、协作、协作、意义等,使学生能对所学知识进行构建,从而发挥学生学习的主动性、积极性和创造性。
一、构建主义学习理论概述构建主义学习理论源于西方国家,它是西方心理学研究的成果。
大约20世纪90年代的时候,构建主义学习理论才开始传入我国,记得在当时还引起了一场不小的震动,那是人们对这一种新的教学模式看法不一,后来在在相关专家和学者的论证下,我们还是给予这种教学模式以接纳、宽容。
所以从那以后,构建主义学习理论就慢慢在我国发展起来了。
开始的时候,我们对这种新的教学模式还是不怎么适应的,我们的教学工作出现了不少困惑和迷茫,但随着相关研究的不断深入,我们基本寻找到了构建主义学习与新课标教学模式的契合点。
即和新课标要求一样,构建主义学习理论要求解放老师,充分发挥学生在课堂上的主动性,使学生根据学习生活和社会生活的经验确定学习内容,以此锻炼学生的创新能力。
二、构建主义学习理论指导下的高中化学教学实例实例1:新背景下,为适应全国构建主义教学模式的潮流,部分老师开始一改以前的教学风范,都积极选用构建主义学习理论指导下的高中化学教学方法。
在调查中,某一高中就采用了构建式教学,和平时教学方式大为不同,老师开始慢慢放开学生了、少讲了。
基于“建构主义理论”的化学教学优化设计作者:毛道锋来源:《新课程·中学》2013年第12期化学是一门以实验为基础,研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学。
在化学教学过程中,教师要更新教学观念,不仅要作为合格的知识传授者、教学活动的设计者和组织者,而更应该成为学生学习过程的参与者、合作者、引导者和促进者,这样才能激起学生浓厚的学习兴趣,让其形成自己的学习策略。
一、充分了解学生,设定多元化教学目标化学教学目标应该是多元化的,主要包括知识目标、能力目标和情感目标三个方面,而非单一的知识目标。
制订教学目标时要考虑以下问题:(1)学生学到哪些知识?学到什么程度?(2)巩固哪些已学知识?为哪些知识作准备?(3)要结合哪些生产和生活实际内容?(4)使学生受到哪些思想教育?纠正哪些错误观点?(5)要培养学生哪些能力?结合哪些知识、技能的教学来培养?二、创设开放情境,引导协作学习化学情境的创设,可以通过实验引出,也可以通过实物、图片、模型、录像等引出,还可以通过学生自主学习、联系生活实际引出。
在教学中创设情境不仅可以激发学生的学习兴趣,启发学生的思维和创造力,还可以增强学生的自主学习能力。
我们可以根据学生的具体情况设计不同的自主学习过程,并进行随堂调控,教师主要可以从以下几方面发挥引导作用。
1.通过运用生动形象的语言、直观教具、多媒体手段、联系生产实际、创设化学情境等方法激发学生的学习兴趣,引导教学过程。
2.教师应始终精神饱满、目光有神、满怀激情、沉着自信地与学生进行交流。
3.教师要善于通过情绪、眼神、回答问题等反馈学生听课的状态和效率,并适时做出恰如其分的评价和激励。
三、根据不同课型设计不同教学方法组合1.基本概念和理论课型。
化学基本概念和基本理论很多,往往显得较为抽象难懂,而且具有严谨的逻辑推理性。
例如,氧化还原、化学平衡、电解质、电解原理、原电池、物质的量、物质结构、质量守恒、电荷守恒、元素周期律等概念和理论。
..’课程圈田。
昆明市第十四中学赵敏一、建构主义学习理论的基本观点作为《普通高中化学课程标准(实验)》重要理论依据之一的建构主义学习理论,强调学生在学习过程中主动建构知识的意义,并力图在更接近、更符合实际情况的情境性学习活动中,以个人原有的经验、心理结构和信念为基础来建构新知识,赋予新知识个人理解的意义。
建构主义学习理论认为:知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境即一定的社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的。
其基本观点是:1.“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习的四大要素。
其中,“情境”是有利于学生对所学内容进行意义建构的学习环境。
情境创设是教学设计的重要内容之一。
