“建構(gòu)—探究”式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的課件設(shè)計

楊健宇

進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，人們對“素質(zhì)教育”的呼聲越來越高，所以，注重學(xué)習(xí)者能力培養(yǎng)的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和探究式教學(xué)逐漸成為教育界所關(guān)注的熱點(diǎn)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生只是被動地接受現(xiàn)成的理論，缺乏對問題的分析和自己的見解。如何發(fā)揮學(xué)習(xí)者在教學(xué)中的積極性、自主性和創(chuàng)造性，這是本世紀(jì)初教學(xué)改革所面臨的重要問題。在這里，我們將建構(gòu)主義教學(xué)理論和探究式教學(xué)理論結(jié)合起來，一起運(yùn)用于化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)既有建構(gòu)性特征又有探究性特征，我們且稱之為“建構(gòu)—探究式”化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、問題的提出

從當(dāng)前化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式看，基本上還是教師在上面講和演示，學(xué)生在下面聽然后重復(fù)老師所做實(shí)驗(yàn)的“灌輸”式的授課方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是可以很好地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，便于教師對整個實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織和控制；它的缺點(diǎn)是作為認(rèn)知主體的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中只是被動地接受現(xiàn)成的理論、概念，而缺乏對問題的分析，缺乏自己的見解，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者的思維能力和動手能力得不到很好的發(fā)展，其主動性、積極性難以發(fā)揮，對培養(yǎng)學(xué)生的思維特別是創(chuàng)造性思維非常不利。因此，為了提高教學(xué)的效率，我們要充分利用新的“教學(xué)工具”來構(gòu)建新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

計算機(jī)多媒體課件是目前國內(nèi)外都比較重要的教學(xué)工具之一。多媒體課件作為一種先進(jìn)的教育技術(shù)能提供很好的學(xué)習(xí)環(huán)境去幫助與促進(jìn)學(xué)生對新知識的意義建構(gòu)。但是，如果一種先進(jìn)的教育技術(shù)沒有與相應(yīng)的教學(xué)理論相結(jié)合，沒有運(yùn)用新的教學(xué)設(shè)計，它的實(shí)際作用也就無法發(fā)揮。目前，大量多媒體課件的設(shè)計仍然以傳統(tǒng)的教學(xué)理論為指導(dǎo)，所以還存在著比較多的缺陷。九十年代以來，建構(gòu)主義與探究式學(xué)習(xí)在我國迅速發(fā)展，以建構(gòu)主義與探究式學(xué)習(xí)和“積件”理論作為多媒體教學(xué)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)，使人們對多媒體課件的設(shè)計日益深化、成熟。

二、“建構(gòu)-探究”式思想下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計原則

由于“建構(gòu)-探究”式思想強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，認(rèn)為學(xué)生是認(rèn)知的主體，是知識意義的主動建構(gòu)者；教師只對學(xué)生的意義建構(gòu)起促進(jìn)和引導(dǎo)作用，并不要求教師直接向?qū)W生傳授和灌輸知識，因此相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計理論與傳統(tǒng)教學(xué)相比也有很大的不同。對于多媒體課件開發(fā)來說，“建構(gòu)-探究”式思想下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件設(shè)計原則可以概括為：

1.學(xué)為主體，教為主導(dǎo)

“建構(gòu)-探究”式的教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)“學(xué)為主體，教為主導(dǎo)”，它不僅要求學(xué)生由知識的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識意義的主動建構(gòu)者；而且要求教師由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動意義建構(gòu)的促進(jìn)者、引導(dǎo)者。明確“學(xué)為主體，教為主導(dǎo)”這一點(diǎn)對于課件設(shè)計有至關(guān)重要的指導(dǎo)意義，因?yàn)閺摹皩W(xué)為主體”出發(fā)，還是從“教為主體”出發(fā)，將得出兩種截然不同的教學(xué)效果。

2.課件不能完全取代傳統(tǒng)的教學(xué)手段，只是起到輔助教學(xué)的作用

我們不能夸大電腦的作用，更不能做電腦技術(shù)的盲目追隨者。作者認(rèn)為電腦多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中的地位，應(yīng)該定位在教學(xué)過程中的一種工具的位置上，合理地使用電腦技術(shù)這種工具，才能使教學(xué)取得最好的效果。

3.注重“情境”、“協(xié)作學(xué)習(xí)”對意義建構(gòu)的重要作用

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)總是與一定的社會文化背景即“情境”相聯(lián)系的。在實(shí)際情境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)習(xí)者在新舊知識之間建立起聯(lián)系，并賦予新知識以某種意義，最后達(dá)到建構(gòu)的目的。

建構(gòu)主義認(rèn)為，協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境以及學(xué)習(xí)者與周圍環(huán)境的交互作用，對知識意義的建構(gòu)起著關(guān)鍵性的作用，這是建構(gòu)主義的核心概念之一。強(qiáng)調(diào)交流與協(xié)作可以使學(xué)生在教師的組織和引導(dǎo)下，一起討論和交流，共同建立起學(xué)習(xí)群體并成為其中的一員。

