建构主义学习理论及其指导下的生物教学模式
内容摘要：建构主义理论创建了一个全新的学习观，倡导以“学生为中心”，学生是教学的中心和认识的主体。知识不是通过教师的传授而是通过学生的主动建构获得，学生是知识的主动构建者，教师只是学习的支持者和促进者。传统的教学模式忽略了学生的主动性，创建性，不能把学生的认知主体作用很低好地表现出来，而建构主义指导下的教学模式就是要从根本上改变这种情况，将学生解放出来。本文先介绍民建构主义的理论，然后，针对生物学的实际，对生物学教学进行了尝试性的探索，介绍了支架式教学等几种目前比较成熟的教学模式，并进一步思考了建构主义生物学教学模式在应用中要注意的问题，并提出一些可能解决办法。
关键词：建构主义生物教学教学模式
长期以来，我国中学生物学教学普遍采用的教学模式是传递——接受教学模式。它源于赫尔巴特及其弟子提出的“五段教学”，经凯洛夫等人加以改造传人我国后，我国教育工作者根据教学实践经验以及现代教育学与心理学理论，对其加以调整，行成了今天所说的传递——接受教学模式：这种模式的基本程序是：激发学习动机——复习旧课——传授新的知识——巩固新知识——巩固应用——检查评价。采用的教学法策略是：以教师为中心，课堂为中心，书本为中心。这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥，有利于教师对课堂教学的组织、管理与控制，有利于教师控制教学的进度。但这种教学存在一个很大的缺点，那就是忽略了学生的主动性，创造性，不能把学生的认知主体作用很低好地表现出来。生物学是以实验为基础的理科课程，但在中学，教师以传统教学模式来教生物学，学生以被动的学习方式来学龄前习生物学，很明显这种教学与学习方式是不适合今天这个科技发展迅猛、新知识产出频繁、社会变革急剧的时代。如何把学生从被动听、啃书本的束缚中解脱出来，使学生成学习的主体，是教学中亟待解决的问题。任何教学模式都是在一定的学习理论的指导下开展的，因此要从根本上改变这种状况，就要有新的创立开始，一场针对传统学习理论的革命就开始了，其中最有影剧力的就是建构主义学习理论。尽管建构主义学习理论还存在很多争议的地方，但它已经开始从根本上影响着我们的教学。在建构主义学习理论的指导下，我国的生物教育工作者根据我国的教学实际，提出了许多有意义的教学模式，这些模式尽管还处于探索阶段，但已经显示出了强大的生命力。可以预言，在不久的将来，建构主义学理论指导下的教育模式会为更多的教育工作者接受。
一、建构主义理论的基本观点
建构主义认为，知识不是对现实的准确表征，它只是一种假设，而不是问题的最终答案，它会随着人类的进步而不断得到改造。学习的过程不是教师向学生传递知识的过程，而是学生主动建构的过程。建构就是学习者通过对自己新旧经验进行的反复的相互作用的过程，学习者要以自己对当前信息的理解需要的知识为基础，但在运用这些经验时，不是简单的提取，个体会根据新的环境对经验进行
适当的调整和改造，因此，这是“同化”和“顺应”两方面的统一。“同化”是指将新的知识整合到旧的经验中去，新的情景是旧知识的补充，“顺应”是新的经验打破了原有的知识结构，学习者对原有的经验结构进行重构。建构主义者强调，学习者不是空着脑袋走进教室的。他们在日常生活和以往的学习中形成了丰富的经验，问题一旦出现，他们也会基于以往的经验和自己的认知能力，形成对问题的某种解释。教学应该把儿童现角的知识经验作为新知识的生长点，引导儿童从原有的知识经验中生长出新的知识经验。教学不是知识的传递，而是知识的相互作用和转换。
二、建构主义理论对生物学教学的启示
(1)生物学教学要发展学生的主体性。
“以学生为中心”的教学观念是建构主义学习的出发点和核心。学习的过程不是学习者被动地接受知识，而是积极建构知识的过程。所以，在生物教学中，关键是改变长期以来教师“一言堂”“满堂灌”的传统教学模式，教师应以一个“平等的参与者”介入教学中。在教学设计(方法的选定、过程的安排、媒体的运用)和教学活动组织等方面都要从学生的角度出发，充分发挥学生学习的主动性，调动学生学习兴趣、成就动机、竞争意识，形成主动参与、积极协作、自主建构的学习方式，使学生真正成为学习的主人、知识的主人。
