學科教育論文-淺談建構主義學習理論在“電機學”課程中的應用論文關鍵詞：建構主義拋錨式教學隨機進入教學電機學論文摘要：20世紀90年代以后，由于多媒體計算機和基于Internet的網絡通訊技術為建構主義學習環境的實現提供了技術支持，建構主義學習理論在教育界產生了深遠的影響。建構主義強調教學應以學生為中心，注重學生的先前經驗、知識實現對新知識意義建構的影響。本文在建構主義理論指導下對“電機學”課程的教學設計進行了探索，并輔以拋錨式教學和隨機進入教學課例進行說明，“電機學”課程中以“學”為中心的教學設計正是順應建構主義學習理論的要求而提出來的。建構主義是認知學習理論的重要分支，較為深刻地揭示了人類學習的本質。它強調學習是在一定的情境下、借助他人的幫助，利用學習者已有的知識和新的認知材料，進行意義建構的過程。建構主義教學理論的核心是：以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構。一、建構主義學習理論根據JonassenPeck以及Wilson的觀點，建構主義學習環境是一種基于信息技術的新型的學習環境。在這個學習環境中，信息技術為他們提供了一些探索、體驗、建構、交談以及思考的工具，以便他們能夠在已有經驗的基礎上，在與外界信息交互的過程中建構出新的知識。建構主義學習環境下，學生借助一定的情境，通過協作和會話等方式，結合自己的知識經驗、心理結構，實現對知識的意義建構。所以，“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是建構主義學習環境的四大要素。1情境創設與當前學習主題相關的、盡可能真實的情境。教師在課堂上的教學內容應反映真實的社會生活，從生活中取材。源于生活的取材有利于學生用真實的方式應用所學的知識，同時也有利于學生認識到學習的有用性和意義性，從而維持對學習長期的積極性。2協作和會話協作和會話是建構主義學習的重要手段。建構主義學習環境下，學習者在教師的組織下，一起討論和交流，共同就某一問題找資料、分析資料、提出假設并驗證，共同討論和分享學習成果。這樣每個學習者的智慧被學習群體共享，有助于學生用多重的觀點來看待知識和信息，從而對知識和信息有一個全面的理解。3意義建構意義建構是建構主義學習的最終目的，是學習者根據自身的經驗，通過自己的努力學習，消化、吸收新知識，實現對知識的意義建構。基于建構主義的學習理論，目前已開發出的比較成熟的教學方法有三種：支架式教學、拋錨式教學和隨機進入教學。每一種教學方法都是圍繞建構主義學習的基本特征進行設計的，下面以“電機學”課程為例，談談其在建構主義理論指導下的教學探索與嘗試。二、建構主義指導下的拋錨式教學課例拋錨式教學要求建立在有感染力的真實事件或真實問題的基礎上。確定這類真實事件或問題被形象地比喻為“拋錨”，因為一旦這類事件或問題被確定了，整個教學內容和教學進程也就被確定了(就像輪船被錨固定一樣)。建構主義認為，學習者要想完成對所學知識的意義建構，即達到對該知識所反映事物的性質、規律以及該事物與其它事物之間聯系的深刻理解，最好的辦法是讓學習者到現實世界的真實環境中去感受、去體驗(即通過獲取直接經驗來學習)，而不是僅僅聆聽別人(例如教師)關于這種經驗的介紹和講解。下面以“電機學”課程中“旋轉磁場”為例來說明拋錨式教學設計的主要過程：1設計真實“宏觀情境”的“錨”旋轉磁場是學習交流電機的難點，其概念和內容十分抽象，直觀性差，教師很難用言語進行描述，造成學生在學習時有畏難情緒。考慮到學生的基礎，我們決定通過演示實驗來給學生設計一個“錨”，以激發學生探求新知識的興趣和動機，為突破難點提供良好的情境。我們拋“錨”的過程分三步：(1)裝有旋轉蹄形磁鐵兩極中間放置了一個小磁針，讓學生觀察要想讓小磁針轉動必須要讓蹄形磁鐵繞著小磁針旋轉，當蹄形磁鐵圍著小磁針轉動時，小磁針也隨著轉動，這個原理很容易被學生理解。