基于建构主义理论的教学策略--对“化学反应率”观察课的思考_化学反应速率论文

基于建构主义理论的教学策略——“化学反应速率”观摩课引发的思考,本文主要内容关键词为:化学反应论文,速率论文,主义理论论文,教学策略论文,观摩课论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

建构主义理论是新课程赖以建构的一种重要理论依据,它对化学新课程的内容选择、教材编写和教师的教学实践都产生了深刻的影响。建构主义理论认为,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。因此,建构主义学习理论认为,“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。以建构主义理论指导教学实践,可以使学生摆脱接受学习、死记硬背、机械训练的状态,促进学生的学习和发展。

山西省从2008年9月开始实施高中新课程后,省、市教科研部门的化学教研活动搞得有声有色,一线的中学教师非常拥护且受益不小。在太原市教科研中心2009年组织的观课议课活动中,山西大学附属中学的赵老师执教了《化学反应速率》观摩课,这节课对正在实施新课程的教师起到了引领作用。下面从建构主义的要素出发,对此教学案例进行评析,以期对教师的教学设计和教学实践有所启示。

一、创设有利于学生意义建构的情境

建构主义理论认为,学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的,在实际情境下进行学习,可以使学习者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,从而赋予新知识以某种意义;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,即通过“同化”与“顺应”完成对新知识意义的建构。下面是观摩课中的情境创设。

【情境创设】赵老师利用学生每天能见到的牛奶包装袋创设情境,包装袋上的保质期天数随温度变化而不同,引发学生思考温度对化学变化有影响;之后,赵老师进一步展示楼房爆破、食品变质、钢铁生锈、溶洞形成等实际生活中的图片资料,让学生感知化学反应有快慢之分;再通过提问让学生回忆“在已学过的化学反应中,哪些反应可以瞬间完成,哪些反应速度比较适中,哪些则反应缓慢”。而后强调,人类需要采取措施调控某些化学反应的快慢,尤其在化工生产中,希望通过加快化学反应速率,以提高生产效率和经济效益。而后,赵老师提示学生:今天我们就从一个全新的角度去认识化学反应——化学反应的快慢和限度。

【提出探究问题】哪些因素可能影响化学反应的快慢?

教学情境就是知识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,而且在其中得以应用,从而表达出知识学习的意义所在。赵老师从“问题”入手,结合学生已有的化学反应知识,将他们熟知的化学现象和事例引入课堂,以提高其学习化学的兴趣,同时为学生提供了丰富的情景素材,展示化学知识与生活、生产的密切联系,让学生感受将要探究的问题是一个在生产、生活中普遍存在的问题,是有价值的,以此来帮助学生对新知识进行意义建构。

教学情境后紧接着的探究问题,即是抛锚式教学方法中的“锚”,因为这个问题被确定后,整个教学内容和教学进程也就被确定了(就像轮船被锚固定一样)。

二、提供“协作”学习环境,搭建学习支架

建构主义学习理论认为,学习者要想完成对所学知识的意义建构,即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系的深刻理解,最好的办法是到真实环境中去感受、去体验,而不仅仅是聆听别人关于这种经验的介绍和讲解,也不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题,而应由教师向学生提供解决问题的有关线索,提供资料的支持,提供启发与帮助,即教师对学生学习活动的协作。“协作”发生在学习过程的始终,对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习活动的开展、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。而且,协作学习环境以及学习者与周围环境的交互作用,对知识意义的构建来说起着关键作用。通过协作,教师和学生组成重要的学习共同体,他们的思维与智慧就可以被整个学习共同体所共享。

下面即是观摩课中的“协作”情况。

【明确探究任务】赵老师将总的探究问题转化、分解为一系列任务交给学生完成。

1.预测影响化学反应快慢的因素。

2.明确教师提供的试剂。教师向学生提供3组试剂:

每个小组只拿到一组试剂。

3.设计实验方案。

4.思考:通过什么说明化学反应的快慢?

5.如何处理有多个影响因素的情况?

【小组合作探究】学生依据探究任务开展小组合作探究活动。

任务是一种引导学生学习的线索,相对于直接提示注意事项的语言叙述,它更能体现学习的方向性和活动性,体现教师与学生的“对话”功能,体现教师对学生自主建构过程中给予的必要指导。

本例中,赵老师设置了不同功能的探究任务,去引领学生的“协作”和“会话”活动,促进其学习方式的转变。赵老师首先提供给学生一些实验用品和试剂,让他们通过实验探究了解和认识影响化学反应速率的各个因素。如按照制氧气、制二氧化碳和制氢气三类把药品呈现给学生,当然,还有冷热水和其他仪器;还提供了各种信息资源来支持“学”,如利用学案让学生预测影响化学反应快慢的因素,设计实验方案;支架式的学习提示资料,如“通过什么说明化学反应的快慢?”“遇到多因素的时候如何解决?”减少了学生在探究活动中的盲目性,引起学生对如何实验、如何观察类似问题的注意,使探究活动有序进行;还给学生提供了两种完成任务的方法:一是用一个反应研究多个因素,二是当有不同反应的试剂时,也可以考察一个因素在多个反应中的情况。

