使用建构主义学习理论提升生物教学成果

1.优化学生的原有认知结构

在生物教学中，学生原有的知识或认知结构是学生进行建构化学习的必要条件。教师要充分利用学生已掌握的知识，在教学过程中架起新旧知识联系的桥梁，在新学习材料正式呈现之前，提供一些引导性材料（先行组织者概念），帮助学生提炼、概括原有的认知结构，作为“先行组织者”，为学生新的认识结构的建构奠定基础。例如，在“基因的自由组合规律”学习前引导学生确立下列有关知识：①基因与染色体的位置关系；②减数分裂过程中染色体的行为变化；③基因分离规律的实质；④遗传实验的有关概念和知识。这些先行组织者为新知识的学习提供了铺垫，从而有利于将新知识纳入原有的认知结构中去。

2.引发学生的认知冲突

所谓认知冲突，就是原有认知结构与新知识之间的无法包容的矛盾。一旦引发这种认知冲突，就会引起学生认知结构上的不平衡，就能激发学生的求知欲和好奇心，促使学生进行认知结构的同化与顺应。例如，在讲述“光合作用”时，教师给学生讲述荷兰学者普里斯特利的盆栽柳树的实验：普里斯特利取来土壤60kg，置于木桶内，然后将2kg的柳枝插入土中，连续5年只给树苗浇灌雨水。5年后，树苗长大了，树重60kg，比原来增加了58kg，而桶中土的重量仍有59.943kg。也就是说，土壤仅减少了57g，问：柳树依靠什么增加自身的重量和体积？教师讲述的实验说明，植物长大了，而土壤几乎未减少。然而，生活经验却告诉学生，植物靠吸收土壤中的养料维持生命。这样，实验事实和学生的日常经验产生了矛盾，形成了问题情境，引发了学生的认知冲突，激起了学生对新学内容的浓厚兴趣和探究的欲望。实际上，认知冲突在课堂上表现出来的就是学习的难点和教学重点。学习难点能够使学生陷于“难熬”的困境，如果教师善于并愿意抓住难点，就必然能够造成教学进程中的高峰——学生跃跃欲试，有一种不达目的决不罢休的求知欲望。可以说，引发认知冲突是构建新的认知结构的一个重要环节。

3.建构新的认知结构(www.xing528.com)

按照建构主义观点，在课堂教学中，围绕教学重点，依靠学生掌握的重点内容学习难点，教师进行点拨和辅导。在解决学习难点的过程中，学生需要综合运用很多原有的知识，是培养学生求知欲和解决问题能力的最佳时机。此时教师不能讲太多，而要“精讲”，对学生进行适当的扶持，做好引导工作，同时让学生主动参与，积极解决自己学习中的难点，掌握学习重点。在点拨过程中，学习者接受的新知识与处于激活状态的旧知识相互作用，最后，新知识以一定的方式与原有知识进行联系。这就意味着新知识通过同化顺应已进入原有的认知结构，并促进了学生认知结构的重新转换与构建。

另外，在课堂教学中，对获得的新知识进行概括、归纳以及建构新的认知结构是知识巩固和转化的阶段，新的知识存在于认知结构中，教师可以带领学生通过适当的概括和归纳，使学生的这部分知识得到巩固，同时使原有的认知结构得以改组和重建。通过这一阶段，促进了认知呈螺旋状上升。例如，“减数分裂与有性生殖细胞的成熟”一节的教学，可以设计如下教学程序：①复习旧知。引导学生复习“有丝分裂”的知识，明确有丝分裂的过程，以及有丝分裂中染色体数目和DNA变化规律等知识点，作为先行组织者。②启发生疑。联系上述知识设疑：如果生殖细胞也按有丝分裂方式形成，那么由受精卵发育成的后代其染色体数目将逐代倍增，但为什么同一物种染色体数目却又是高度稳定的呢？由此引发学生的认知冲突。③以疑引探。引导学生通过观察精子形成过程图解，探索精子形成过程，并将卵子形成过程与之比较，对后者进行同化学习。④总结归纳。根据精子和卵子的形成过程，总结归纳减数分裂过程的实质在于同源染色体的联会、减数，并通过与有丝分裂的比较，进一步明确减数分裂的概念。⑤巩固迁移。通过设计有关细胞分裂中染色体和DNA变化的曲线图的分析，以及细胞分裂中各个时期分裂图像的判定等练习，强化学生对知识的理解，促进知识的迁移。

4.巩固迁移

运用新的认知结构迁移运用是知识的应用阶段，是检验课堂教学的手段，也是实现知识向能力转化的关键。因此在课堂上难点突破以后，要想让学生真正地掌握教学重点，还必须给学生消化、吸收和整理的时间。因此在课堂结束时教师要进行简单的总结，并提出有一定高度且为以后进一步学习作铺垫的思考题，供学生思考，还可布置适量的课后作业。