【基于建构主义理论的分析化学实验教学模式改革】建构主义理论内容

　　摘要:建构主义理论认为,教师的教学实际上是把学生现有的知识作为新的增长点,引导学生从原有的知识经验背景中生长出新知识。在建构主义理论指导下,分析化学实验教学模式实现了“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变,这符合学生的认知特点,尊重学生的个体差异,为学生创造了自主学习条件,调动了学生的学习积极性。
　　关键词:建构主义理论;分析化学实验;教学模式
　　
　　分析化学实验是高校化学、化工、制药、环境科学等课程的重要组成部分,是培养大学生分析问题能力和解决问题能力的重要实践环节。传统教学模式使得大学毕业生虽然具备一定的理论知识,但其动手能力和创新能力普遍较差,不能很好地解决实际问题。本文运用建构主义理论,对分析化学实验教学的现状进行分析,提出了基于建构主义理论的分析化学实验教学模式,并对分析化学实验教学模式的改革进行深入探讨,这对更新教学理念、提高学生的综合素质具有重要的理论意义和实践意义。
　　
　　一、建构主义的内涵
　　
　　建构主义理论最早由瑞士心理学家皮亚杰于20世纪60年代提出,它揭示了人类学习过程的认知规律。建构主义理论提倡在教师指导下以学习者为中心的学习,也就是:既强调学习者的认知主体作用又不忽视教师的主导作用,教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的提供者与灌输者;学生是信息加工的主体,是意义的主动建构者,而不是知识的被动接受者和被灌输的对象。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。
　　
　　二、分析化学实验教学现状分析
　　
　　目前,多数高校的分析化学实验教学仍然采用传统教学模式,即以教材为中心、以知识为中心、以教师为中心。从分析化学实验教学内容来看,大多数的分析化学实验是理论验证性实验,内容主要为滴定分析,基本实验过程大致相同,可概括为:称量――标定――测定――数据处理。分析化学实验在教学内容上仍存在不少弊端,主要表现为:验证性实验多、设计性实验少,单一操作实验多、综合实验少。从分析化学实验教学模式来看,一般采用的是“教师讲解、示范,学生听、实验”的模式。在讲解过程中,教师尽可能地把重点、难点及实验中可能出现的问题都告诉学生,这对快速记忆知识点是有利的,但容易使学生产生依赖心理,养成“实验前不预习,实验中照方拿药,实验后没有印象”的毛病。从分析化学实验教学手段来看,实验教学大多采用的是“一个教师、一本教材、一块黑板、一间教室”的封闭式教学模式,这对培养学生的开放式思维和创新能力极为不利。从分析化学实验考试考查形式来看,形式单一化,针对性较差,没有形成完善的针对基础实验、设计实验、综合实验不同体系的考试考查方法。
　　
　　三、分析化学实验教学模式的改革
　　
　　1.以学生为中心
　　建构主义理论的内容很丰富,但其核心思想是教学要“以学生为中心”。这种教学模式强调的是“学”,认为学习不是由教师把知识简单地传授给学生,而是由学生自己建构知识,教师是教学过程的组织者、指导者、促进者。因此,在分析化学实验教学中,要打破传统的“教师讲解、示范,学生听、实验”教学模式,针对与日常生活联系比较紧密的、学生感兴趣的分析化学实验来进行实验,如自来水中总硬度的测定、水果中维生素C含量的测定、污水中COD的测定等。教师可提前一周要求学生查资料、预习,上课时把讲台让给学生,由学生讲解实验的要点、注意事项等内容,并由其他学生进行补充。在这种教学模式下,学生不再是知识的被动接受者,而是知识的主动建构者。这样,不仅可以充分发挥学生的主动性和积极性,而且可以营造主动、交互、协作的学习氛围,对培养学生的动手能力和创新能力具有重要的意义。
　　2.实施分层教学