这个环节的设计即是建构主义教学模式的支架式教学方法:“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架(conceptual framework)。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的。为此,事先要把复杂的学习任务加以分解,以便于把学习者的理解逐步引向深入”。概念框架是实现支架式教学的基础,它是帮助学生智力发展的“脚手架”。赵老师将驱动性问题转化为交给学生的一系列任务,每一个任务就像“脚手架”中的每个节点,是围绕当前学习主题,按“最近发展区”理论的要求建立起的概念框架。在这一方面,赵老师做了很多思考,比如,给学生的试剂是什么,探究内容的具体素材是什么等。在教学设计时,预设了每个小组在整个探究活动中的作用。这些思考,使核心驱动性问题转换成了面向学生提出来的具体驱动性问题,然后再转换成每个小组的具体探究任务。正是这样一个负责任的层级“脚手架”的搭建,保证了整个探究教学的质量。

在赵老师提供的这种环境中,学生可以利用各种不同的实验用品和信息资源,通过协作来达到自己的学习目标,完成自己的意义构建。因此,赵老师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,并指导学生进行有序探索。在这种环境中,既有教师对学生探究学习的协作,又有小组内同学之间的协作。

三、通过“会话”促使学生意义建构

“会话”是协作过程中不可缺少的环节,是达到意义建构的重要手段之一。本案例中,创设情境阶段主要体现的是教师与学生的会话:通过“会话”激发学生学习化学的兴趣,让学生感受将要探究的问题的价值;小组合作实验探究环节体现的主要是学生与学生的会话,即学习小组成员之间通过会话商讨如何完成规定的学习任务,通过会话设计实验方案、开展合作探究活动。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;探究活动的汇报交流阶段更是体现了多元主体的“会话”。

四、完成对所学知识的“意义建构”

学习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,所以学生对知识的意义建构是整个学习过程的最终目的。不论是学生的独立探索、协作学习还是教师的辅导,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学生对所学知识的意义构建。赵老师组织学生完成“意义建构”是在学生实验探究活动基础上通过汇报交流进行的。

【汇报交流】学生按照教师提供的汇报框架进行交流:

1.你们小组预测的影响化学反应快慢的因素有哪些?

2.教师向你们小组提供的试剂是什么?

3.展示你们小组设计的实验方案。

4.通过什么现象说明化学反应的快慢?

5.如何处理有多个影响因素的情况?

6.实验现象和实验结论。

交流研讨是课堂最核心、最重要的环节,反映出了学生探究活动过程的差异和认识问题、解决问题上的差异。汇报的顺序如下:先是制的小组汇报,发现的影响因素有温度、浓度、催化剂;接着是制的小组汇报,发现有固体块状与粉末状的区别,即表面积的影响;在此基础上,最后制的小组汇报情况。这其中,学生不仅发现了温度、浓度、表面积的问题,而且还总结出物质本身的性质对反应速率有影响。这种汇报是有梯次的、有发展的。汇报的方式是:各组把结果展现在黑板上,通过各组结果的比较,学生又发现了不同反应中同一因素的影响。这样,在实验探究活动和交流研讨过程中,每个小组都至少发现一个影响化学反应速率的因素,于是,研究同一个化学反应的小组能发现影响本化学反应速率的多个因素,最终全班共同找出了影响化学反应速率的大部分因素,且互为证据。从而,有效建构起了有关知识的意义,很好地体现了建构主义的思想。

汇报并没有就此结束,赵老师紧接着让学生思考这次探究活动中还获得了哪些探究的方法。这一环节使学生在获取了知识、掌握了规律的基础上又提升到了方法的角度。学生在实验中可能并不能有意识地想到用什么方法指导本次探究活动,但是通过这个问题促使学生思考使用什么方法比较科学、比较有效。如定性观察、对比实验,都是科学探究中非常重要的方法。然后教师又将视角转到生产生活实际。如问学生“对于合成氨反应,经过你的学习,你有哪些方法可以加快反应速率?”从而使学生感受到学习的价值。

为了使意义建构更有效,赵老师很好地组织了汇报和交流活动,引导汇报过程朝有利于意义建构的方向发展:在汇报中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;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;帮助学生深刻理解当前学习内容所反映的规律以及该规律与其他事物之间的内在联系。

在新课程背景下,一堂优质课的生成,需要教师在一定理论指导下进行精心设计,更要以理论为依托去组织学生的探究活动,调动学生参与课堂的积极性与主动性,使其对所学内容达到较深刻的理解。建构主义学习理论可以很好地帮助教师创设符合教学内容要求的情境和新旧知识之间的联系,帮助学生形成学习动机,使其在“协作”和“会话”学习环境中积极地探索、主动地建构,从而达到深刻地理解、掌握概念和规律。在建构主义学习理论的指导下,教师要转变角色,使自己成为学生学习的组织者、指导者、帮助者,促进学生学习方式的转变和科学素养的主动全面发展。

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