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捅婴 建构主义视角下的化学教学设计研究 以物质结构与性质模块为例 化学课程与教学论专业硕士研究生郭雨蒙 指导教师李远蓉教授 摘要 科学技术的发展日新月异，对社会进步和人类生活水平的提高发挥着重要作 用。当今世界上大多数国家都将培养国民的科学素养作为科学教育改革的目标。 为顺应国际科学教育改革的趋势，教育部于2 0 0 1 年颁布了基础教育课程改 革纲要( 试行) ，我国新一轮基础教育课程改革由此拉开序幕。截至2 0 1 2 年，我 国所有省市均已进入高中新课改。 课改的理念与目标通过课堂教学的实践才能实现，而实践活动需要教学设计 提供规划和指导。建构主义作为我国新课改中特别提出的理论，对教学设计产生 了深远影响。建构主义视角下的教学设计研究的是以教师为主导，学生为主体的 教学体系，师生通过学习环境的创设、学习活动的开展、学习策略的运用，最终 使学习者建构有意义的知识。 本文在了解高中化学教师教学设计现状和存在问题的基础上，将建构主义理 论和教学设计理论相结合，在建构主义的视角下建构化学教学设计的系统，力求 探讨出一种适应新课改要求、可操作的教学设计模式，为一线教师教学设计提供 参考。 论文采用文献法、调查法进行研究。全文共分为六个部分。 第一章，问题的提出，包括研究背景及问题的提出、研究的意义、研究的理 论依据、研究的构想等内容。 第二章，研究综述，界定了建构主义、教学设计、化学教学设计等核心概念， 介绍了教学设计理论、化学教学设计理论、建构主义教学设计理论的研究现状并 进行了评述。 第三章，化学教学设计现状调查及教学设计方案分析，对高中化学教学设计 的现状进行调查，并对搜集到的教学设计方案进行分析评价。 第四章，建构主义视角下高中化学教学设计的模式建构，以建构主义教学设 计理论为基础，结合化学教学实际，建构出化学教学设计的模式，并对其中的方 法和策略进行了具体阐述。 两雨人学7 ! l ? 学位论文 第五章，建构主义视角下化学教学设计的应用研究，以物质结构与性质 模块中两处内容为例，分别进行支架式教学、抛锚式教学的教学设计，并进行实 践。 第六章，反思和建议，综合研究中的收获和遇到问题，提出了需要反思的问 题，对教师和学生给出一些教和学方面的建议。 关键词：建构主义化学教学设计物质结构与性质 i i a b s t r a c t t h es t u d vo fi n s t r u c t i o n a ld e s i g nf r o mt h e d e r s p e c t l v e0 tc 0 n s t r u c t l v l s m t a k et h em o d u l e “t h es t r u c t u r ea n dp r o p e r t y o fs u b s t a n c e f o re x a m p l e s p e c i a l t y ：c u r “c u l u ma n dp e d a g o g y s u p e r v i s o r ：p r o f l iy - u a l l r o n g p o s t g r a d u a t e ：g u oy u m e n g a b s t r a c t i i l n o w a d a y s ，t h er a p i dd e v e l o p m e n to fs c i e n c e a n dt e c l m o l o g yh a sp l a y e d i m p o r t a l l tp a ni n t h es o c i a lp r o 黟e s sa n dt 1 1 ep e o p l e sl i v i n gs t a l l d a m m o s tc o u n t r i e s i nt h ew o r l dr e g a r ds c i e n t i 6 cl i t e r a c ya sl h eg o a lo fs c i e n c ee d u c a t i o nr e 硒r m i no r d e rt oc a t c hu pw i t ht h e 臼e n do fi n t e m a i i o n a ls c i e n c ee d u c a t i o nr e f o f m ，m e m i n i s t 巧o fe d u c a t i o np r o m u l g a t e dm e ”b a s i ce d u c a t i o nc m 矗c u l u mr e f o 肺o u t l i n e ( t r i a l ) ”i n2 0 01 ，c h i n a sn e wr o u n do f b a s i ce d u c a t i o nc u r r i c u l u mr e f o 腓i ss t a n e d 舳m t h i so u t l i n e u pt o2 0l2 ，a 1 1p r o v i n c e sa i l da r e a si nc h i n ah a v ee n t e r e dt h es e n i o rh i 曲 s c h o o ln e 奠vc u r r i c u l u mr e f o n n c 嘶c u l u mi d e a sa n dg o a l sc a nb ea c h i e v e do n l yt h r o u 曲t h et e a c h i n gp r a c t i c e i n s n u c t i o i l 甜d e s i g ni su s e dt op r o v i d ep l a n n i n ga n dg u i d a n c et ot e a c h i n gp r a c t i c e c o n s t r u c t i v i s me m