建构主义学习理论指导下的电工教学

第25卷第2期　2003年 4 月　宁波大学学报（教育科学版）
JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY （EDUCATIONAL SCIENCE）
收稿日期：2002-12-20
作者简介：陈科，宁波中泰职业技术学校教师(浙江宁波 315000)。

建构主义学习理论指导下的电工教学　陈科

摘要：学以致用是建构主义电工教学的核心目标，实验是建构主义电工教学重要组成部分，运用信息技术是建构主义电工教学的重要保障，充分的沟通、合作是建构主义电工教学的重要手段。
关键词：电工教学；建构主义；学习；情景；实践中图分类号： G642.4
文献标识码：A　　文章编号： 1008-0627(2003)02-0089-03

　　科学技术和知识经济的迅猛发展对二十一世纪的教育提出了更高要求，教育改革已成为各国关注的焦点和时代的最强音。
　　电工学是一门重要的专业技术基础学科，电机、计算机等各类专业对电工知识的掌握和技能的培养提出较高要求，而电工学本身知识容量大，涉及面广、梯度大，其理论颇具抽象性，但理论应用于实践又是具体的，加上学生生活和生产经验的不足，比较容易产生学习的畏难心理。长期以来，以教师为中心的传承式教学模式不但使课程的教学目标难以实现，更难以提高学生的综合素质和综合能力，值得一提的是，在这种教学模式下，现代科学技术（特别是信息技术）的应用，也只能改变教师向学生灌输的方法和手段，由“书灌”变为“电灌”，以现代教学理论为指导的电工教学改革势在必行。
　　一、建构主义的学习观
　　建构主义也称为结构主义，它是由瑞士学者让·皮亚杰最早提出来的。建构主义学习理论是认知学习理论的重要分支，伴随着认知心理学的不断发展而日益成熟，因其本质上的人本思想，真正体现了以学生为主体，在学习过程中发挥学生的主动性、积极性，有利于学生的主动探索、主动发现，有利于创造型人才的培养。建构主义学习理论发展到现在已形成众多流派，虽然这些流派具体的理论指导有所不同，对教学的理解和教学手段的选择上各具特色、各有侧重，但对学习观的认识基本一致，他们都强调学习的主动性、社会性和情景性。
　　1、学习的主动性
　　建构主义认为，学习不仅仅是知识由外到内的转移和传递，而是学习者主动地建构自己的知识经验的过程，即通过新经验与原有知识经验的反复的、双向的相互作用，来充实、丰富和改造自己的知识经验。
　　2、学习的社会性
　　建构主义认为，每个学习者都有自己的经验世界，不同的学习者可以对某种问题形成不同的假设和推论，而学习者可以通过相互沟通和交流，相互争辩和讨论，合作完成一定的任务，共同解决问题，从而形成更丰富、更灵活的理解。这种社会性相互作用可以为知识建构创设一个广泛的学习共同体，从而为知识建构提供丰富的资源和积极的支持。
　　3、学习的情景性
　　建构主义认为，为发展学生的认知灵活性，形成对知识的多角度理解，应把知识学习与具体的情境联系起来，通过多次进入重新安排的情境，使学生形成背景性经验，从而掌握知识的复杂性及相关性，在情境中形成知识意义的多方面建构。
　　二、建构主义学习理论指导下的电工教学
　　1、学以致用是建构主义电工教学的目标
　　教学的目标就是让学生获得知识，而知识获得有不同的水平，建构主义学习和教学的核心目标是：对知识形成深层理解。这意味着学习者要切入某个知识主题或一门学科的核心思想，学习者要能对这些内容作出明确的辨别，作出合理的推论和预测，对有关的现象作出自己的解释、判断，形成自己的见解，并能运用这些知识解决具有一定复杂性的问题。那么，电工教学的核心目标是什么？用什么来衡量学生达到的认知水平呢？电工学是研究电能的转换、输送、分配和控制的科学，是一门直接服务于生产实际的应用性专业技术基础学科，显然学习电工学并不是要求记住多少概念、原理，能否应付课本上的典型习题，而应具备灵活应用所学知识解决实际问题的能力。电工学的教学大纲也明确规定：电工教学目标就是使学生掌握电工学的基本概念和基本定律的基础上，形成电工仪表的使用、阅读和分析电路原理图、分析常用电器设备工作原理、使用常用电器设备的能力。可见，使学生具备实际应用能力，是电工教学的最终目的。从认知结构上分析，对知识的理解是实践应用的基础，实践能力是验证学生对知识是否深刻理解的惟一依据，所以学以致用又是电工教学的核心目标。认识这一点对我们的教学改革和新型评价体系的建立具有重要的指导意义。
　　2、实验是建构主义电工教学重要组成部分
