小学科学教学设计的理论基础及有效性研究

教学理论是教学设计的最直接的理论来源。由于教学活动的复杂性等多方面原因，教学理论发展至今形成了多种流派，呈现极大的丰富性。这些教学理论流派的思想、观念等，在国内外众多教学理论专著中都有比较系统的阐述。这里不具体叙述。下面只对基于建构主义学习理论基础的建构主义教学理论对教学设计的影响做简单介绍。

（一）基于建构主义的教学设计原则

由于建构主义学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。可见在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。根据国内外的研究，与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的全新的教学设计原则有以下几点。

1.强调以学生为中心

明确“以学生为中心”，这一点对于教学设计有至关重要的指导意义，因为从“以学生为中心”出发还是从“以教师为中心”出发将得出两种全然不同的设计结果，至于如何体现以学生为中心，建构主义认为可以从三个方面努力：①要在学习过程中充分发挥学生的主动性，要能体现出学生的首创精神；②要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识（将知识“外化”）；③要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案（实现自我反馈）。以上三点，即发挥首创精神、将知识外化和实现自我反馈可以说是体现以学生为中心的三个要素。

2.强调“情境”对意义建构的重要作用

建构主义认为，学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，在实际情境下进行学习，可以使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验去同化和索引当前学习到的新知识，从而赋予新知识以某种意义；如果原有经验不能同化新知识，则要引起“顺应”过程，即对原有认知结构进行改造与重组。总之，通过“同化”与“顺应”才能达到对新知识意义的建构。在传统的课堂讲授中，由于不能提供实际情境所具有的生动性、丰富性，因而将使学习者对知识的意义建构产生困难。

3.强调“协作学习”对意义建构的关键作用

建构主义认为，学习者与周围环境的交互作用，对于学习内容的理解（即对知识意义的建构）起着关键性的作用。这是建构主义的核心概念之一。学生们在教师的组织和引导下一起讨论和交流，共同建立起学习群体并成为其中的一员。在这样的群体中，共同批判地考察各种理论、观点、信仰和假说；进行协商和辩论，先内部协商（即和自身争辩到底哪一种观点正确），然后再相互协商（即对当前问题摆出各自的看法、论据及有关材料并对别人的观点做出分析和评论）。

通过这样的协作学习环境，学习者群体（包括教师和每位学生）的思维与智慧就可以被整个群体所共享，即整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构，而不是其中的某一位或某几位学生完成意义建构。

4.强调对学习环境（而非教学环境）的设计

建构主义认为，学习环境是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所。在此环境中学生可以利用各种工具和信息资源（如文字材料、书籍、音像资料、CAI与多媒体课件以及Internet上的信息等）来达到自己的学习目标。在这一过程中学生不仅能得到教师的帮助与支持，而且学生之间也可以相互协作和支持。按照这种观念，学习应当被促进和支持而不应受到严格的控制与支配，学习环境则是一个支持和促进学习的场所。在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。这是因为，教学意味着更多的控制与支配，而学习则意味着更多的主动与自由。

5.强调利用各种信息资源来支持“学”（而非支持“教”）

为了支持学习者的主动探索和完成意义建构，在学习过程中要为学习者提供各种信息资源（包括各种类型的教学媒体和教学资料）。但是必须明确，这里利用这些媒体和资料并非用于辅助教师的讲解和演示，而是用于支持学生的自主学习和协作式探索。因此对传统教学设计中有关“教学媒体的选择与设计”这一部分，将有全新的处理方式。例如在传统教学设计中，对媒体的呈现要根据学生的认知心理和年龄特征做精心的设计。现在由于把媒体的选择、使用与控制的权力交给了学生，这种设计就完全没有必要了。反之，对于信息资源应如何获取、从哪里获取，以及如何有效地加以利用等问题，则成为主动探索过程中迫切需要教师提供帮助的内容。显然，这些问题在传统教学设计中是不会碰到或是很少碰到的，而在建构主义学习环境下，则成为亟待解决的普遍性问题。

