建构主义教学理论对生物实验教学的启示

摘要：作为生物课程的一部分，生物实验是学生最容易丢分的部分。因各地区学校教学经费的不足，教师对实验的不重视，学生习惯接受教师讲解等各种原因，在实际教学中，生物实验课程并没有按照生物课程标准的要求来进行。本文借助建构主义的相关主张，从学生在学习中存在的实际问题入手，探究适合生物实验的有效方法。

关键词：生物实验；建构主义学习理论；创设学习情境；构建合作学习氛围

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0136-02

一、生物实验教学面临现状

由于学校的硬件设施和当代高考制度的限制，多数教师迫于学生分数以及学校、家长的压力，更看中学生的笔答能力，认为学生不用具有较强的实验能力，只要会设计实验就可以了。实验教学被当成一种口头讲授，实验器材被当成了摆设，实验室变成了一个空壳子。在新课程改革侧重能力培养的背景下，大多数教师仍用“讲实验”来代替“做实验”，不能做到以“学生”为中心，从而导致当前生物实验的现状――重知识、结果；轻能力、过程。即便组织学生去实验室做实验，也是以模仿为主，首先由教师讲解实验步骤，学生按照老师的讲解机械地进行操做，教学形式单一且枯燥。生物实验变成了验证结论的过程，不但没有提高学生的实验技能，反而让学生越来越轻视生物实验的地位，甚至厌烦这种听枯燥讲解、做机械实验的教学模式。

据调查，学生对生物实验具有比较浓厚的兴趣，但是在实验课上却不能端正态度，积极思考问题，去解决自己的疑惑，主要是因为学生到了高中阶段已形成了一种中国式的学习方法，习惯了依赖教师的讲解，而疲于主动探究。而且并不是所有的实验都可以正常进行，由于生物课时少，高考任务重，再加上实验材料的限制，学生只需要明确原理、记住结论即可，从而导致了学生“重接受学习，轻探究学习”的现状。

二、建构主义理论概述

上世纪80年代，建构主义学习理论兴起，该理论的先导是著名的教育学家皮亚杰（J.Piaget）。他提出了发生认识论，即孩子在建构属于他的世界模式时，会出现不同的认识阶段。他认为知识是在主体与客体发生相互作用之后建构起来的，既不完全由主体决定，也不完全由客体决定。从新旧经验方面来讲，也存在着相互作用。一方面，原来的经验是新经验的基础；另一方面，新经验的获得又会改变原有的经验，使它趋于更加丰富甚至改造。在皮亚杰的基础上，维果斯基又提出了“最近发展区”理论。他认为，在儿童的发展历程中存在着两种发展水平：一种是实际的发展水平，即个体所形成的心理机能发展水平；另一种是潜在的发展水平，即在他人的指导下可以达到的新的认识水平。由前者发展到后者经过的区域称为“最近发展区”。“最近发展区”理论揭示了学生具有一定的发展潜能。教育的创新不在于强化已完成的过程，而在于未形成的状态，注重潜能的开发。他还强调学习的环境，提出具体的社会背景在一定条件下对个体进行知识的建构起着至关重要的作用。建构主义流派众多，各有各的观点，但是他们有着共同的特点：知识的构建是由认知主体主动完成的；新的知识经验是由原有的知识经验产生的；学生变被动为主动，成为了教学中的主体，教师也摆脱“灌输者”的称号，而变成了指导者、合作者。

三、建构主义视角下生物实验教学启示

1.创设学习情境。建构主义学习理论认为“知识”并不是经久不变的，他只是依托于具体环境而存在的。当历史环境发生变化时，知识也会紧跟着发生改变，形成新的定义。更重要的是，“新的知识在呈现之前，个体对其是毫不知情的，甚至会有拒绝、排斥的心理。因此不能采用‘接受权威’的模式强迫学生接受，要遵循学生的认知方式，让学生自己来完成对新知识的构建”。因此，教师在传授知识时要改变单纯的“教师讲，学生听”的教学方法，从学生的兴趣和认知特点出发，创设情境，启发学生思考。优秀教师孙春成说过，“不会提问的学生不是学习好的学生，不会提问的教师不是教学好的教师”。最直接有效的创设情境的方法就是提出问题，教师通过问题，激发学生积极思考，开拓学生的思路，在解决问题的过程中，又会引发其他一系列的问题，从而达到教学的目的。例如，在《检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质》实验中，斐林试剂和双缩脲试剂是学生新接触的两个试剂，配制他们所需的溶液又非常相似，是常考但学生又特别容易弄混的一个知识点。为了让学生能轻松地掌握该知识点，教师可以创设以下教学情境，让学生知其所以然。

