建构主义学习理论的微生物学课堂运用探究

2023-12-15罗贞标刘友娅王新叶

教育教学论坛 2023年42期

赵亮，罗贞标，刘友娅，王新叶

（1.茅台学院酿酒工程系，贵州仁怀 564507；2.遵义航天高级中学，贵州遵义 563099）

一、高校微生物学课堂上普遍存在的问题

微生物广泛存在于学生的日常生活中。在理论上，高中阶段的学习也为学生打下了一些学习基础，所以我们习惯性地认为，在原有基础之上学习一门与自己日常生活有诸多联系的课程，学生应该会具有相当的主动性，也就是说，微生物课程理应对学生有很强的吸引力。但是，高校微生物课堂上却出现了很多令人不解的现象：学生在课堂上对教学内容置若罔闻，埋头做自己认为正确的事情。难道是学生对任何形式的学习都失去了兴趣吗？事实并非如此。我们注意到，尽管对教师的授课内容兴趣淡然，但是不少学生却在翻阅教材。日常生活中，学生翻阅到和微生物相关的视频内容时，会驻足观看。这足以说明，学生对知识依旧保持着热情，只是对教师讲授的知识失去了兴趣。那么答案显而易见，只有推进课堂教学改革，改变当下的教学模式，才能重新点燃学生对高校微生物课堂教学的兴趣。

二、建构主义理论破除教学困境

推进课堂教学改革是否需要我们完全打破当下去创造一种全新的模式呢？其实未必。在历史的长河中，教育家们已经提出了很多禁得起考验的教育理论，例如，皮亚杰等人的建构主义学习理论，费曼技巧，行为主义学习理论等，如果能够真正将这些教育理论运用起来，指导自己的课堂教学，同样会对破除当下的困境提供现实路径。而以上学习理论中，笔者比较赞同的是皮亚杰、维果斯基、布鲁纳等人的建构主义学习理论。

说起建构主义学习理论，教育界同行们都不陌生。该理论强调以学生为中心，强调学生对知识的主动探索和主动建构，强调学习过程的主动性、自主性、社会性和情境性［1］。该理论自诞生起，就得到了诸多教育界同人的高度评价，也成了我国师范生必学的教育理论。虽然教师们都很认可该理论的科学性，但是基于授课时间、课余工作烦琐等因素的限制，极少有同行在课堂中长时间地贯彻落实。现代社会是一个千变万化的社会，不存在放之四海而皆准的真理，只教会学生教材上的理论，并不能让学生具备应对问题的能力。我们只有将学生置于相对具体的情境中，才能教会学生如何应对社会的风险和挑战。将建构主义学习理论贯彻于教学过程中有利于这一目标的实现。现在就以微生物学为例，浅析如何在高校课堂中践行建构主义学习理论。

（一）巧设课堂陷阱，培养学生批判意识

建构主义学习理论认为，现有知识对客观世界的反映并不一定是纯粹的，传达知识的手段也并非绝对的真实。也就是说，任何知识理论都不代表着绝对的正确和权威，都掺杂了理论研究者个人的情感和认知。同时，教师也只是一个传达知识的载体，其转述也并非绝对地准确无误。教育的目的是唤醒人的批判意识［2］。但在高校微生物学课堂中，广泛存在着这样的现象：教师认为教材上的理论是毋庸置疑的，自己的转述也是客观精准的，如果学生的理解和教材理论或者教师的表述存在偏差，那必定是学生错了。然而，量子力学的产生也是基于普朗克对经典力学的批判认识，敢于质疑是一种珍贵的品德。

因此，笔者认为课堂改革的首要措施，就是鼓励学生敢于怀疑，不迷信权威。例如，在组织“革兰氏染色的原理分析”这一课堂教学时，先展示革兰氏染色原理在医学等领域的运用，让学生了解该方法对于细菌分类的重大意义；随后通过“国家资源平台教学视频”展示革兰氏染色实验，在学生观看视频之后，再讲解革兰氏染色原理。在讲解过程中，将“脱色剂乙醇”偷换成“脱色剂甲醇”，让学生寻找讲解过程中的漏洞所在。一方面，能够在讲解原理前通过视频生动地展示实验过程，让学生对革兰氏阳性菌和阴性菌有直观的印象；进行原理讲解时，学生便不会觉得陌生而空洞，因为人们对动画和图片的印象比纯粹的语言表述要深刻。另一方面，让学生寻找教师讲解过程中存在的“漏洞”，不仅能够倒逼学生认真听讲，还能够培养学生乐于思考、敢于质疑的品德，以及应对具体问题的能力。只有敢于批判，人类社会才会有所突破和进步。