4.實(shí)現(xiàn)由課件向積件的轉(zhuǎn)變

以課件的教學(xué)設(shè)計來代替教師，容易將課件定位于教育的主體地位，這樣既妨礙了教師的主導(dǎo)作用，也忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用。積件則可以克服課件的缺點(diǎn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的多媒體積件是運(yùn)用多媒體技術(shù)制作的包含一定化學(xué)實(shí)驗(yàn)信息的教與學(xué)過程中都能夠使用的基本部件，積件是“散裝”的課件元素，是“活”的課件，積件展示的只是化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的一部分，積件具有高效性、簡約性、人本性等特點(diǎn)。

三、“建構(gòu)-探究”式課件設(shè)計的方法和案例研究

化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不可缺少的重要環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)茉鰪?qiáng)學(xué)生對化學(xué)知識的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和操作技能，使學(xué)生更好地對所學(xué)知識進(jìn)行意義建構(gòu)，其重要性毋庸置疑。而多媒體課件輔助教學(xué)的一大優(yōu)點(diǎn)是形象性和動感強(qiáng)烈，運(yùn)用這一優(yōu)點(diǎn)來模擬中學(xué)階段的一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以收到很好的效果。計算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)主要有以下幾種：

1.探究性實(shí)驗(yàn)

如在原電池實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生看到的現(xiàn)象是電流表偏轉(zhuǎn)（即有電流產(chǎn)生）、鋅片變小、有氣泡產(chǎn)生。為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象？我們可以通過使用電腦動畫模擬反應(yīng)過程：鋅棒不斷釋放鋅離子，電子不斷從鋅棒流向銅棒，溶液中的氫離子和硫酸根離子向銅棒作定向移動，氫離子從銅棒獲得電子并在銅棒周圍產(chǎn)生氣泡……像這樣通過計算機(jī)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的探究，可以使學(xué)生較容易掌握原電池的原理。

2.危險性實(shí)驗(yàn)

如TNT的爆炸實(shí)驗(yàn)，利用計算機(jī)可以真實(shí)地再現(xiàn)TNT的爆炸。

3.某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)在課堂上的重現(xiàn)

化學(xué)中的很多實(shí)驗(yàn)要求教師在課堂上操作或讓學(xué)生自己動手操作?，F(xiàn)在商品課件中的化學(xué)課件都把大量的與本節(jié)課相關(guān)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)拍成錄像然后放到課件中，但是通過在課堂上看錄像來代替教師操作和學(xué)生操作是與化學(xué)作為一門實(shí)踐性學(xué)科的基本要求相違背的。學(xué)生只是眼看而手不動，怎么能發(fā)現(xiàn)規(guī)律呢？這種祟尚機(jī)器可以代替一切的做法筆者認(rèn)為是極端錯誤的，我們不能把課件變成一個實(shí)驗(yàn)錄像的集合。但筆者認(rèn)為，對一些特殊的實(shí)驗(yàn)可以拍成錄像輸入課件，例如一些反應(yīng)結(jié)果易受外界干擾產(chǎn)生較大誤差的實(shí)驗(yàn)，我們可以在課件中展示此實(shí)驗(yàn)的比較標(biāo)準(zhǔn)的反應(yīng)錄像，使學(xué)生在自己動手操作時懂得實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果有多大的誤差。

4.培養(yǎng)學(xué)生動手能力的實(shí)驗(yàn)

如前所述，化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。此學(xué)科比較強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，所以在化學(xué)課件中應(yīng)體現(xiàn)此學(xué)科特點(diǎn)。如教師在講有機(jī)物時往往都會在課堂上展示一些有機(jī)物的結(jié)構(gòu)模型，但由于條件限制學(xué)生往往沒有機(jī)會自己動手組合有機(jī)物模型。而在化學(xué)課件中，教師可以根據(jù)教學(xué)的需要提供本節(jié)課所要用的模型，讓學(xué)生自己動手組合有機(jī)物的模型。例如，在“乙烯、烯烴”這節(jié)課的課件中，我們可以提供以下的教學(xué)資源：教師或?qū)W生可以根據(jù)需要先在計算機(jī)屏幕上產(chǎn)生任意多個碳原子、氫原子和電子鍵，然后根據(jù)需要將這些原子和電子鍵組合成不同的結(jié)構(gòu)式，并且多個結(jié)構(gòu)式可共存于同一屏幕，這樣設(shè)計的多媒體課件能充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位。

在“建構(gòu)—探究”式教學(xué)中，我們精心設(shè)計課件，為的是更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和思維能力，把學(xué)生的知識轉(zhuǎn)換為能力，這才是最重要的。因此，學(xué)生的能力是否得到真正的提高，是衡量課件的設(shè)計是否合理的最重要的標(biāo)準(zhǔn)。目前，尚未形成具有較完整的、嚴(yán)密的理論體系和可操作性很強(qiáng)的模式，也沒有處方性的解決方案。本文嘗試性地提出一種可實(shí)際操作的教學(xué)設(shè)計模式，希望能起到拋磚引玉的作用，引發(fā)批評和爭論，促進(jìn)“建構(gòu)-探究”式化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件設(shè)計的實(shí)踐。