建構(gòu)主義教學(xué)理論對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟示

王甜甜　王盈盈　周曉馥

摘要：作為生物課程的一部分，生物實(shí)驗(yàn)是學(xué)生最容易丟分的部分。因各地區(qū)學(xué)校教學(xué)經(jīng)費(fèi)的不足，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的不重視，學(xué)生習(xí)慣接受教師講解等各種原因，在實(shí)際教學(xué)中，生物實(shí)驗(yàn)課程并沒(méi)有按照生物課程標(biāo)準(zhǔn)的要求來(lái)進(jìn)行。本文借助建構(gòu)主義的相關(guān)主張，從學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的實(shí)際問(wèn)題入手，探究適合生物實(shí)驗(yàn)的有效方法。

關(guān)鍵詞：生物實(shí)驗(yàn)；建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論；創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境；構(gòu)建合作學(xué)習(xí)氛圍

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）15-0136-02

一、生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨現(xiàn)狀

由于學(xué)校的硬件設(shè)施和當(dāng)代高考制度的限制，多數(shù)教師迫于學(xué)生分?jǐn)?shù)以及學(xué)校、家長(zhǎng)的壓力，更看中學(xué)生的筆答能力，認(rèn)為學(xué)生不用具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，只要?huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)就可以了。實(shí)驗(yàn)教學(xué)被當(dāng)成一種口頭講授，實(shí)驗(yàn)器材被當(dāng)成了擺設(shè)，實(shí)驗(yàn)室變成了一個(gè)空殼子。在新課程改革側(cè)重能力培養(yǎng)的背景下，大多數(shù)教師仍用“講實(shí)驗(yàn)”來(lái)代替“做實(shí)驗(yàn)”，不能做到以“學(xué)生”為中心，從而導(dǎo)致當(dāng)前生物實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀——重知識(shí)、結(jié)果；輕能力、過(guò)程。即便組織學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，也是以模仿為主，首先由教師講解實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生按照老師的講解機(jī)械地進(jìn)行操做，教學(xué)形式單一且枯燥。生物實(shí)驗(yàn)變成了驗(yàn)證結(jié)論的過(guò)程，不但沒(méi)有提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，反而讓學(xué)生越來(lái)越輕視生物實(shí)驗(yàn)的地位，甚至厭煩這種聽(tīng)枯燥講解、做機(jī)械實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式。

據(jù)調(diào)查，學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)具有比較濃厚的興趣，但是在實(shí)驗(yàn)課上卻不能端正態(tài)度，積極思考問(wèn)題，去解決自己的疑惑，主要是因?yàn)閷W(xué)生到了高中階段已形成了一種中國(guó)式的學(xué)習(xí)方法，習(xí)慣了依賴教師的講解，而疲于主動(dòng)探究。而且并不是所有的實(shí)驗(yàn)都可以正常進(jìn)行，由于生物課時(shí)少，高考任務(wù)重，再加上實(shí)驗(yàn)材料的限制，學(xué)生只需要明確原理、記住結(jié)論即可，從而導(dǎo)致了學(xué)生“重接受學(xué)習(xí)，輕探究學(xué)習(xí)”的現(xiàn)狀。

二、建構(gòu)主義理論概述

上世紀(jì)80年代，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論興起，該理論的先導(dǎo)是著名的教育學(xué)家皮亞杰（J.Piaget）。他提出了發(fā)生認(rèn)識(shí)論，即孩子在建構(gòu)屬于他的世界模式時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不同的認(rèn)識(shí)階段。他認(rèn)為知識(shí)是在主體與客體發(fā)生相互作用之后建構(gòu)起來(lái)的，既不完全由主體決定，也不完全由客體決定。從新舊經(jīng)驗(yàn)方面來(lái)講，也存在著相互作用。一方面，原來(lái)的經(jīng)驗(yàn)是新經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)；另一方面，新經(jīng)驗(yàn)的獲得又會(huì)改變?cè)械慕?jīng)驗(yàn)，使它趨于更加豐富甚至改造。在皮亞杰的基礎(chǔ)上，維果斯基又提出了“最近發(fā)展區(qū)”理論。他認(rèn)為，在兒童的發(fā)展歷程中存在著兩種發(fā)展水平：一種是實(shí)際的發(fā)展水平，即個(gè)體所形成的心理機(jī)能發(fā)展水平；另一種是潛在的發(fā)展水平，即在他人的指導(dǎo)下可以達(dá)到的新的認(rèn)識(shí)水平。由前者發(fā)展到后者經(jīng)過(guò)的區(qū)域稱為“最近發(fā)展區(qū)”?！白罱l(fā)展區(qū)”理論揭示了學(xué)生具有一定的發(fā)展?jié)撃堋＝逃膭?chuàng)新不在于強(qiáng)化已完成的過(guò)程，而在于未形成的狀態(tài)，注重潛能的開(kāi)發(fā)。他還強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的環(huán)境，提出具體的社會(huì)背景在一定條件下對(duì)個(gè)體進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)起著至關(guān)重要的作用。建構(gòu)主義流派眾多，各有各的觀點(diǎn)，但是他們有著共同的特點(diǎn)：知識(shí)的構(gòu)建是由認(rèn)知主體主動(dòng)完成的；新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是由原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生的；學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，成為了教學(xué)中的主體，教師也擺脫“灌輸者”的稱號(hào)，而變成了指導(dǎo)者、合作者。