(2)接著我們把中間的小磁針換成能夠自由旋轉的小鼠籠轉子，告訴學生注意觀察磁鐵和轉子之間沒有任何機械聯接，接著我們對該試驗裝置進行了正轉、反轉，快速、慢速旋轉的演示，提示學生注意觀察現象；老師演示完后，讓學生總結實驗現象，學生通過仔細觀察和合作討論，得出以下結論：磁鐵正向旋轉時，鼠籠就會跟著正向旋轉；磁鐵反轉時，鼠籠就會跟著反轉；磁鐵轉得快，鼠籠也轉得快，反之則慢下來。(3)最后我們把購置的旋轉磁場演示儀拿出來，這個演示儀在和剛才的實驗裝置不同僅在于把外面的蹄形磁鐵換成了三相對稱繞組，里面同樣是沒有任何機械聯接的鼠籠轉子，我們給三相繞組通電，讓學生觀察其現象，學生會驚奇地發現鼠籠轉子也旋轉起來了。從而老師拋出“錨”：為什么轉子會旋轉?通過三個演示實驗很好地發展了學生的知識遷移能力，讓他們學會類比思考，進而導人新課，讓學生多通過感性認識來上升到理論認識，把學生引人了一個求知探索的情境。2圍繞“錨”組織教學拋錨以后，教師圍繞這個“錨”組織教學，不是由教師直接告訴學生應當如何去解決面臨的問題，而是由教師向學生提供鷦決該問題的有關線索。我們在課題上給學生提供波形圖、剖面圖、繞組接線圖以及旋轉磁場CAI課件，通過這些資料，結合三個演示實驗，學生在探究中慢慢悟出了鼠籠轉子之所以轉起來是因為“旋轉磁場”的產生，這些資料既可以讓學生明白三相繞組在空間的連接關系，也可以從多個層面對電機的結構有一個立體的認識，為以后學習三相異步電動機的結構、繞組展開圖打下基礎。整個教學過程都在學生的自主學習和合作學習的過程中進行，我們鼓勵學生自己通過演示實驗發現解決問題的方法，收集信息、合作討論，最后由學生對“旋轉磁場產生的條件”進行總結。同時教師還可對“錨”進一步拓展：如何改變旋轉磁場的轉向?旋轉磁場轉速的快慢由什么因素決定?“錨”使學生在解決問題中學習，在動手實踐中學習，在這一階段，我們有意識地引導學生對解決問題的方案進行概括、總結和評價，即進行“意義建構”，找出知識間的內在聯系，通過新舊知識間的相互作用來“生成”自己的知識。3消解具體的“錨”師生交互，評價矯正。教師針對學生自主學習和協作學習得出的“錨”問題和拓展性問題的探究結果進行評價、釋疑，由該過程可以直接反映出學生的學習效果。它往往不需要進行獨立于教學過程的專門測驗，只需在學習過程中隨時觀察并記錄學生的表現即可。拋錨式教學不僅是為了讓學生能夠解決“錨”中的問題，更重要的是要讓學生通過教學自主地完成學習目標，自主地解決復雜背景中的真實問題，以及自主地與他人合作交流。拋錨式教學注重引導學生通過觀察，激勵學生積極思考，盡可能地讓學生運用已學過的電學、磁學知識主動地去解決新問題，教師在適當的時候作點撥、啟發、梳理、歸納、概括。通過“錨”的設計和拓展，有效突破了教學重點和難點，實踐證明這樣的教學模式既有利于學生主動構建新知識，又有利于學生思維能力(批判性思維、問題解決、決策能力和創新能力)的發展。三網絡環境下的隨機進入教學課例隨著網絡技術、多媒體技術日臻成熟，現代教育技術已悄然向第三階段網絡教學過渡。與傳統的課堂教學相比，網絡教學具有豐富的信息資源、網狀的信息呈現方式、時空開放性和廣泛的交互性等特點，這些特點為創建建構主義的學習環境提供了理想的條件。把建構主義與網絡教學結合起來，建立以學習者為中心的網絡教學模式，正在得到迅速發展。“隨機進入式教學”指學習者對同一學習內容，在不同的時間、不同的環境下，帶著不同的目的采取不同的方式進行學習，從而獲得多方面的認識和理解。顯然，學習者通過多次“進同一教學內容將能達到對該知識內容比較全面而深入的掌握。這種多次進入，絕不是像傳統教學中那樣，只是為鞏固一般的知識、技能而實施的簡單重復。這里的每次進入都有不同的學習目的，都有不同的問題側重點。因此