6.强调学习过程的最终目的是完成意义建构（而非完成教学目标）

在传统教学设计中，教学目标是高于一切的，它既是教学过程的出发点，又是教学过程的归宿，通过教学目标分析可以确定所需的教学内容和教学内容的安排次序，教学目标还是检查最终教学效果和进行教学评估的依据。但是在建构主义学习环境中，由于强调学生是认知主体、是意义的主动建构者，所以是把学生对知识的意义建构作为整个学习过程的最终目的。在这样的学习环境中，教学设计通常不是从分析教学目标开始。而是从如何创设有利于学生意义建构的情境开始，整个教学设计过程紧紧围绕“意义建构”这个中心而展开，不论是学生的独立探索、协作学习还是教师辅导，总之，学习过程中的一切活动都要从属于这一中心，都要有利于完成和深化对所学知识的意义建构。

在学习过程中强调对知识的意义建构，这一点无疑是正确的。但是，在当前建构主义学习环境的教学设计中，往往看不到教学目标分析这类字眼，“教学目标”被“意义建构”所取代，似乎在建构主义学习环境下完全没有必要进行教学目标分析。这种看法则是片面的，不应该把二者对立起来。因为“意义建构”是指对当前所学知识的意义进行建构，而“当前所学知识”这一概念是含糊的、笼统的。某一节的课文内容显然是当前所要学习的知识，但是一节课总是由若干知识单元（知识点）组成的，而各个知识单元的重要性是不相同的：有的属于基本概念、基本原理（是教学目标要求必须“掌握”的内容）；有的则属于一般的事实性知识或当前学习阶段只需要知道还无须掌握的知识（对这类知识教学目标只要求“了解”）。可见，对当前所学内容不加区分一律要求对其完成“意义建构”（即达到较深刻的理解与掌握）是不适当的。正确的做法应该是：在进行教学目标分析的基础上选出当前所学知识中的基本概念、基本原理、基本方法和基本过程作为当前所学知识的“主题”（或曰“基本内容”），然后再围绕这个主题进行意义建构。这样建构的“意义”才是真正有意义的，才是符合教学要求的。(www.xing528.com)

（二）建构主义学习环境下教学设计的内容与步骤

此根据以上分析，建构主义学习环境下的教学设计应当包含下列内容与步骤。

1.教学目标分析

对整门课程及各教学单元进行教学目标分析，以确定当前所学知识的“主题”。

2.情境创设

创设与主题相关的、尽可能真实的情境。

3.信息资源设计

信息资源的设计是指：确定学习本主题所需信息资源的种类和每种资源在学习本主题过程中所起的作用。对于应从何处获取有关的信息资源，如何去获取以及如何有效地利用这些资源等问题，如果学生确实有困难，教师应给以适当的帮助。

4.自主学习设计

根据所选择的不同教学方法，对学生的自主学习做不同的设计。不管是用何种教学方法，在“自主学习设计”中均应充分考虑上节所述体现以学生为中心的三个要素：发挥学生的首创精神、知识外化和实现自我反馈。

5.协作学习环境设计

在个人自主学习的基础上开展小组讨论、协商，以进一步完善和深化对主题的意义建构。整个协作学习过程均由教师组织引导，讨论的问题皆由教师提出。协作学习环境的设计应包括以下内容：①能引起争论的初始问题；②能将讨论一步步引向深入的后续问题；③教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上（即最邻近发展区）通过提问来引导讨论，切忌直接告诉学生应该做什么（即不能代替学生思维）；④对于学生在讨论过程中的表现，教师要适时做出恰如其分的评价。

6.学习效果评价

设计包括小组对个人的评价和学生个人的自我评价。如前所述，评价内容主要围绕三个方面：自主学习能力；协作学习过程中做出的贡献；是否达到意义建构的要求。应设计出使学生不感到任何压力乐意去进行，又能客观地、确切地反映出每个学生学习效果的评价方法。

7.强化练习设计

根据小组评价和自我评价的结果，应为学生设计出一套可供选择并有一定针对性的补充学习材料和强化练习。这类材料和练习应经过精心的挑选，既要反映基本概念、基本原理，又要能适应不同学生的要求。以便通过强化练习纠正原有的错误理解或片面认识，最终达到符合要求的意义建构。