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学界观点普遍认为,建构主义教学方法由认知学理论发展而来,但是建构主义教学和认知派教学,乃至它之前的整个教学理论最大的不同点是:之前的所有教学方法都是客观主义的、信息加工主义的,强调个体对外在信息的加工,即便像认知派这样,看到了已经存在于学生个体中的知识在新知识获取中的作用,也基本上不是把它看成是新旧知识之间反复的、双向的相互作用。而建构主义教学,强调的重点在于“意义不是独立于我们而存在的,个体的知识是由人构建起来的,对事物的理解不仅取决于事物本身,事物的感觉刺激本身并没有意义,意义是由人构建起来的,它还取决于我们原有的知识背景。不同的人由于原有经验的不同,会产生对同一事物不同的理解”。 基于上面的理论,建构主义教学中,最重要的内容应该是学生自身的因素,教师应该根据学生已经有的知识结构和能力制定教学方案。但这个过程中具体的操作却存在着困难,主要由于,如果顾及了学生的全部接受程度,教学就无法跟上高等职业学院的教学结构设置。因此,在现有的情况下,我们的教学,大大落后于建构主义的理论探索。不过,笔者认为,教学与理论的矛盾,还是应该有解决的方案的。 1充分考虑学生的原有知识结构 1.1原有认知结构的重要性 基于建构主义的教学方法,在教学过程中,教师应当充分了解教学目的,不但要掌握课程,也要充分考虑到高职学生的认知特点。 相对于本科学生而言,高职学生的高中物理知识薄弱,《工程力学》课程经常用到高中物理知识。由于建构主义教学要观察认知结构中有没有能够与即将学到的知识挂钩的观念,因此讲课时要注意观察学生反应,发现学生听不懂时往往是被高中知识卡住了,要及时补所缺知识。这一点如不注意,教师就“白”讲了,学生就等于没学。只有这样,才能在原有的知识结构中,为即将学到的知识找到同化点。 《工程力学》作为一门独立学科,虽然本身具有其系统性和完整性,却有着与前期和后续课程脱节的现象。 因此,在《工程力学》的教学中,建构教学的同化点不仅要用到高中的知识,而且还能够用到同期学习的知识。比如在静力学和动力学中,很多内容与物理重复,而运动学中点的合成运动和刚体的运动涉及到很多机械构造内容,由于学生缺乏机械零件课程的知识,使他们学习运动学遇到很大困难。另外,弯扭组合的强度计算是机械课程设计的一个重要内容,而多数工程力学教材的弯扭组合部分内容过于简单并缺少工程中的实际案例,这样很多学生在机械课程设计时不知如何下手。这些都是由于建构主义教学中,个体原有认知结构不能有效配合教学中即将学到的知识的问题。因此,在教学中,教师也要特别关注同期知识的学习程度。例如,高等数学和《工程力学》是同时开的,讲课时用到的高等数学知识要注意学生是否学过,如没学过,就用中学数学知识讲解、或者对高等数学中当下用到的知识进行简单讲解。 1.2注意避免原有认知结构引起的问题 另外,在教学中我们还应当注意原有的、起固定作用的观念的稳定性、清晰性和可辨性。 根据建构主义理论,学生在理解中有简化的趋向,如果要学到的内容与原有内容的观念有相似之处而又不完全相同,他们的可辨性和可分离性就会比较差,学生很容易把即将接受的知识还原为原有的观念,或者学生模糊的知道两者之间有所差别,但又无法说明差别在哪里。 这样,学生不但无法同化相关概念,而且可能会主动忽略即将学习问题的存在。因此,如果一种起固定作用的观念不够稳定,它不但无法帮助学习者理解即将了解的知识,而且会影响既定的知识结构。例如,《工程力学》中与物理课的内容有很多重复问题。这些问题,一方面可能有利于认知,另一方面也可能影响认知。教学中,笔者发现很多同学觉得《工程力学》与物理力学相似,所以产生轻视心理,可学了几章之后,却不能正确解题。因此,教师的职责在于应该在教学中相对提高教学起点,对学过的内容,教师也可采用提问的方式进行复习和巩固。