基于建构主义学习理论指导下的工科实践

基于建构主义学习理论指导下的工科实践

摘  要:本文重点阐述了建构主义学习理论及其指导下几种新的教学方法,并将其应用于工科实践,通过数次参加全国大学生工科竞赛践行该学习理论,从而总结出建构主义学习理论应用于工科实践的一般规律,为高校工科专业应用该理论开展教学改革提供了一个新的视角。

关键词:建构主义;工科图学;教学改革

    一、建构主义学习理论

    近年来,作为认知学习理论的一个重要分支--建构主义学习理论和认识论,即关于人是如何学习的和知识的本质观点,日益成为我国教育领域的流行话语,也早已成为当代西方最重要、最流行的学习理论。它是当代学习理论的革命,是影响教学设计理论与实践发展走势的重要力量。另外由于多媒体计算机和基于Internet的网络通信技术所具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境,它从客观上促进并刺激了该理论的进一步发展,建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力。

    二、基于建构主义学习理论的教学方法

    传统的输入教学模式是指以讲座的形式教授并把信息传输给学生,学生记忆所学内容并通过考试的形式来展示他们所学的知识。这种模式的问题在于学生记住了所学内容,却不能把所学的知识运用到各种实践中去,尤其是工科这种实践性很强的专业中去。建构主义的教学模式是指针对各种信息的来源,通过各种方式把信息传输给学生。学生思考并分析这些信息,以运用这些信息的方式来显示他所学的知识,达到某一目标的过程。输入模式中教师控制学习过程,而建构主义模式中学生和教师共同分担学习过程。工科教学实践具有很强的经验性,很适合应用建构主义学习理论。下面是基于建构主义学习理论上,已开发和总结出比较成熟的几种教学方法[1]:

    1.随机通达教学、实践法

    从建构主义学习理论出发,实施随机通达教学。即在学习过程中对信息意义的建构可以从不同角度入手,在获得不同方面理解的同时,得到不同解决问题的答案。因此,对同一内容的学习、同一个问题的解决,在不同时间、不同阶段、不同情境,不同人,都会有不同的视角。

    2.由难而易的教学法

    传统教学采取的都是由易而难,由下而上的教学进程。但从建构主义学习理论出发,实施由难而易、自上而下的教学进程。在教学中教师先呈现整体性的任务,让学生尝试解决。在解决过程中,学生需首先完成子任务及其所需的知识技能。这样的教学就不是从脱离情境的,过于简单化的低层次开始,而是从联系实际的,具有整体性的高层次开始的。

    3.环境情景教学法。

    从建构主义学习理论出发,提出情境教学,即弱化学科界限,强调学科交叉,让学生在与现实情境相类似的情境中进行学习。教师并不搬用事先准备好的内容,而是展示与现实中专家解决问题相似的探索过程的实践,学生解决具体问题的过程本身就反映了学习的效果。

    4.合作式学习教学法。

    每个人均以自己的经验和知识背景来理解事物,在教学中提倡合作学习,让学生增进相互讨论、切磋、交流的机会,有助于了解彼此的见解,丰富对事物的理解,减少片面性、局限性,促进学生建构能力的发展,这是现代教学实践中尤其应强调的团队合作精神。

    5.支架式教学法。

    建构主义学习理论推崇支架式教学:教师在教学中的指导、帮助作用随着学生学习的进展而渐弱,直至最后由学生自己独立进行,以充分发挥学生自我管理学习的能力。这种教学思想来源于前苏联著名心理学家维果茨基的“最近发展区”理论。这是我们强调在教学中“授人以鱼,不如授人以渔”的道理所在。

    三、建构主义学习理论在工科中的实践

    尽管建构主义在理论上是成熟的,但如何应用到具体教学中,仍是人们在不断探索的新问题。随着我国教学改革不断深入,强化实践能力的要求日显迫切。工科专业中各种实践性的内容在不断增多,各种实践类竞赛层出不穷。为了在工科教学中践行该理论,近几年我们在参加全国大赛时应用建构主义学习理论,并取得了优异的成绩,学生的实践能力得到了显著的提高。在2010年教育部开展的全国大学生工程能力竞赛中,“无炭小车”的设计与制作获得了吉林省赛区一等奖、第一名的优异成绩,继续贯彻该理论,在全国竞赛总决赛中取得了二等奖的优秀成绩。此外,在全国大学生三维数字化设计竞赛、全国首届大学生“登月车”设计竞赛、全国图学技能大赛中均取得了优异成绩,从实施过程及这些成绩中可以看出,建构主义学习理论对学习效果的影响是显著的。下面介绍基于建构主义学习理论指导下工科实践教学的一般步骤:

    1.设立终极目标,实施由难而易的教学法

    以“无碳车”设计与制作为例,用5焦耳的能量(即1KG的重物下降半米的高度获得)驱动小车,绕间隔1米的立桩,看其绕桩数与行驶的距离决定胜负。这是一个非常难的题目,它要求学生综合所学知识,将零散知识拼凑、优化,结合实际做出产品。题目一出,学生一头雾水,不知从何下手,但我们没有直接将头脑中已形成的方案传授给他们,而是给他们一个思考的空间,这便是由难而易发展的一个良好开端。