　　建构主义理论认为,认知有同化和顺应两个基本过程。分析化学实验中新旧知识的交接就是一个同化、顺应的过程,学习能力较强的学生在此过程中会潜意识地将旧知识的结论或方法运用到新知识上,而学习能力较差的学生则缺乏知识迁移的能力。分层教学就是根据不同层次学生原有的知识结构,指导学生积极、主动地去实现新知识的建构,从而调动学生学习的积极性。分析化学实验要打破原有的以学科为中心的课程结构,以实验原理和方法为主线,对实验项目进行重新整合,精选验证性实验,增加综合性、设计性实验,构建“基础训练实验――综合实验――设计研究实验”三个层次的实验教学体系。由于高校一般都是先安排理论课后安排实验课,实验课只能见缝插针地安排,且由于实验课时少或实验仪器数量有限,大部分实验只能安排多人同一组做实验,不能很好地对学生进行分层教学,特别是一些动手能力较差的学生实验做得比较慢,但看到同组其他同学都做完走了,就会匆匆忙忙“照方拿药”,这样不利于培养学生实事求是的实验态度,也达不到实验应有的目的。因此,要尽可能地给学生创造分层教学的实验条件,充分了解学生的知识背景和学习程度,将那些动手能力差和理论知识薄弱的学生尽量分在一组,教师给这些学生以特别细心的指导,从而确保每个学生都能顺利完成实验。
　　3.更新教学手段
　　实验教学手段的现代化,是深化实验教学改革的一个时代课题。建构主义理论认为,学习与学习情境紧密相连,学习的本质就是借助学习情境的帮助实现学习者对知识意义的主动建构。因此,更新教学手段、借助现代教育技术、利用情境教学可以使学生更加直观地掌握所学知识,把所学知识与教学情境联系起来。分析化学实验的许多操作和环节都有着严格的规范,仅靠上课时教师的演示难以保证课堂教学效果,因此要建立分析化学实验网络教学平台,向学生提供多媒体课件、实验教学录像等网络教学资源。由于多媒体辅助课件具有图、文、声、像并茂的特点,其带来的真实性可以使学生身临其境,增加直观性,规范实验操作,从而收到事半功倍的教学效果。这样,不仅能缓解分析化学实验课内容多、时间紧、任务重的矛盾,而且也能提高分析化学实验课的效率。
　　4.推行开放式实验教学模式
　　从建构主义理论所倡导的教学模式来看,要实现学生知识和技能的建构以及学生自主能力的培养,就必须打破传统的封闭式教学模式,逐步实现实验教学中心在实验时间、实验内容和实验设备上的全方位开放。以综合性实验为例,学生在综合性实验室可完成合成、检验、表征等实验步骤,但由于时间短、内容多,单独在规定的时间内完成一些实验是很困难的,所以应鼓励学生利用课余时间查资料或采集样品。开放实验室,建立健全实验室开放实施办法及相关管理规定,确保实验室开放工作的有序进行,同时要明确向学生开放的实验项目和实验仪器设备,允许学生根据教学基本要求和个人意愿在一定范围内根据实验内容和实验设备,设计实验方案,在教师的引导下完成实验。教学实验室开放要结合本校教学实验条件和学生特点,引进新技术、新方法,实行必修与选修相结合、固定实验时间与机动实验时间相结合,即学生在完成基本技能训练的基础上,可根据专业要求和学习兴趣选做部分综合性、设计性实验。
　　5.注重过程式教学评价
　　建构主义教学观认为,教学评价应重视学生知识建构的过程,包括如何寻找知识、认知的策略以及知识建构中探究能力与创新能力的培养等,因此要改变过去单一的结果评价模式。要革除实验考核中存在的“单一性”弊端,分析化学实验的考试考查要从注重培养学生动手能力、探索精神和创新能力入手进行实验考核办法的综合改革,构建笔试、口试与实验操作相结合,平时考核与阶段考核相结合,基本技能与创新精神并重的综合评价体系。基本操作及基础技术实验的考核办法可以是这样的:总成绩=平时考核成绩(60%)+实验理论考核成绩(30%)+阶段考核成绩(10%);综合性、设计性实验的考核办法可以是这样的:总成绩=实验纪律(5%)+获取信息的能力(10%)+综合设计能力(15%)+实验操作(30%)+实验论文(20%)+答辩(20%)。此外,还要特别注重撰写实验论文和答辩等环节,这更能全面考查学生的综合素质。
　　
　　参考文献:
　　[1]李冠峰,张永花,郁兆莲.分析化学实验教学改革研究[J].洛阳师范学院学报,2006,(5).责编:晓岚