（二）立足具体学情，提升学生能力

建构主义学习理论的另一个观点是，对知识的理解必须建立在学习者已有的生活经验之上，学生的生活经验和已有认知水平是开展教学活动的前提。现代教育越来越重视调动学习者的主观能动性，而不再像传统教育认知一样，将学习视为知识从外部到内部记忆的转移，而是将学习看作学习者身心构建的双向过程［3］。但教师容易犯的一个错误是，习惯性地将教学目标简化为知识目标，并且认为自己的讲解也条理清晰，可教学效果却不太好。因此，在备课过程中，切忌以自己的认知水平为起点去设置教学环节，这会打击学生的学习积极性。也就是说，高校课堂上学生学习积极性不高的一大原因，就是其主体作用被忽视［4］。

笔者曾经被一本经济学书籍吸引，在几乎没有经济学基础知识的情况下，却沉迷其中。之后回顾这本书的写作，发现其中有一个非常明显的特征，就是在解释完原理之后，立刻给出一个生活中的事例，让学生将晦涩的经济学知识和自己的实际经验联系起来，抽象的知识立刻有了具体形象。紧接着，再将知识与当下国内国际大环境进行对应，瞬间让读者感觉到了作者所站的高度。课堂涣散的一大原因是，学生认为课堂知识远离实际生活，无法在生活中进行实践［5］。该书给的启示是，在教学过程中，我们要着眼小处，从学生的生活经验出发去解释知识本身，如果最终能够站在时代背景下去印证知识，这不仅能够强化学生对知识的理解，还能够开阔学生的视野，启发学生的思维，从而使其具备相应的科学精神。那如何才能在微生物课堂中贯彻这一方法呢？

以《病毒与实践》这一章节为例，我们最好以新冠病毒为切入口解释病毒的基本结构和活动规律，因为学生在过去的两年时间里，多次从新闻报道中听闻过新冠病毒的传播原理，此时课堂上教师再图文结合地给予解释，相信学生会对病毒有更进一步的认识。随后，教师要求学生分享非典型性肺炎、禽流感等病毒的传播原理，有助于学生对病毒这一微生物的理解上一个新台阶。需要补充的是，关于非典型性肺炎等病毒的知识需要学生课前了解，一方面能够通过任务驱动学生学习，另一方面能够培养学生的语言表达能力。同时安排不同的小组分别去收集新冠疫苗、宫颈癌疫苗、流感疫苗等疫苗的研发背景，让学生认识到，人类在病毒面前并非无能为力，只要坚持不懈，就能够找到解决问题的办法，任何事情的发展都需要这样的一份执着与坚守。其实，病毒与人类社会的发展始终是相伴而行的，如果学生能够站在人类历史发展的脉络这一角度来看待病毒和人类的关系，就能对学生的思维方式产生巨大的促进作用。

（三）运用认知冲突，回归育人本质

在建构主义视角下，知识教学不是将客观知识符号直接灌输到头脑的机械传递，而是强调个体经验的主动建构，注重课堂教学的情境性和文化互动，倡导知识的“再合法化”作为教学评价的标准和依据［6］。课本知识只是关于某些现象的相对真理，并非绝对参照，随着社会的演进，部分真理会被超越。也就是说，书本知识是简单的，但现实生活是多种因素交织的、复杂的，甚至在有些时候，会出现和课堂知识不相符合的情况。基于此，建构主义学习理论认为，我们应该给学生构建一个接近真实的情境，制造认知冲突，让学生在复杂环境中去理解和运用知识，进而达到能力提升的效果。

茅台学院隶属贵州茅台集团，酿酒工程是本校的特色专业。都说“曲乃酒之魂”，“曲”实质上就是一种酵母菌。作为未来的酿酒从业者，微生物就成了该专业学生必修的课程了。对于酿酒，一般来说按照步骤要求，将酒曲放入粮食中进行发酵，就能得到白酒。但是，受时间、温度、湿度、酒曲和粮食质量等因素的影响，“酿酒”这一情境实际上是复杂的。不同的厂商酿造出来的白酒有着巨大的差别，根据不同的酿酒工艺，生产出来的酒可以分为清香、酱香、大曲、小曲等类型。基于白酒专业的学生有相关的基础知识，我们可以设置这样一个情境：假设你是茅台镇的一个酿酒工人，现在因为天气骤然变冷，使得酒曲发酵速度变慢，不能及时完成生产任务，请问你会如何解决？这是一个充满变量的情境，也许学生会得出很多和专业相关的答案，也许会得出很多和专业完全无关的答案。但是，我们不应该把那些与专业无关的答案否定了，因为生活本身就是复杂的，不仅仅需要微生物的知识，还需要物理、化学，也需要其他人文社科的知识。只要学生能够解决问题，拓展思维，哪怕教学任务没有及时完成，这样的课堂也是成功的课堂，因为培养了学生解决具体问题的能力。