(2)重视教学的活动性和学习共同体的构建。
生物学是一门实验性的学科，实验对于生物学知识的掌握与应用具有重要的意义。而对实验的进行、实验结果的解释，每个学生都可能有不同的想法。因此在生物教学中不仅要加强学生的实验动手能力，还要加强学生之间的交流与协作。
(4)重视教学活动的情境性。
建构主义理论认为，学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，生物学习活动这一主动建构过程也必然受到社会条件和外部环境的影响。为此，教师必须根据教学对象、教学内容和教学环境的具体情创造性地进行工作，为学生创造一个良好的、真实的学习情境。
三、基于建构主义理论的生物教学模式
在研究儿童认知发展基础上产生的建构主义，不仅形成了全新的学习理论，也正在形成全新的教学理论，即与建构主义学习理论、建构主义学习环境相适应教学模式，教学方法、教学思想等。目前，已经开发出的比较成熟的教学模式有以下几种：
1、支架式教学的含义
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”的理论：“最近发展区”是指学生独立完成作业所能达到的水平与在教师和同学的帮助下所能达到的水平之间的距离。教学只有落在最近发展区内才对学生有意义，教学不能消极地适应学生智力发展的以有的水平，而应当走在发展的前面，引导学生从一个水平到另一个新的更高的水平。建构主义者从维果茨基的思想同发，借用建筑行业中使用的脚手架作为概念框架的形象化比喻，用来形象说明一种教学模
式——支架式教学。教师引导着教学的进行，使学生掌握，建构和内化所学的知识技能，学生就能更多地对自己的学习进行调节。通过这种脚手加架的支撑作用，不停地把学生的智力从一个水平提升到另一个新的更高的水平，真正做到使学生在发展的前面。最终使学生掌握使其从事更高认知活动的技能，更多地对学习进行自我调节，支架式教学的基本程序为：搭脚手架——进入情境——独立探索——协作学习——效果评价。
2、支架式教学模式的生物学上的应用
如在学习《呼吸系统》这一单元时，教师把学生分为几个学习小组，每个组完成不同的任务，任务可以分为呼吸系统的结构组成、肺的形态结构、气体的交流过程、气体在体内的运输、实验证明等部分。让学生自己选择，收集有关的资料并为资料写出相应的文字说明，或者直接用多媒体工具去制作软件。然后，在此基础上把学生编入不同的学习小组，这样，每一类部分就成为学生的研究对象，同学们都围绕自己的任务努力搜索材料。例如：去动物园相应展馆实地观察动物的呼吸过程、呼吸形态并拍摄录像；到图书馆和Internet上查询有关资料，以获取图片和撰写说明(将学生引入一定的问题情境，即使学生处于概念框架的某个节点)。教师对于如何到图书馆和Intenet上搜集素材，适时给学生以必要的帮助，指导学生对搜集的素材重要性的大小进行分析(帮助学生沿概念框架上升)，并指导学生将材料制作进入网页。然后，组织全体学生在网络教室通过局域网进行交流和讨论。教师根据学生已有能力连续提出问题，用这种支架式的教学法将学生的概念理解从一个水平提高到另一个新水平，通过多媒体、图书馆等媒介创设学习情景，让教师与学生、学生与学生之间形成协作关系，在教学中成功地使学生形成对“呼吸系统”这一知识的自主建构，并在此基础上，完成对不同动物呼吸系统的对比等知识以及一些和呼吸系统有关的生活常识的理解和提高。
(二)抛锚式教学模式(Anchored Instruction)
1、抛锚式教学模式(Anchored Instruction)的含义