p h a s i z e st h eg u i d i n gf h n c t i o no ft h et e a c h e ra n dt h es u b j e c tp o s i l i o no f t h es t u d e n t ，t h es t u d e n t sa i l dt e a c h e r sc r e a t et h et e a c h i n ge n v i r o n m e n t ，p r o m o t et h e a c t i v i t i e s ，u s el e 锄i n gs t r a t e g i e st o g e t h e rt oc o n s t r u c tm e a n i n g f u lk n o w l e d g e t h ep u 叩o s eo ft h i sa s s a yi st oc o m b i n ec o n s t m c t i v i s mi n s t m c t i o n a ld e s i g nw i m t h ec h e m i c a le d u c a t i o na n dc o n s t m c tc h e m i c a li n s t r u c t i o n a ld e s i g ns y s t e m ，a c c o r d i n gt o t h ei n v e s t i g “o no fa c t u a l i t yo fs e n i o rh i g hs c h o o l t od i s c u s sam o d e lw h i c hi sf i tt ot 量l e 印p e a lo fn e w c u 盯i c u l u ma n di se a s yt oo p e r a t e t h em o d e l i se x c e p t e dt op r o v i d et h e t e a c h e r so fr e f e r e n c e t h em e t h o do fl i t e r a t u r e ，q u e s t i o r h l a i r ea r eu s e di nt l l i s p a p e r t h ef u l l t e x ti s d i v i d e di n t os e v e np a r t s t h e 矗r s tp a r ti si n t r o d u c t i o n i ti n c l u d e st h eb a c k g r o u n do ft h es t u d y ，t h em e a n i n g o ft h es t u d y ，t h et h e o r e t i c a lb a s i s ，t h et r a i no ft h et h o u g h ta n dt h em e t h o d s 1 i i 两雨大学硕l ：学1 t 论义 t 1 1 es e c o n dp a r ti sr e v i e wo ft h es t u d y t h ec o r ec o n c e p t so f t h es t u d ya r ed e f i n e d t h e s ec o n c e d t sa r e ：c o n s t r u c t i v i s m ，i n s t r u c t i o n a ld e s i g n ，c h e m i s n yi n s t m c t i o n a ld e s i g n a n ds oo n n e x t ，t h er e v i e wo ni n s t r u c t i o n a ld e s i g na n dc o n s t r u c t i v i s mi n s t r u c t i o n a l d e s i g na r ei n n o d u c e d t h et 量l i r dp a r ti st h ei n v e s t i g a t i o na b o mc h e m i c a li n s t m c t i o n a ld e s i g na n dt h e a n a l y s i so fc h e m i s t 巧i n s t l l j c t i o n a ld e s i g n t h e a u t h o ri n v e s t i g a t et h ea c t u a l i t yo f c h e m i s t r yi n s t r u c t i o n 啦d e s i g n st h r o u g ha n dc o l l e c ts o m es a m p l e so fi n g 胍c t i o n a l d e s i g n st oa n a l y s i s t h ef o u r t hp a ni st h ec o n s t m c t i o no fc h e m i s t 叮i n s t m c t i o n a ld e s i g ns y s t e m t h e c o n s t r u c t i o nw i l ib ed o n ef - r o mt h ep o i n to fc o n s t r u c t i v i s m i na d d i t i o n ，t h ea u t h o rs e t f o r t ht h em e t l l o d sa n ds t r a t e g i e s t h ef i 劬p 锄i st h eu s a g eo fc h e m i s t 巧i n s t m c t i o n a ld e s i g n 舶mt h ep o i