高校课堂本来就是一个思维碰撞的场所，不应该设置太多的限制，不能说学生的答案和教师预设的不一样，就是错误的。本质上，所谓错误的标准也是相对而言的。只有鼓励学生大胆探索，敢于表达，才能使其成为能够顺应时代发展需求的劳动者，只有这样做，我们的课堂才是真正的高校课堂。

（四）立足学生实际，培育规划能力

《中国学生发展核心素养》总体框架中提出学生应该具备的六大核心素养，包括“学会学习”“责任担当”和“自主发展”等内容，强调要在教学中培养学习的兴趣和意识，培养学习过程调控和评估的能力，培养责任感并尊重学生的个性发展［7］。学生的主要任务是学习，但他们在同一时间段要完成多门学科的任务，因此，能够合理地管理学习任务也是学生能力的一种体现。大学是主张自主学习的，只有给予学生充分的自主性，才能让他们找到自己的兴趣所在，在兴趣的刺激下的学习才是真正意义上的学习。然而，在现实生活中，很多学生因为刚刚脱离基础教育的高压环境，正处于报复性的放松阶段。其实，很多学生愿意学习，但介于能力有限，大学阶段又没有教师每天安排具体的任务，就开始感到迷茫，不知所措，找不到学习目标。此时，如果教师能够根据学生情况，在帮助学生找到自己的最近发展区的前提之下，引导学生树立自己的学习目标，就能够让学生找到规划学习任务的方向。

对于带领学生寻找自己的最近发展区，笔者采取的方法是：编制一套分为A、B、C三个难度等级的任务单。该任务单不仅检测基础知识的储备，还有活动型的题目。在开学第一课前分发给学生完成，根据学生的完成情况，再分派不同的学习任务规划。如得分在C等及以下的学生，任务就相对简单，只需要在课前完成预习，课后完成基本的练习；得分B等到A等之间的学生，在巩固基本知识任务的基础上，还需要在课下完成教师分配的讨论、资料查询等任务；得分在A等及以上的学生，在B、C两个等级任务的基础上还需要带领学生完成一些实地考察任务。A、B两个等级的任务不仅能够促使学生巩固基本的知识，完成学习任务，还能够倒逼其运用本学科的理论知识通过活动将各个部分各个学科的知识融会贯通。

这一模式能够将整个大学期间的能力提升任务拆分为阶段性的任务，将学习任务规划这一抽象的任务具体化。一般经过三次任务之后，我们会重新制作任务单进行检测和任务分配，因为学生的学习态度、学习能力会随着时间的推移而变化。一般来说，经过三到四个阶段的任务分配，学生就会掌握任务规划的基本步骤。在此需要说明的是，在学生第一、二两次完成学习任务的时候，教师需要进行适当的引导，因为很多学生从未做过真正意义上的规划。

（五）推广合作学习，多方助力成长

20世纪80年代末90年代初，合作学习理论被引入我国，随即掀起合作学习实践与研究的热潮，合作学习甚至一举成为国家基础教育课程改革所强调与倡导的新型学习方式之一而被广泛应用于课堂教学［8］。合作学习是建构主义广为推崇的学习方法。正所谓：“三人行，必有我师焉。”学生只有能够正视并接纳不同的观点，相互借力，才能够提高学习效率，提升能力。合作学习的实现途径是多样的，因此在微生物学教学过程中，课前任务、课堂讨论和课后拓展训练均是以小组合作的形式完成的。例如在讲《遗传》这一章节时，给学生安排了三个合作学习的任务：第一，课前合作完成关于遗传基础知识的思维导图；第二，在课堂上，对于教师给出的相关议题，学生需要将全组成员的观点梳理清晰并派代表做陈述；第三，课后学生需要通过小组合作，利用遗传的知识去论证热门变异电影的可信度。生化变异电影是在学生群体中较为流行的电影题材，利用好这一题材能够在学生中制造共同的话题，将学生吸引到小组任务当中，同时还能够刺激学生去运用微生物学的相关知识。