三、建構(gòu)主義視角下生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)啟示

1.創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“知識(shí)”并不是經(jīng)久不變的，他只是依托于具體環(huán)境而存在的。當(dāng)歷史環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，知識(shí)也會(huì)緊跟著發(fā)生改變，形成新的定義。更重要的是，“新的知識(shí)在呈現(xiàn)之前，個(gè)體對(duì)其是毫不知情的，甚至?xí)芯芙^、排斥的心理。因此不能采用‘接受權(quán)威的模式強(qiáng)迫學(xué)生接受，要遵循學(xué)生的認(rèn)知方式，讓學(xué)生自己來(lái)完成對(duì)新知識(shí)的構(gòu)建”。因此，教師在傳授知識(shí)時(shí)要改變單純的“教師講，學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)方法，從學(xué)生的興趣和認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā)，創(chuàng)設(shè)情境，啟發(fā)學(xué)生思考。優(yōu)秀教師孫春成說(shuō)過(guò)，“不會(huì)提問(wèn)的學(xué)生不是學(xué)習(xí)好的學(xué)生，不會(huì)提問(wèn)的教師不是教學(xué)好的教師”。最直接有效的創(chuàng)設(shè)情境的方法就是提出問(wèn)題，教師通過(guò)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生積極思考，開(kāi)拓學(xué)生的思路，在解決問(wèn)題的過(guò)程中，又會(huì)引發(fā)其他一系列的問(wèn)題，從而達(dá)到教學(xué)的目的。例如，在《檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)》實(shí)驗(yàn)中，斐林試劑和雙縮脲試劑是學(xué)生新接觸的兩個(gè)試劑，配制他們所需的溶液又非常相似，是常考但學(xué)生又特別容易弄混的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。為了讓學(xué)生能輕松地掌握該知識(shí)點(diǎn)，教師可以創(chuàng)設(shè)以下教學(xué)情境，讓學(xué)生知其所以然。

師：檢測(cè)蘋(píng)果中的還原糖可以用什么試劑？ 生：斐林試劑。

師：配制斐林試劑需要哪兩種溶液呢？生：0.1g/ml的NaOH溶液和0.05g/ml的CuSO4溶液。

師：是如何配制的？

生：等量混合均勻后注入。

師：第二個(gè)問(wèn)題，檢測(cè)蛋白質(zhì)可以用什么試劑？ 生：雙縮脲試劑。

師：雙縮脲的配制需要什么溶液？

生：0.1g/ml的NaOH溶液和0.01g/ml的CuSO4溶液。

師：如何配置雙縮脲試劑呢？

生：先加0.1g/ml的NaOH溶液1ml，再加0.01g/ml的CuSO4溶液4滴，搖勻。

師：斐林試劑和雙縮脲試劑在配制時(shí)有哪些異同呢？

生：所用到的溶液相同，但是溶液的濃度不同。

師：配制的過(guò)程相同嗎？

生：不同。滴加的順序和用量也不同。

師：這是為什么呢？有什么原理？

斐林試劑的實(shí)質(zhì)是現(xiàn)配制的Cu（OH）2溶液，因而需要甲乙兩個(gè)溶液等量混合，然后在50～65℃溫水浴加熱條件下，還原糖中的醛基（—CHO），將Cu（OH）2中的Cu2+還原成Cu+，從而生成磚紅色Cu2O沉淀。

雙縮脲試劑的實(shí)質(zhì)是在堿性環(huán)境下的CuSO4溶液，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)只有在堿性環(huán)境下才能與Cu2+結(jié)合成紫色絡(luò)合物，所以使用時(shí)先用NaOH溶液處理蛋白質(zhì)，然后再滴加少量的CuSO4溶液4滴。