抛锚式教学(Anchored Instruction)又叫情境性教学(Situated instruction)，建构主义者认为学习是在一定的情境中通过建构获得，因此，他们提倡情境性教学，批评传统教学使学习去情境化的做法。在情境性教学中，教学以解决学生在生活中遇到的问题为目标，学习的内容要选择真实的任务和事件。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”。因为一旦这类事件或问题被确定，整个教学内容和教学过程也被确定了(就像轮船被锚固定了一样)。教师提供问题的背景知识，或者是解决问题的原型，并指导学生的探索。最后，情境性的教学也不需要独立于教学过程的测验，而是采用融合式测验，因为问题解决的过程本身就已经反映了学习的效果。其基本程序为：创设情境——确定问题一自主学习——协作学习——效果评价。
2、抛锚式教学模式在生物学教学中的应用
在学习“生态系统的结构”的时候，教师先问一个简单的问题，如为什么老鼠会比猫多，学生会有一个小小的讨论，然后要求学生绘制“校园生态系统食物
网简图”作学习中心内容而“抛锚”；以校园生态系统各成分营养功能为“基础框架”；以生物群落食物关系画食物链作“提高框架”；最后回归到生物群落内多条食物链及无机环境构筑校园生态系统食物网简图的“锚”中。课前教师要学生观察记录校园的生物群落；调查不同生物问的食物关系；课前学生进行广泛的信息采集：有的观察生物种群，有的上图书馆查资料，有的去电化室、实验室看CAI课件和录像片，有的向花工师傅、生物组老师了解不同生物间的食物关系。课内教师先让学生交互观察到的生物种群，然后再与地球生态系统中食物网进行对比。让学生总结食物网的特点。回答开始提出的问题。最后还可以进行一个小小的讨论，从生态系的角度谈环境保护问题。
(三)随机通达教学模式(Randon Access Instruction)
1、随机通达教学模式的含义
是根据认知灵活理论和知识网络特点提出，认知弹灵活理论认为，知识应用的每个实例都包含着许多应用广泛的概念的相互作用，而且同一概念里的事例也具有不同特点。因此，学生在学习时，对同一内容的学习的要在不同的情境中进行，每次的情境都有所不同，目的也不同，分别着眼于问题的不同侧面，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解。对学习内容的反复进入并不是简单的重复和巩固，而是使学习者获得该事物的全面理解与认识上飞跃。其基本程序为：呈现基本情境——随机进入不习——思维发展训练——小组协作学习——学习效果评价。
2、随机进入教学模式在生物学教学中具体应用
在学习减数分裂概念时，教师可设置多个实例或具体的情境，不仅要从减数分裂的过程、特点、精子与卵子的形成及两者的异同、染色体和DNA的规律性变化等角度让学生理解减数分裂的概念：而且还要与其他分裂方式的联系区别，以及与生殖发育、遗传变异、生物育种的关系不同侧面来阐述减数分裂的概念，使学生最终在头脑中建构有关减数分裂及运用减数分裂解决问题的生物学图式。
(四)自上而下的教学模式(Top—Down)
1、自上而下的教学模式的含义
在传统的生物学教学中，往往采取自下而上的教学进程，即将知识分为一个个的小单元，让学生按一定的步骤一步步地学习，最终掌握整体知识，或认为教学要从基本子概念技能的学习出发，逐级向上，逐渐学习到高级的知技能。而建构主义批判这种教学设计，即首先呈现整体性的任务，让学生尝试进行问题的解决，在此过程中，学生不断发现完成整体任务所需首先完成的子任务，以及完成各级任务所需的各级知识技能。
2、自上而下的教学模式在生物学上具体应用
在绿色植物新陈谢教学中，往往按知识结构从水分代谢、矿质代谢到有机物及能量代谢一步步地学习，最后掌握绿色植物的新陈代谢的概念，然后让学生自己去尝试解决绿色植物新陈代谢包括几个方面。在此过程中，学生要自己发现完成整体任务所需首先完成的子任务，他可以根据自己的特点、喜欢及生活经验，从
