浅谈建构主义学习理论及其在中学化学教学中的应用
江苏省昆山中学 邱福明
现代认知心理学把学生的学习过程看作是认知结构的建构过程，并把学习者看作是信
息加工的主体。随着课堂教学改革和心理学在教学理论的不断发展以及Internet的网络通信技术应用于教育的飞速发展，建构主义学习理论作为现代认知心理学的一个重要分支在教学中逐渐体现出强大的发展优势。 1建构主义学习理论
1.1 建构主义学习理论的基本内容
建构主义（constructivism），是瑞士著名的心理学家皮亚杰(J.Piaget)通过长期对儿童智力研究所提出的著名的认知发展理论。皮亚杰理论的基本概念是结构(stuctures)，又称为图式(scheme)。他认为，儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到转换与发展。儿童与环境相互作用涉及两个基本过程：“同化”与“顺应”。所谓同化，是把环境因素纳入原有的图式或认知结构中，从而丰富和加强主体的认知结构；顺应，是指主体通过原有认知结构的调整和改变，以使更好地理解和接受新现象，适应新环境，形成新的认知结构。可见，同化是认知结构量上的扩充(图式扩充),顺应是认知结构质的变化（图式改变）。这样，主体通过同化和顺应这两个机制达到与周围环境的平衡。但这种平衡的认知状态是暂时的，一旦有现有的图式不能同化新的信息时（即原有的认知结构与新环境产生矛盾或认知冲突时）就会出现不平衡，平衡即被破坏。只有通过认知冲突的解决，即通过修改或创新图式（即顺应）的过程二达到新的平衡。儿童的认知结构就是这样通过同化与顺应过程逐步建构起来的，并在“平衡－－不平衡－－新的平衡”的循环中得到发展和提高。这就是儿童认知结构的变化、发展和建构过程，也就是皮亚杰关于建构主义的基本观点。 1.2建构主义学习理论的基本思想
建构主义学习理论的基本思想是，学习是学习者主动建构内部心理结构的过程。认为学习的形成过程是已有的知识经验与环境中主动选择和注意的信息相互作用，主动地建构信息主义的过程。 2建构主义的教学模式
教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论的指导下的，在某种环境中展开的教学活动进程度稳定结构形式。众所周知，在现代化教学过程中，教师 、学生、教材 、媒体这四大要素并不是彼此孤立、互不相关的简单组合在一起的，而是彼此相互联系的有机整体。既然是有机的整体，就必然具有稳定的结构形式。可以说，由这种教学过程中的四要素所组成的稳定结构模式，就称之为“教学模式”。
建构主义的学习理论提倡的学习方法是在教师的指导下，以学生为中心的学习；建构主义的学习环境包括情境 、协作 、会话和意义建构等四大要素。这样，我们就可以将与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式概括为：“以学生为中心，在整个教学过程中，由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识到意义建构的目的。”因此，在教学中探索采用认知结构建构教学模式（简称认知建构模式）和学习模式具有一定的意义。目前，在建构主义学习理论影响下形成的教学模式
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主要有：抛锚式教学(Anchored Instruction)模式、随即访取教学(Random Access Insturction)模式、认知学徒(Cognitive Apprenticeship)模式等。 3建构主义学习理论在化学教学中的应用
根据建构主义的学习理论，可以采用“认知建构”的教学模式，通过创设有利于认知建构的学习情境，组织协作学习，在引导兴趣的同时，激发学生的内在学习动机，使学生进行主动学习的探索，主动实现对所学知识的意义建构，为学生的思维能力、学习能力和实践能力等多种能力的发展创造条件。 3.1“认知建构”模式的基本思想
认知建构模式的指导思想是教学应从学生的原有认知结构出发，促使学生自主地建构完善的认知结构。“认知建构”课堂教学模式的功能目标，在于培养学生主动参与化学知识的探索活动，使学生形成良好的化学认知结构，从而发展学生的化学思维与化学学习及解决问题的能力。