“协作”与“会话”是学习过程中人与人之间的交流、讨论和合作。
“协作”贯穿于学习过程的始终,“会话”是学习过程中不可缺少的环节。
学习者与周围环境的相互作用,对理解学习内容起关键性作用。
“意义建构”是对学习内容所反映事物的性质、规律及该事物与其他事物之间的内在联系的理解与掌握,由此形成自己的认知结构。
2.建构主义提倡在教师的指导下,以学习者为中心的学习。
也就是说,既强调学习者的认知主体作用,又不可忽视教师的指导作用。
3.建构主义理论强调学生对知识的主动探索、主求学生由外部刺激的.攀;qa .揪2009.1~2.谭程拳材教学唧肖’该理论不仅要识的灌输对象转变为信息加工的主体,而且要求教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。
二、建构主义学习的程序情境一原有认知结构一协作一会话一新认知结构一意义建构三、建构主义学习理论在化学教学中的应用建构主义以学习理论为基础,对教学过程中的教学目标、教师的作用、促进教学的条件、教学方法和教学设计等方面的问题提出了自己的观点,进而形成了建构主义的教学观。
1.“情境”在教学中的应用情境教学应用于不同的教学阶段时,可以与其他教学策略进行相互补充、相互辅助。
建构主义理论指导下的支架式教学模式研究——以高中化学教学为例一、问题的提出新一轮课程改革强调重视学生的全面发展,提高学生的科学素养,在学习知识的同时更加注重能力的提高,原有的以教师为中心的教学模式已不能适应新课程改革的需要。
建构主义教学模式以学生学习为出发点和归宿,强调学生之间的交流与合作,为教师课堂教学的再创造提供了条件和空间,与新课程的性质和基本理念高度一致。
因此,建构主义成为了新一轮课程改革的理论基础,并发挥着越来越大的影响。
二、建构主义理论与支架式教学建构主义学习理论的核心理念是强调知识的动态性、学生经验世界的丰富性与差异性、学习的主动构建性、社会互动性以及情境性。
建构主义认为学习的实质不是学生单方面机械式的被动接受或是复制来自教师的输入行为,而是通过尽力寻求新信息的意义或将其与已知信息联系起来,历经同化、顺应、平衡等过程主动建构形成新的知识。
建构主义学习理论为有效贯彻实施新课程标准提供了一个理论基础。
支架式教学是建构主义教学模式中,发展日臻成熟的一种模式。
支架式教学最早是由布鲁纳从建筑行业中的“脚手架”一词引入到课堂教学中来的。
支架式教学的理论基础源于维果斯基的“最临近发展区”理论,维果斯基认为,学生在学习过程中,存在着对所要解决的问题的潜在发展水平(第二水平)和实际发展水平之间(第一水平)的差异,这个差异就是“最邻近发展区”。
通过在教学中搭建支架,学习者可以在教师的帮助下,消除这种差异。
它们之间的关系可以形象的表示为图1。
依据建构主义理论和维果斯基的“最临近发展区”理论,可以将支架式教学定义为:学生利用教师和学习伙伴提供的方向、任务、资料、情景等学习支架,不断攀升自己的“最临近发展区”,从而有效、自主建构知识的一种教学方法。
支架式教学主要由搭脚手架、进入情景、独立探索、协作学习和效果评价五个环节构成。
在支架式教学中,根据学习者的最临近发展区来搭建支架,帮助学生进入情景,随即撤去支架,让学生通过独立探索、协作学习来完成知识的建构过程,使学生的思维及综合实践能力有更高的发展。
基于建构主义的化学教学设计作者:盘继德来源:《试题与研究·教学论坛》2017年第05期摘要:根据建构主义理论,教师在进行化学教学设计时,要努力创设真实、复杂的问题情境,同时要为学生创设合作学习的环境,强调合作中的表现、交流、沟通、讨论等群体互动对知识建构的内在意义和价值,在评价时,设计多种不同的评价方式,以反映学生真实的水平。
关键词:建构主义;教学设计;离子反应一、建构主义对化学教学设计的指导1.建构主义的知识观和学习观建构主义认为知识的本质是内在的、动态的,知识不能通过传递的方式获得,而只能由每个学习者以原有的知识和经验为基础,主动建构而成。
建构主义的知识观决定了建构主义的学习是一个积极内化、主动生成的过程。
建构主义学习理论认为,学习过程是以已有的经验为基础,通过外界的相互作用来建构新的理解。