　　电工学是一门实践性很强的学科，是在实践中不断发展起来的，离开实践，电工学就成了无源之水，无本之木，因此，电工教学必然离不开实验。而在传统的电工实验中，学生只是按照老师或教材规定的步骤按部就班地操作，去证明已经知道的结论，是一种验证性的过程，其目的只是加强对概念和原理的理解和记忆。而建构主义教学强调把学习置于一个真实、具体的任务情境中，更多地让学生利用各种原始数据进行分析思考，而不是直接接受基于这些数据而得出的结论，因此建构主义的电工教学非常重视实验，把实验作为一种探索知识的手段。让学生在教师引导和帮助下开展实验，直接对各种现象进行实验探索，在很大程度上与问题解决联系在一起，让学生感受到问题的存在，并去分析问题、提出假设，再通过一定的实验去检验假设，完成意义建构，实验成为电工教学的重要组成部分。实验的重要性在新电工基础教学大纲有较明显的体现，明确规定实验课单独设课，将理论与实验课时比从10：1提高到2.5：1，并将实验定为考核课程，这为我们应用建构主义理论，进一步发挥实验功能创造了条件。近几年随着计算机和仿真技术的发展而兴起的虚拟仿真学习环境，能在一定程度上把实验室搬到了课堂，这不是对传统实验的否定，相反，它使传统实验的功能得到进一步延伸。
　　3、运用信息技术是建构主义电工教学的重要保障
　　建构主义学习理论是认知学习理论的一个重要分支，自八十年代初期以来，尽管认知心理学已逐渐取代行为主义心理学占据了统治地位，而建构主义学习理论在很长一段时期内并未产生明显的影响，直至近年来才逐渐引起人们的广泛注意。个中缘由固然有学习理论的流行必然要滞后于作为其理论基础的心理学的流行这样一个因素，但是更重要的原因则是九十年代以前社会上还缺乏实现建构主义学习环境的理想条件。建构主义学习理论认为，意义建构是学习的目的，它要靠学生自觉、主动去完成。教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构。有必要为学生提供界面友好、形象直观的交互式学习环境(有利于学生的主动探索、主动发现)，提供图文声并茂的多重感官综合刺激(有利于学生更多更好地获取关于客观事物规律与内在联系的知识)，还能按超文本方式组织与管理各种教学信息和学科知识(有利于发展联想思维和建立新旧概念之间的联系)，提供边界便捷的沟通渠道（有利于学生向教师或专家寻求帮助，以及学生间合作与交流），近几年多媒体技术和Internet应用的日益普及，使学生可以接触到的信息源空前扩展，从而使自主的意义建构成为可能。因此信息技术的发展是建构主义理论得以推广的基本条件。电工学理论非常抽象，需要多媒体技术把“静”变成“动”、微观变成“宏观”、高速变成“低速”、连续变成“定格”；使看不见、摸不着的变成有“形”、有“声”、有“色”，变抽象为“直观”；同时，电工学的应用又是具体的，需要运用仿真等技术建立虚拟的学习环境，因此，建构主义理论指导下的电工教学中，更需要信息技术的广泛参与。目前，由于种种原因，信息技术在电工教学中的应用才刚刚起步，但毫无疑问，根据电工学特点，充分挖掘信息技术的功能潜力，是电工教学改革的必然趋势。
　　4、充分的沟通、合作是建构主义电工教学的重要手段
　　在传统的教室中，交往和交流的形式比较简单，也不够充分，教学中最主要的交流形式是教师讲和学生听。教师提前准备好要讲的内容，在课堂上按照设计好的思路进行讲解，同时穿插一些提问，而所提的问题又主要是对一些事实信息的回忆，学习者只是象填空一样给出简短的回答，往往没有多大思考的余地，这很难在教师和学生之间形成持续的、深入的沟通和讨论。建构主义认为，学习是知识的建构，是知识的生长，是新旧经验的相互作用，而不单单是知识的传递和接受。在教学中充分的沟通、合作和支持是建构主义学习和教学的重要特征。首先，教师与学生之间的需要充分交流，建构主义的学习和教学强调学习者的主动探索，但不能轻视教师的作用，教师的引导和帮助对于学生的思考和知识的建构来说极为重要，教师需要通过提问、聆听学生发言和阅读报告等多种交流形式洞察学生想法的由来，看到其合理性和局限，而后再提供相应的引导，引导学生看到与其观点相矛盾的观点和事实，或者组织持不同见解的学生进行讨论，或者从学习者的见解出发进一步进行提炼和概括。同时，在建构主义的教学中，学生与学生之间充分的沟通和合作也显得尤为重要，建构主义认为，每个学习者都有自己的经验世界，不同的学习者可以对某种问题形成不同的假设和推论，通过这种合作和沟通，学习者可以看到问题的不同侧面和解决途径，从而对知识产生新的洞察。电工学是现代科学技术的重要组成部分，与其他科学一样，具有较强的融通性和开放性，我们可以从不同的角度、用不同的方法分析和理解电工概念和原理，如分析电容滤波可以从电容器“通交流隔直流、通高频阻低频”的性质入手分析，也可以从能量存储角度分析。可以用实验探索法、波形分析法，甚至类比于河流湖泊调节自然界雨水供给来分析；要全面理解和掌握电工知识，需要扎实的数学、物理等基础知识，需