建构主义理论在中学化学教学中的实施

张金才

化学是中学阶段的一门必修课,它不仅要求学生掌握化学基本概念、基础理论、元素化合物知识、化学反应的基本类型、无机物的分类及相互间的关系等知识;而且要求学生在认知学习这些知识的过程中掌握化学基本理论的产生过程及研究方法,从而在知识传授过程中完成能力的培养。建构主义理论为新形势下化学教学工作提供了理论指导,为新时期化学教学改革指明了方向。

一、建构主义理论的基本观点

建构主义是一种认知学习理论,主要反映在认知个体在与周围环境相互作用的过程中,逐步建构起外部世界的知识从而使自身认知结构得到发展,这种相互作用涉及到两个基本过程:同化和顺应,同化是指把外部环境中的有关信息吸收进来,并结合到认知个体已有的认知结构中,也就是认知个体将受外界刺激所提供的信息整合到自己原有认知结构内的过程;顺应是指外部环境发生变化,原有认知结构无法同化新环境提供的信息时所引起的认知结构发生重组和改造的过程。认知个体可以通过这两种形式来达到与周围环境的平衡,使自身认知结构逐步建构起来。

二、建构主义用于化学教学的依据

1.化学知识产生的过程体现了建构主义的认知过程

化学作为一门自然科学,它是古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成就,是人类认识自然和利用自然的过程的高度概括。各种基本概念、基本理论的产生无不体现着人们从对自然“一无所知”到“知之甚少”,再从“知之甚少”到“知之甚多”,的认知结构不断变化和更新的过程。从肤浅的感官认识到深入而又不乏片面的理论的提出,无不体现着这种认知结构的发展过程。

2.化学学习过程体现了建构主义的认知过程

中学化学的基本知识涉及到人们的日常生活、工农业生产、环境、国防和科学技术现代化等诸多方面,人们的衣、食、住行样样离不开化学。一个人在自身成长过程中,总能对各种化学问题有一定的了解,如果在这些“了解”的基础上继续深入的学习和实践,经过不断的同化和顺应过程,完全可以实现对中学化学知识的学习。

三、建构主义理论基础下化学课堂教学设计的思考

1.从客观世界出发建构化学基本知识

客观世界中会出现许多化学问题和化学现象,从这些化学问题和化学现象出发,可以通过现象的解释,完成对化学知识的学习和建构。

例如,2005年3月29日,一辆载有35t氯的槽罐车与一辆大货车相撞,造成大面积液氯泄漏。这次事件共死亡28人,伤者350多人,初步估算损失2901万元。一夜之间淮安市王兴镇、老张集乡、蒋庵镇的三个村庄空无一人,飞禽走兽几乎全部死光。上万人连夜大转移,这在淮安乃至江苏有记录可查的历史上是空前的。

通过此次事件可以实现对氯气的性质的学习,创设的问题如下:

(1)液氯是什么?为什么可以装在槽罐车中运输?常温下是什么状态?

(2)氯气为什么可以害人?

(3)为什么事发前绿油油的小麦、油菜,经过氯气熏染,全都变成了金黄色,刚长绿叶的树苗枯萎了?

(4)目前事发现场周围一些村庄,大气中氯化氢含量仍然很高,为什么?

(5)齐齐哈尔市的氯气泄漏事件中,地面的积雪已变成了绿色,为什么?

(6)重庆天原化工总厂的氯气泄漏事件中,为什么爆炸现场空中不断喷出碱性水幕?等等。

通过该类氯气泄漏事件分析,让学生在了解事件的基础上,对氯气的性质进行系统的学习。

2.以认知主体为中心进行建构

在传统的行为主义学习理论长期潜移默化的影响下,学生从幼时对客观世界的“好奇”、“好问”,逐渐养成一种不爱问、不想问“为什么”、也不知道要问“为什么”的麻木习惯,对新知识、新技能缺乏主动性,形成了一种在考试压力下,盲目崇拜书本和老师的思想,最终培养的学生普遍缺乏探索能力、创造力和学习的内在动机。建构主义者认为,认知主体是教学的中心,是知识意义的主动构建者。无论是教学模式、方法和教学设计,都要围绕这个中心来进行,否则,将无异于传统教学,无异于行为主义学习观。

例如,学习碱金属中钠的化合物的性质时,可以首先让学生去调查日常生活中钠的化合物有哪些,他们可以用来做什么,为什么可以有这些用途。调查的途径可以是自我发现、查阅书籍,还可以进行咨询,或是利用周末实际考察钠的化合物的生产企业等等。通过这种研究性的学习过程,使学生对钠的各种化合物的性质、用途,进行非常深入的学习。

3.建构主义理论指导下教师角色的定位

建构主义提倡在教师指导下、以学生为中心的学习,既强调学生的认知主体地位,又不忽视教师的指导作用,也就是说,教师应定位于学生这一认知主体的在建构过程中的引导者、帮助者、促进者,而不再是传统教学模式中知识的传授者与灌输者。当然,教师在引导、帮助学生的过程中,往往首先也是要以“学习者”的角色,对学生在建构过程中遇到的问题去进行知识层面的帮助。

例如,在《物质的量》的学习时,教师可以事先让学生调查日常生活中几个常见物理量“质量”、“长度”和“时间”的产生原因、意义及其单位的定义,多大的质量为1kg、多长算1m及多久算是1s。然后在课堂上创设“物质的量”产生时的情境,使学生理解要设立一个物理量,将宏观可称量的“物质的质量”与微观难以计数的“微粒数目”建立联系。然后再对照“千克”和“米”的规定方法,定义出“摩尔”的大小,并举例说明1mol究竟有多大,最终让学生理解“物质的量”与“摩尔”的含义。

可见,教师在让学生调查的过程中,同样要作为一个学习者去调查了解,然后在课堂上帮助学生建构“物质的量”和“摩尔”的知识。

4.建构主义理论学习对教材的要求

建构主义理论强调让认知主体自己去进行知识的建构,而对于化学这一门自然科学的学习,在学习中更应该体现“回归自然”的探究理念,在客观世界中引发学生的探究性学习的兴趣和热情。所以教材应该更多的体现以学生为中心,从多角度调动学生的主动性,即将推广使用的新课标教材无疑在这方面有了很好的体现。

例如,新教材中以前的知识体系和框架被完全打破,书上的实物图片明显增加,为了增加学生对化学学习的兴趣,许多可操作的学生实验、探究性学习课题和生活小实验都有明显的增加。此外,在引入化学知识时,往往采用学生身边一些可知可感的事物,比如说,列举出一些你所知道的海水中所含的化学物质等等,使学生在原有知识层次的基础上进行新知识的建构,同时增加了学生在原有知识基础上学习新知识的趣味性。课本上“学与问”、“资料卡片”、“科学视野”、“实践活动”等栏目的设立,更是留给了学生很大的思考空间。“实践活动”引入了一些开放性问题,使学生在探究过程中,感受着研究性学习的快乐,进一步增强他们探究性学习的兴趣,同时潜意识中培养着他们进行科学研究的方法和能力。

四、结束语

建构主义作为一种学习理论,体现了认知主体由浅到深,逐步认识自然并进一步改造自然的过程。重要的是,将学习中学生的地位由传统的被动接受而转变为主动求知,这不能不说是建构主义对于教学工作的一次重大改革。在建构主义理论指导下,那种对于客观世界“好奇”和“好问”的心理将得以留存或进一步发展,这种模式下教育出的学生必将充分显示出他们良好的创造思想和创新能力,为新时期人才的培养做出巨大贡献。■