学习是一种建构的过程,学生已有经验在学习过程中是一个不容忽视的因素。
2.建构主义的评价观根据建构主义的观点,评价的对象不仅包括学生的学习结果,还包括学习的过程;评价的主体不仅是教师,还有学生。
学生通过自我评价,才能对自己的学习进行反思。
所以,建构主义的评价是基于动态的、持续的、不断呈现的学习过程以及学习者的进步,教师所采用的教学策略和所创设的学习环境。
其目标在于如何根据需要和实际情况修改教学策略,使学生不断取得进步。
3.建构主义的四个要素建构主义的四个要素:情境、协作、会话和意义建构。
联系和思考是意义建构的关键,所以进行课堂教学设计首先就要创设一定的教学情境,引导学生联系和思考,启动学生的意义建构。
4.建构主义学习环境下教学设计的内容和步骤建构主义理论指导下的教学设计包括以下几个内容:教学目标分析、情境创设、信息资源设计、自主学习设计、协作学习环境设计、学习效果评价设计、强化练习设计。
在化学教学设计过程中需要结合化学学科的特点,按照这几个步骤进行化学教学设计。
化学教学目标设计,明确地提出教学目标,有利于明确教学工作方向,选择最优的教学策略。
基于建构主义理论的化学教科书设计摘要建构主义是新课程的重要理论依据。
以建构主义学习理论的“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”4大要素对鲁科版《化学1》中的“物质的量浓度”一节内容进行剖析,提出了教学实施的建议。
关键词建构主义高中化学教材物质的量浓度情境创设意义建构任何课程改革,都是建立在一定的理论基础之上的,建构主义理论是新课程的一种重要的理论依据。
它对化学教材的内容选择、编排和实施都产生深刻的影响。
在山东科技版普通高中课程标准实验教科书(以下简称鲁科版教科书)《化学1》[1]中,“物质的量浓度”这部分内容的设计思路与传统的教材内容呈现方式相反,传统的教材是先给出“物质的量浓度”的概念再配溶液。
而鲁科版教科书是先让学生配制含有一定物质的量浓度的溶液,而后让学生表示这个溶液的组成,通过实验的配制过程帮助学生建构起物质的量浓度的概念。
这样的内容设计对教师实施教学提出了挑战。
本文从建构主义学习理论角度,深入分析并准确把握教科书内容及其呈现方式所体现的教育理念,深刻理解其形式背后的理论基础,以此指导教学实践。
1 建构主义学习理论的基本观点[2]建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。
因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的4大要素或4大属性。
2 以建构主义学习理论分析教科书内容传统的化学教科书多属于“教本教材”,教科书的关键部分是知识点和练习,而非学习过程和学习活动方式的设计。
因而,当教科书有什么变化时,人们关心的是教科书内容的增减和练习的变化,而不是教科书编写理念的改变或学生学习活动方式设计上的变化。
新的教材观认为,教材的价值就在于促进学生的学习和发展,因此教材必须高度关注学生的学习活动,将“结论”与“过程”有机地结合起来,体现建构主义的特点。
建构主义理论对鲁科版教科书的内容选择、编写思路、栏目设计和呈现方式都产生深刻的影响。
下面分别从“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”等建构主义学习理论的要素出发,对鲁科版教科书的“物质的量浓度”一节内容做分析。
2.1 教科书内容中的情境创设建构主义认为,学习总是与一定的“情境”相联系的,在实际情境下进行学习,可以使学生利用自己原有认知结构中的有关经验去同化和索引当前学习到的新知识,从而赋予新知识某种意义;如果原有经验不能同化新知识,则要引起“顺应”过程,即对原有认知结构进行改造与重组。
通过“同化”与“顺应”才能达到对新知识的意义建构。
“物质的量浓度”这部分内容位于《化学1》的第一章,学生在初中已经学过了溶质的质量分数、溶解度,本章又学习了物质的量、摩尔质量和气体摩尔体积,在此基础上,本内容要使学生对于溶液浓度表示方法的认识上升到一个新的高度,学会一种使用更为方便、广泛的表示方法,使学生对化学的认识更进一步。