    2.团队形成、任务分工,实施合作式学习教学法

    接着根据团队形成情况,进行任务分工,传动系统与换向系统分别有几个方案?给学生留有思考的时间,同时在合作探究时提出有价值的问题。这样在培养学生专业综合能力的同时,培养学生的情商与交往能力,充分实施合作式教学方法。

    3.以学生为主体,教师统领,实施支架式教学法

    支架式教学法在这次教学实践中体现的尤为明显,其特点是教师在整个过程中的作用不断弱化,直至消失。在开始阶段,学生对终极目标无从下手,教师从任务分工,查阅资料开始引导,到问题的提出,直至方案的形成,教师一直在统领,但一直在弱化其作用,学生从对整个方案的茫然无助到了然于胸,最后学生将自已的方案讲解给老师,共同讨论,这个便是成功的支架式教学法。#p#分页标题#e#

    4.非固定时间、地点的环境情景教学。

    环境情景教学法在这里也有生动表现,在产品创作过程中的许多生产实践环节,如用到车、铣、刨、磨等多个工艺环节,我们便采用在这些生产环节车间实施讨论,取得了很好的情景教学效果。

    5.引导、加强发散性思维,实施随机通达教学、实践法。

    不依常规,寻求变异,对给出的材料、信息从不同角度、向不同方向,用不同方法或途径进行分析和解决问题的。在此次实践创作过程中,对于降速机构有齿轮、皮带轮、蜗轮蜗杆等等;换向机构有四连杆、曲轴、凸轮等;材料有有机玻璃、钢、橡胶、尼龙、铝等多种材料。学生充分发挥想象力,将这些选项作比较,寻求最优点,从而取得最好成绩。这些就是实施随机通达教学、实践法的结果。                                          

    四、建构主义学习理论指导下工科实践一般规律

    经过对建构主义学习理论的充分理解,同时在数个实践教学环节中应用该理论,在几次全国性实践大赛中践行学习效果,总结出工科实践中应用该理论的一般步骤及规律(见图一)。

    从该图中,我们能得到以下信息与启示:

    1.教师的作用在转变。即从传统的向学生传递知识的权威角色转变为学生学习的引导者、辅导者、学生学习的高级合作者。

    2.教师和学生应该共同面对真实世界的、复杂的真实问题。因为,他们不仅需要发现这些问题,更需要最终解决这些问题,它们要对最终实现的目标有所了解,同时也必须认识到真实世界的复杂问题有可能有多种答案,这样才能提出问题解决的多种观点。

    3.创设良好的学习环境与氛围。良好的学习环境与氛围不是指一流的硬件学习条件、也不是指大家努力刻苦、甚至是沉闷的学习氛围。而是指学生在其中可以独立探究、合作学习的环境与氛围。

    4.教学目标包括认知目标与情感目标的双重方面。教师应该认识到教师要重视学生的情感领域,使教学与学习者个人相关联。教学应是逐渐减少外部控制,逐渐增加学生自我控制学习的过程。

    5.改变评价策略,重视过程评价。一定要秉持过程和结果相统一的评价原则,即要求评价不但应贯穿于教学活动的始终,而且应把过程、教学和效果进行整合,使它们融合为一个有机的整体,贯穿到实践活动中去,从而形成有效的教学评价。

    五、结语

    建构主义学习理论指导下的工科实践,其核心与重点仍就是教学中教与学的关系问题,即教师在整个过程中为学生提供了一个什么样的环境与条件,对学生起到了一个什么样的引导等。建构主义教学实践对教师在工科教学改革中提出哪些新的职责要求。

    我们认为,任何一种理论存在的价值,都在于它有针对的解决了一些问题,或者在解决某些问题上有其独特的功能,比如行为主义与技能操作、认知主义与概念学习、人本主义与人格发展等等[2]。而教学面对的是多重学习与发展任务,对应着多种学习理论,在完成整体的教学任务过程中,应偿试在各种理论指导下的教学设计,它以实践为需求,不能以先入为主的教条理论去指导实践的方式,否则便很容易陷入教条主义或形式主义,使理论与实践牵强附会。其实,教育理论与实践的关系问题,归根到底是教育研究主体和教育实践主体之间的交往与相互转换的问题,只有解决了两类主体间交往和转换的质与量的关系问题,才能推动教育理论与实践相结合的进一步发展。

参考文献:

[1] 何文理.浅谈建构主义学习理论的现实意义[J] 企业家天地下半月刊(理论版). 2009年01期

[2] 王丽荣等.在建构主义教学模式下美国的阅读教学方法与实践.现代教育科学.2005年第1期

[3] 李政涛.论教育理论主体和教育实践主体.教育学学科建设.[总第189期]

[4] 赵健.学习共同体[M].华东师大出版社, 2006. 2

[5] 王传永,鞠波.发达国家创建学习型城市的经验及启示