3.2“认知建构”模式的教学程序
“认知建构”的基本程序有以下五步：第一步，通过复习旧知识，帮助学生提炼、概括原有的认知结构，为实现认知结构的建构与转换奠定基础；第二步，教师通过设计与学生已有的旧知识有联系但又包括新因素的问题，引发学生的认知冲突，激发学生的探索心态；第三步，通过对学生已有认知无法包容的新因素的全面分析，引导学生进行实验观察、探索、分析、推理，逐步实现认知结构的同化与顺应，建构新的认知结构；第四步，进一步引导学生分析、对比、归纳、重组知识、完善新的认知结构；第五步，通过多种变式练习，让学生运用新的认知结构解题，从而深化学生对新知识的理解，进一步促使认知结构的内化过程，即巩固迁移的过程。 3.3教学策略 3.3.1创设教学情境
教学情境能对教学过程起引导、定向、调节和控制作用。苏霍姆林斯基认为，在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者，在儿童的精神世界中，这种需要则特别强烈,问题情境能满足这种需要。在课堂教学中，根据教学目标利用“理”、“趣”、“疑”、“情”等多种形式来创设问题情境，不仅能激发学生学习兴趣和求知欲望，还能使学生在理解目标涵义的前提下自觉地围绕目标学习。在化学教学中，一般可采用以下几种形式来创设问题情境：
（1）通过实验演示创设问题情境，引发认知冲突。例如，在讲解“钠的化合物”一节的教学中，可通过演示“过氧化钠与水的反应”，引导学生通过观察实验现象，使得学生原有的知识与新问题之间发生强烈的碰撞，引发学生认为“金属氧化物与水反应生成碱”这一认知结构上的冲突，激起学生强烈的探索欲望。
（2）通过实物直观和模型或参观学习创设问题情境。例如，在讲解“环境保护”这一节时，可通过对身边的有关环境污染问题进行调查并对“污水处理厂进行参观”等研究性学习的课题的实施。通过参观学习，可使学生对当前的环境问题有个整体的、大致的了解，增强环境保护意识。
(3)通过日常概念和科学概念的矛盾，创设问题情境。例如，在“酸、碱、盐”，教师可在教学中引导学生分清日常概念与科学概念的不同，引发学生的认知冲突。 3.3.2启发引导、探究讨论
探究讨论是一种协作教学，是教师在整个教学过程中谋求与学生合作，建立由学生和教
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师组成的“学习共同体”。在学习共同体中，师生之间、学生之间对化学学习过程中遇到的问题进行共同讨论探究，学生成为学习的主宰者，创造性思维得到发展，创新精神得到发扬。在化学教学中，可通过“学生实验、探索性实验”等等来引发学生的认知冲突，使学生进入“心求通而未得，口欲言而不能”的“愤悱”状态之中。通过“科技活动、研究性学习”等来激发学生的求知欲和好奇心，使学生进行认知结构的同化和顺应。
3.3.3优化学生化学认知结构 学生的原有认知结构是学生进行建构学习的必要条件。认知心理学的学习理论认为，学习的实质是认知结构的新旧知识之间的整合过程，即利用已有的知识对新知识进行理解，使新知识纳入已有的认知结构之中，实现同化和顺应，形成新的认知结构。根据奥苏伯尔对认知结构的分析，优化学生的认知结构取决于三个变量，即认知结构的可利用性、可辨别性和稳定性。在教学中，可通过加强新旧知识的联系，进行有意义学习来提高认知结构的可利用性；通过进行变式学习和运用比较方法来提高认知结构的可辨别性；提高认知结构的 稳定性可通过运用编码、整合的方法加强对知识到理解与记忆。为了更好地优化学生良好的化学认知结构，教师在进行教学中要注意以下几个方面： （1）深入了解学生的原有的化学认知结构情况。
（2）采用“设计先行组织者”来激活学生的原有知识，使新的学习材料与学生的认知结构中的有关概念进行联系。
（3）善于引发学生的认知冲突，激发学生的探索欲望和学习动机。 （4）构建知识网络，增强新旧知识的相互作用。
通过对建构主义学习理论的认识，结合对“认知建构”的教学模式的探讨，可以看出建构主义学习理论在中学化学教学中是具有一定实际应用价值的。
2010年发表于《化学教与学》第2期
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浅谈建构主义学习理论及其在中学化学教学中的应用