2.構(gòu)建合作學(xué)習(xí)氛圍。當(dāng)處于相同認(rèn)知程度的同學(xué)交流觀點(diǎn)和想法時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部的認(rèn)知產(chǎn)生沖突，隨著認(rèn)知沖突的解決，將使得參與的個(gè)體發(fā)生內(nèi)部知識(shí)的動(dòng)態(tài)變換，最終達(dá)到重新建構(gòu)。每個(gè)人對(duì)知識(shí)的理解都取決于其本身的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，由于個(gè)人的經(jīng)歷以及對(duì)事物分析的角度存在差異，對(duì)同一知識(shí)的構(gòu)建也會(huì)因人而異，有的是正確的，有的卻偏離了正確的軌道。通過(guò)建立同學(xué)之間合作的學(xué)習(xí)方式，可以讓學(xué)生意識(shí)到自己所建構(gòu)的知識(shí)體系的不足，從而吸收其他同學(xué)的意見(jiàn)，完成個(gè)體內(nèi)部知識(shí)的重新構(gòu)建。

要合作就會(huì)有分組，要保證每個(gè)小組內(nèi)的成員具有不同的能力、經(jīng)驗(yàn)和興趣，這樣才會(huì)使得每個(gè)人都得到不同的思想和解決問(wèn)題的方法，刺激個(gè)人所構(gòu)建的原有的知識(shí)體系發(fā)生變化，達(dá)到一個(gè)新的平衡。在組間要實(shí)行競(jìng)爭(zhēng)制度，從而促進(jìn)組內(nèi)的團(tuán)結(jié)合作。每個(gè)小組還要實(shí)行組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，找出實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)、善于組織和表達(dá)的同學(xué)擔(dān)任組長(zhǎng)，教師對(duì)組長(zhǎng)進(jìn)行指導(dǎo)，培養(yǎng)組長(zhǎng)的協(xié)調(diào)分配能力，達(dá)到層層管理，讓每一個(gè)同學(xué)都盡可能地參與到合作學(xué)習(xí)當(dāng)中，完成個(gè)體內(nèi)部知識(shí)的重新建構(gòu)。

3.加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)的過(guò)程就是學(xué)生從原有經(jīng)驗(yàn)向新獲得的經(jīng)驗(yàn)動(dòng)態(tài)進(jìn)行靠攏的過(guò)程，在這一過(guò)程中起到推動(dòng)作用的角色是教師，而真正的掌控者卻是學(xué)生本身。所以在整個(gè)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，學(xué)生才是中心，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度才是衡量這節(jié)課是否成功的標(biāo)準(zhǔn)，教師需要根據(jù)實(shí)際情況盡可能的給學(xué)生增加自主構(gòu)建知識(shí)的機(jī)會(huì)。“授之以魚(yú)，不如授之以漁”，與其傳授知識(shí)，不如傳授學(xué)習(xí)的方法。因此在新課改的背景下，加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)這一模式是非常值得實(shí)施的一種舉措。學(xué)生成績(jī)的高低與其自主學(xué)習(xí)的能力密切相關(guān)。往往學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生，他們的自主學(xué)習(xí)能力都很強(qiáng)，而大部分學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣依賴教師來(lái)獲取知識(shí)，拒絕主動(dòng)去獲取知識(shí)。因此要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，首先要讓學(xué)生意識(shí)到自主學(xué)習(xí)的重要性。據(jù)調(diào)查，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與其動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)所用的方法策略有很強(qiáng)的正相關(guān)。因此，可以從以下兩個(gè)方面來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。①學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)可以激發(fā)起學(xué)生內(nèi)心對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，激起學(xué)生實(shí)驗(yàn)鉆研的欲望。只有具有相關(guān)動(dòng)機(jī)，才會(huì)增加學(xué)生的求知欲，更有助于學(xué)生擺脫依賴性。根據(jù)自身的學(xué)習(xí)狀況，進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)劃安排，進(jìn)而鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。②方法策略。做任何事都要講究一定的方法與策略，好的方法不僅可以提高學(xué)習(xí)效率，還可以讓學(xué)習(xí)事半功倍。如果學(xué)生不能很好地掌握各種策略，即便學(xué)習(xí)意識(shí)很強(qiáng)烈，也不能夠完成自主學(xué)習(xí)過(guò)程。

四、總結(jié)

總之，建構(gòu)主義所包含的內(nèi)容很適合用到生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中去。本文在建構(gòu)主義的視角下，介紹了生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的現(xiàn)狀，并結(jié)合具體教學(xué)實(shí)例提出適合生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式。以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，讓生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正地發(fā)揮作用。當(dāng)然，本文僅僅是從幾個(gè)各方面提出適合生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，更多適合生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究，仍然是教師需要長(zhǎng)期思考的問(wèn)題。

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