教学中,有前辈教师曾经介绍了《工程力学》与物理力学解决问题有几点不同之处:研究对象不同,物理中主要研究抽象的质点,《工程力学》中更多的是研究刚体,而且是实际工程中的物体,如连杆、轴、齿轮、滑块等;物理中只分析单个物体的受力情况,《工程力学》着重物体系统的受力分析;物理中主要研究特殊情况,如圆周运动,匀变速直线运动,而《工程力学》研究一般情况,所以需要高等数学知识;物理中只对静参考系分析运动,而《工程力学》对静、动两个参考系分析运动。因此,老师应帮助学生认清力学模型与物理力学的不同之处。 2直观手段的利用在《工程力学》课程建构认知中的作用 《工程力学》是工科类专业一门重要的技术基础课程,主要包括理论力学和材料力学两部分内容。根据建构主义教学理论,该类课程能否学好,还应该取决于教师能否有效利用教学手段,让学生通过不同的教学手段达到有效的认知。为了达到有效认知,直观手段对《工程力学》的教学非常有帮助,包括老师的直观展示和学生的直接操作。 2.1重视直观教学,增加感性认识 由于学生缺乏工程实践经验,在教学中要尽量用挂图、教具、多媒体课件等手段,来增加学生的感性认识,从而加深学生对理论知识的理解。例如,静力学中铰链约束是个难点,上课时,可利用一些剪子、钉书器等大家非常熟悉的物品来了解铰链约束的构成,然后进一步分析铰链约束受力情况。通过分析,学生很快就能判断这种约束的特点及受力方向。最后,还可以利用曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构等实物模型,让学生了解铰链在实际工程中的应用。另外,在材料力学中内力是一个不容易掌握的概念,在教学中应注重两点:即在材料力学中内力是在外力作用下,由于变形而产生的附加内力;另外这种内力随外力的增大而增大,但不会无限增大,内力达到某一极值,材料将发生破坏。经过举例,大家豁然开朗。 #p#分页标题#e# 2.2进行操作性教学 建构主义教学理论认为,学生往往课堂上听得明白,可是一旦自己动手解题,则束手无策,这在一定程度上影响了学生的学习积极性,降低了他们对力学的学习兴趣。 为了让学生较好地掌握、巩固并能灵活地运用力学原理,建构主义理论认为,在教学过程中,教师应该非常注意引用生活现象,设置一些实际问题,让学生见识并亲自动手解决。例如,在讲授受力平衡方程时先分析压榨机的工作原理,然后让学生观察压榨机的工作状态,明白解决压榨机工作过程中的各种问题,从而解决平衡力方程在压榨机中应用的问题。这样引导学生学以致用,解决实际问题,就是引导学生主动探索、主动发现,使学生更深入、更准确、更真切地领会和掌握理论知识。另外,也启迪了学生的思维,提高了学生解决问题的综合能力。 3建构主义教学中对课程内容和阶段的分类 为了既做到有效进行以上建构主义的教学,又不耽误课程进度,就要对课程中的内容和阶段进行分类教学研究。 进度中,复杂理论教学反而要尽量“简单”,将原来需要学生在理论阶段充分了解的内容,放到操作教学中,将“技能形成”理论认知与元认知用于操作与公式的相互促进中。这易于学生理解对于公式的推导和操作。在这个过程中,如果理论较难(对目前学生而言)则可不推导,只讲结论,重在应用,公式中各量的物理意义应当对学生讲清(细讲)并要多练应用。例如,圆轴扭转横截面上的应力公式、平面弯曲横截面上的正应力公式、平面弯曲的挠曲线方程等都可以只讲结论,重在对公式的理解和应用上。这样有助于合理利用课时,而在学生利用这些推导的过程中,虽然不能像亲自推导的公式那样灵活的应用,但应用的总体过程有利于学生的原有知识重新构建。有些公式,要求学生能够推导,但考虑到学生的情况,不讲推导。代替学生推导,但要求他们紧跟思路;不要求他们系统推导下来,但要求他们在小的步骤之间能够知道下一步怎样做。 在《工程力学》教学中将艺术与建构主义两种学问结合,不但可给学生以知识、以思考、以享受、以探讨奥妙的兴趣,而且给每一位力学教师认真研究,反复推敲,并巧妙应用于教学的动力。