用物质的量浓度表示溶液的组成是高中化学中的一个核心知识,贯穿于整个高中的化学学习中。
教材将本部分知识安排在第一章里面,也是为以后学生的学习打下坚实的基础。
建构主义学习理论要求把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考。
“联系”与“思考”是意义构建的关键。
鲁科版教科书对“物质的量浓度”这部分内容,在新旧知识联系和情境创设方面的设计如表1。
教学情境就是知识在其中得以存在和应用的环境背景或活动背景,学生所要学习的知识不但存在于其中,而且得以在其中应用,能表达出知识学习的意义所在。
鲁科版教科书在课文开始的第一句话“物质的量是一个化学中常用的物理量,利用由它建立的物质的量浓度这一概念,可以十分方便地表示溶液的组成。
”和资料卡片中的内容都是在提示动机要素文字说明使用“物质的量浓度”的方便性;利用“资料卡片”栏目,说明用“物质的量浓度”在生产、生活及科学实验中的应用。
内容要素用一张标有溶液“物质的量浓度”的试剂瓶图片创设情境。
新旧知识联系文字提示与“溶质的质量分数”的关系。
“知识学习的用途”,说明“物质的量浓度”在生产、生活及科学实验中的应用;在配制好溶液后,让学生表示这个溶液的浓度时,文字提示“溶液的组成除了可用溶质的质量分数表示外,还可用单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示。
”建立了新旧知识联系的支点;展示一张试剂瓶图片,试剂瓶的标签上标有“NaCl 0.4 mol•L-1”来创设情境,说明了“知识在其中得以存在和应用”。
文字说明、插图的设置、资料性栏目的编排,为学生提供了较丰富的学习情境素材,提供了足量的信息,可以帮助学生对新知识进行意义建构。
但教师在使用鲁科版教科书教学时也要注意,建构主义的教材观认为教材是实现课程目标的一种重要的课程资源,但并不是唯一的资源。
教材以一定的内容和形式具体体现了课程标准的内容和要求,但它不是对课程内容的具体规定,它只是教材编写者为实现课程目标而选择的一个范例。
既然是范例,就可能不止一个,还有其他的范例。
因此,在使用鲁科版教科书教学时,教师为了更好地实现课程目标,可以根据学生的实际情况,充分开发和利用教科书视野以外的多种课程资源来创设教学情境。
比如,可以选择类似“体检化验单”这样联系生活、生产实际的素材创设教学情境;可以增加复习本章前面部分学习过的物质的量内容,使学生回忆物质的量、摩尔质量、摩尔体积的概念,为本堂课学习物质的量浓度打下知识基础;还可以增设问题情境,引发学生的思考,例如:“在举例锌与稀硫酸反应生成氢气这个反应方程式时,提问学生‘要生成一定量的氢气,又不想耗费过量的硫酸,怎样才能称量出准确的硫酸量呢?’在学生回答的基础上进一步提问:‘标记溶液定量组成的方式有哪些’,启发学生思考有质量分数、溶解度等”。
因为建构主义认为头脑中原有的知识结构是学习的基础,知识建构是通过新旧经验的互动实现的,所以为学生提供新旧知识联系的支点非常重要。
教师要重视学生先前所建构的知识和经验,并将其作为新知识的生长点来创设教学情境。
2.2 教科书内容中的“协作”和“会话”建构主义学习理论认为“协作”发生在学习过程的始终。
协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。
“会话”是协作过程中的不可缺少环节。
学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务,协作学习的过程也是会话过程,在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。
表2 鲁科版教科书有关“协作”和“会话”的栏目或资料卡片建构主义认为,协作学习环境以及学习者与周围环境的交互作用,对知识的意义构建来说起着关键作用,这是建构主义的核心内容之一。
通过协作学习,包括教师和每一位学生所组成的学习者群体成为重要的学习共同体,他们的思维与智慧就可以被整个学习共同体所共享。
所以,建构主义强调对协作学习环境的设计。