任务一个环节着手，不一定按部就班地学习，他也可以自己单独探索，或与其他同学合作探究，最终使问题得以解决。
建构主义的几种教学模式尽管有多种不同的形式，但都体现了以学生为中心，在整个教学过程中教师起组织者、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、积极性和探索精神，最终达到使学生有效的实现对当前所学知识的意义建构的目的。以上四中教学模式的基本呈现尽管有不同的表达，但其有共性，即他们的教学环节都涵盖了情景创设、自主学习、协作学习和效果评价等内容，因此在实际教学中，不一定采用某种单一的模式，也以将两种模式结合在一起(某种方法为主，其他方法为辅)，灵活加以运用。
四、应用建构主义理论指导教学时应该注意的问题
(1)注意各种方法的结合。从上可知，在运用建构主义指导生物教学时，可以应用支架法、实例法、随机进入法和自上而下法，但在实际的教学中，不一定要只用某种单一的方法，可以将两种或两种以上的方法结合在一起，事实上，这集几种教学模式具有许多共同的地方，而且，生物学知识丰富繁杂，即注重理论，也注重实践，这也预示着不能采用单一的方法进行教学，以上几种方法在实际教学中应该灵活使用。
(2)注重对基本知识的建构。生物学作为一门科学性强的理科学科，它具有一些基本概念，这些基本的概念也是学生进行建构的基础之一。因此，在实际教学中，教师不应该只是注重教学形式的新颖，更要注重的是学生对知识的理解。教师不能为追求教学形式的独特而忽视学生对基本知识的掌握。对于一些专业名词概念和理论，学生是必须牢记的。
(3)要发挥教师的主导作用，建构主义理论认为，学生在学习中要发挥主动性，教学要以学生为中心，教学组织要以学生出发，但这不意味着忽略教师在教学中的主导作用。应该承认，学生由于年龄和经验方面限制，在学习过程中还存在很多的问题，这都需要教师的引导。事实上，在建构主义理论指导下的教学对教师提出了更高的要求：教师不但要熟悉教授的内容，还要了解学生的认知地图，对教学的形式进行更灵活的设计。因此，在教学中注重发挥学生主动性的同时，更要加强教师的主导作用。
(4)注重知识的获得过程。对于教学效果的评价，教师不应该只注重考试的成绩，考试的成绩从一方面反映了对知识的掌握程度，但考试更多的是对基本概念理论的考查，对于生物学知识的考查，要注重学生对生物学现象的解释，对生物学实验的设计与操作，注重知识的建构过程。
五、结语
建构主义是教育心理学中的革命，从产生开始，就对传统的学习、教学理论提出了挑战。经过几十年的发展，当今的建构主义者在吸取前人的基础上提出了学多富有创见的教学思想。他们强调学习过程中学习者的主动性、建构性；对于知识做出了独的解释，认为知识不是对现实的准确表征，只是一种解释、一种假设，
并不是问题的最终答案；建构主义认为，学习不是知识由教师向学生传授，而是学生主动建构自己的知识的过程；他们强调学生不是空着脑袋走进教室的，在日常生活中，在以旆的学习中，他们积累了大量经验，这些经验是以后知识的生长点。这些观点都值得我们好好地反思。
然而，受到行而上学哲学方法论的影响，它的某些观点也存在不足，某些方面存在极端。例如，他们强调事物的意义的个人建构，没有对事物唯一正确的解释，过于强调了真理的相对性。他们主张情境性教学，力主具体和真实，部分人甚至反对抽象和概括，这都忽略了学生学习的间接接受的本质，这对学生的学习是不利的，会极大地限制人类知识的传递。此外，鼓吹合作学习也不能代替正常的教学，等等。尽管存在上述不足，建构主义理论作为一种全新的学习理论，有很多的地方值得我们借鉴的。目前，广大的生物学教育者，结合我国生物教学的实际，提出的支架式教学模式、情境性教学、自上而下以及随机进入教学模式，都是我国生物学教学模式的有益探索，在一定的程度上弥补了传统教学的不足，这些成功的教学模式都值得我们仿效和改进。可以预言，随着理论的完善、实践经验的增加，会有更多的教学模式的产生和融合。