师：检测苹果中的还原糖可以用什么试剂？ 生：斐林试剂。

师：配制斐林试剂需要哪两种溶液呢？生：0.1g/ml的NaOH溶液和0.05g/ml的CuSO4溶液。

师：是如何配制的？

生：等量混合均匀后注入。

师：第二个问题，检测蛋白质可以用什么试剂？ 生：双缩脲试剂。

师：双缩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。

师：如何配置双缩脲试剂呢？

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

师：斐林试剂和双缩脲试剂在配制时有哪些异同呢？

生：所用到的溶液相同，但是溶液的浓度不同。

师：配制的过程相同吗？

生：不同。滴加的顺序和用量也不同。

师：这是为什么呢？有什么原理？

斐林试剂的实质是现配制的Cu（OH）2溶液，因而需要甲乙两个溶液等量混合，然后在50～65℃温水浴加热条件下，还原糖中的醛基（―CHO），将Cu（OH）2中的Cu2+还原成Cu+，从而生成砖红色Cu2O沉淀。

双缩脲试剂的实质是在碱性环境下的CuSO4溶液，因为蛋白质只有在碱性环境下才能与Cu2+结合成紫色络合物，所以使用时先用NaOH溶液处理蛋白质，然后再滴加少量的CuSO4溶液4滴。

2.构建合作学习氛围。当处于相同认知程度的同学交流观点和想法时，会导致其内部的认知产生冲突，随着认知冲突的解决，将使得参与的个体发生内部知识的动态变换，最终达到重新建构。每个人对知识的理解都取决于其本身的学习经历，由于个人的经历以及对事物分析的角度存在差异，对同一知识的构建也会因人而异，有的是正确的，有的却偏离了正确的轨道。通过建立同学之间合作的学习方式，可以让学生意识到自己所建构的知识体系的不足，从而吸收其他同学的意见，完成个体内部知识的重新构建。

要合作就会有分组，要保证每个小组内的成员具有不同的能力、经验和兴趣，这样才会使得每个人都得到不同的思想和解决问题的方法，刺激个人所构建的原有的知识体系发生变化，达到一个新的平衡。在组间要实行竞争制度，从而促进组内的团结合作。每个小组还要实行组长负责制，找出实验能力强、善于组织和表达的同学担任组长，教师对组长进行指导，培养组长的协调分配能力，达到层层管理，让每一个同学都尽可能地参与到合作学习当中，完成个体内部知识的重新建构。

3.加强学生自主学习。建构主义学习理论认为学习的过程就是学生从原有经验向新获得的经验动态进行靠拢的过程，在这一过程中起到推动作用的角色是教师，而真正的掌控者却是学生本身。所以在整个教学过程当中，学生才是中心，学生对知识的掌握程度才是衡量这节课是否成功的标准，教师需要根据实际情况尽可能的给学生增加自主构建知识的机会。“授之以鱼，不如授之以渔”，与其传授知识，不如传授学习的方法。因此在新课改的背景下，加强学生自主学习这一模式是非常值得实施的一种举措。学生成绩的高低与其自主学习的能力密切相关。往往学习成绩优秀的学生，他们的自主学习能力都很强，而大部分学生已经习惯依赖教师来获取知识，拒绝主动去获取知识。因此要培养学生自主学习的能力，首先要让学生意识到自主学习的重要性。据调查，学生的自主学习能力与其动机和学习所用的方法策略有很强的正相关。因此，可以从以下两个方面来增强学生的自主学习能力。①学习动机。学习动机可以激发起学生内心对学习的兴趣，激起学生实验钻研的欲望。只有具有相关动机，才会增加学生的求知欲，更有助于学生摆脱依赖性。根据自身的学习状况，进行相应的计划安排，进而锻炼学生的自主学习能力。②方法策略。做任何事都要讲究一定的方法与策略，好的方法不仅可以提高学习效率，还可以让学习事半功倍。如果学生不能很好地掌握各种策略，即便学习意识很强烈，也不能够完成自主学习过程。

四、总结

总之，建构主义所包含的内容很适合用到生物实验教学当中去。本文在建构主义的视角下，介绍了生物实验教学面临的现状，并结合具体教学实例提出适合生物实验的教学方式。以此来培养学生的兴趣，增强学生的实验技能，提高学生的生物科学素养，让生物实验教学真正地发挥作用。当然，本文仅仅是从几个各方面提出适合生物实验的教学方法，更多适合生物实验的教学研究，仍然是教师需要长期思考的问题。

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