下面我们来看鲁科版教科书中“物质的量浓度”这部分内容的“协作”和“会话”学习环境是怎样设计的,这种环境设计主要是通过教科书中栏目或资料卡片的形式体现出来的,见表2。
鲁科版教科书设置了许多不同功能的栏目,通过这些栏目去引领学生的“协作”和“会话”活动,促进学生学习方式的转变。
栏目不仅仅是一种教材编排格式,更是一种引导学生学习的线索。
相对于纯文本的叙述,栏目更容易体现学习的方向性和活动性,体现教材与学生的对话功能,体现教材对学生自主建构过程中给予的必要指导。
建构主义认为,学习是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所。
因此,教材在设计这种环境时,应提供充分的、多样化的学习材料,利用各种信息资源来支持“学”。
在此环境中,学生可以利用各种工具和信息资源通过协作来达到自己的学习目标,可以实现主动探索和完成自己的意义构建。
鲁科版教科书提供给学生工具性栏目、协作学习材料,不是将提前已准备好的知识内容告诉给学生,而是展示出与现实中专家解决问题相类似的探索过程,提供解决问题的范式,并指导学生的探索。
在教学过程中,教师应在可能的条件下多组织协作学习,开展协作式的活动与探究、讨论与交流,例如:“让学生小组讨论,设计自己的实验步骤,自主实验配制溶液”;并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。
例如:“在实验过程中可参照课本中工具栏和方法导引所提供的内容。
把实验重点放在如何取0.04 mol的氯化钠和如何实现所配溶液正好为100 mL这样2个问题上。
”引导的方法包括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入,以促使学生建构起对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识,这需要在实验后交流实验心得体会去实现。
在此过程中,教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者、引导者和疑难问题的解答者。
2.3 教科书内容中的“意义建构”学习过程的最终目的是完成意义建构,而不是完成教学任务。
在以“学”为中心的建构主义学习环境中,由于强调学生是认识主体,是意义的主动建构者,所以是把学生对知识的意义建构作为整个学习过程的最终目的。
不论是学生的独立探索、协作学习还是教师辅导,学习过程中的一切活动都要从属于这一中心,都要有利于完成和深化对所学知识的意义构建。
对鲁科版教科书中“物质的量浓度”这部分知识的意义构建问题,笔者从教科书的编写思路进行分析。
鲁科版教科书中“物质的量浓度”知识的编写思路是:文字说明使用“物质的量浓度”的方便 性……让学生配制含有一定物质的量浓度的溶 液……创设情境让学生表示这个溶液的组成……帮助学生建立起“物质的量浓度”的概念……通过“交流•研讨”“概括•整合”栏目深化对概念的认识,整合相关概念。
传统的教材是先给出“物质的量浓度”的概念,而后的配制实验只能深化对概念的理解。
教学中如果教师引导不当就很容易造成概念的建立与实验分割,难以建立起必要的联系。
鲁科版教科书对“物质的量浓度”内容进行了教学化设计,体现了建构主义的思想。
教科书先让学生配制含有一定物质的量浓度的溶液,再表示这个溶液的浓度,以此为基础帮助学生建立起物质的量浓度的概念。
教科书突出科学探究活动的设计,让学生尽可能通过探究活动来建构化学概念,这里的实验与传统实验相比还承载了建构概念的功能。
教科书在内容的呈现上,体现出下列特点:(1)不是把现成的概念直接告诉学生,而是利用溶液配制的探究活动,给学生建立“物质的量浓度”概念铺路搭桥,搭建脚手架,通过实验的配制过程帮助引出和理解这一概念,体现了学生学习新知识的建构性;(2)“活动探究”栏目的设置将学生实验活动与概念的学习融合起来,有利于提高学生学习的兴趣,提高学习的效率、节省学习时间;(3)“交流研讨”栏目的设置提升了学生对概念的理解与应用,让学生从新的角度认识物质和认识化学反应中的定量关系,建立起前后知识之间的联系;(4)“方法导引”和“工具栏”方便了老师的教学,保证了学生实验探究的顺利进行。