n to f c o n s t r u c t i v i s m 7 l 、v oe x a m p l e sa r eg i v e nt oe x p l a i nt h ep r o c e d u r eo ft | l em e t h o d ，a n d r e a s o n a l b l e n e s s t h es i x t hp a ni sc o n f e s s i o na n ds u g g e s t i o n s b a s e do nt h es t u d y ，s o m eo ft h e c o n f u s i n gp r o b l e m sa r ed i s c u s s e da n ds o m es u g g e s t i o n s a r ep r o p o s e d k e yw o r d s ：c o n s t m c t i v i s m ，c h e m i s t r yi n s t r i i c t i o n a ld e s 蟾n s t r i i c t u r ea n dp r o p e r t y o fs u b s t a n c e 第 审阅题朗提出 第1 章问题的提出 1 选题的必要牲 目前我国新课改已在全国范围内启动，新课改的目标要靠课堂教学来实现。教 学设计作为课程内容实施的总体规划活动，对于教学的顺利进行、提高化学教学 质量有蔫重要的作用。当前，基于不同理论基础的教学设计硬究已成为化学教育 领域的热点问题之一。 1 。1 国际科学教商对化学教学设计的影晌 国际上鞠趋激烈的综合国力竞争，归根到底是国民素质的竞争，丽普及科学 教育，提高国民素质是科学教育改革的重要目的，科学豢养已经成为每个社会成 员必备的基本素质。 在当今科技高速发展的今天，世晃上大部分国家及地区科学教育的隧标也逐 渐转向普及和提高民众的辩学素养。欧盟于世纪之交开始实行薪一轮科学教育改 革。在这次科学教育改革中，欧盟始终以终身学习的大教育观为出发点，以“提高 公民科学素养”和“促进所有学生科学兴趣”为主要躁标，重视基础学校的科学教育 质量，并力图实行几大科学教育的重要任务，为全体公民提供平等、开放、民主 与包容的科攀教育环境，并通过鼓励教师运用现代化的教育方法、提高科学教师 专业水平质量等各种途径达成豳标1 ；发达国家的代表美国，其政府盘2 0 世纪 9 0 年代起相继颁布了一系列法案来保证科学教育的顺利实施，针对学技和教师过 分注熏测验而忽视学习暂时落后学生的问题，2 0 年，美因国家研究理事会( t h e n a t i o n a lr e s e 醚e he o u n c i 量) 公布了一份国家级研究报告把科学带进学 校：幼儿园至八年级的学习与教学，报告提出了“学习进程”的观念，并指出教学 应以引导学生向较深入的理解和较高层缀的思考进行发展。该报告要求教育者对 科学课程进行重组，在学习进程的早期阶段，着眼于少数核心概念，随着时间的 推移，不断加深和拓展这些核心概念，为学生对科学知识豹理解与整合搭建有效 的学习进程框架2 ；面对科学教育中存在的问题，新加坡教肖部( m i n i s t r yo f e d u c a t i o n ) 近凡年内提出了几项重要的新举措，包括技术改进计划、思维训练计划 和国情教育计划。这魑计划课程更加注重适应性、教学方式的多样性。 通过对上面凡个国家或地区科学教育发展趋势的考察，可以发现： 首先，从目标方面来看，现代的科学教育强调的是科学态度、科学精神、科 学方3 1 法等的形成，每一方面都至关重要。国际科学教育对科学素养的侧重，为我 币晓崴欧盟科学教肖潋革探擀f j 】 毛较教育磺究2 0 ll ( 1 ) ：8 7 - 8 8 ， 2 赢芳艨卷伟学习进程：美国科学教霄潋革耨思路【u 外困教育研究2 0 l l ( 5 ) ：8 7 黔 3 孛肇入民共和慝教育部定离家孛长麓教育改擎秘笈兢规鲻纲要l s l 辟圜二五教弯发碰规划 两南人学硕i j 学f t 论文 基础教育领域从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个方面构建目标体 系提供了重要的指导和参考，同时为一线教师在教学设计中准确定位任务指明了 方向。 其次，在科学教育内容方面，力求紧扣科技发展的前沿，结合生活实际，淘 汰不再发挥作用的陈旧部分；注重不同学科之间的融合。保证学生能够把所受教 育与现实生活相联系，取得科学教育的实际效用。这就要求教育者在进行教学设 计之时应当对知识精挑细选，撷取最合适的内容进行教学。 。 再者，在教学方法上，科学教育的方法也加灵活多样。许多先进的教育理论 如人本主义理论、多元智力理论、建构主义教学理论等都影响着科学教育的设计 策略和具体实施方式。其中以建构主义教育思想对教学的影响最为广泛和显著。 1 1 2 国内新课程改革对化学教学设计的要求 我国于1 9 9 9 年、2 0 0 1 年先后颁布了关于深化教育改革全面推进素质教育的 决定、基础教育改革与发展的决定、基础教育课程改革纲要等文件，旨在 推动基础教育领域新一轮课程改革，全面实施素质教育。国家十二五教育发展规 划中也提出：提高课堂教学质量，突出学生的主体地位，探索适应学生身心特征和 课程要求的教学模式，改进教法、学法，引导学生主动思考、乐于探索、勤于动 手，培养学生的学习兴趣、创新思维和实践能力创造更加优良的学习环境。 新课程已经于2 0 0 1 年9 月在全国各地陆续启动，到目前为止，全国所有地区均 已进入新课改。高中化学新课程以提高学生科学素养为宗旨，重视化学与社会的 联系，倡导通过科学探究，以自主学习、合作学习及探究学习等方式实现对创新 精神和实践能力的培养，即改变传统教学“过于注重知识传授的倾向，强调形成积 动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成价值 观的过程”，并且建议“要联系学生己有的有关物质及其变化的经验与知识，尽可能 通过化学实验或引用实验事实帮助学生理解。同时还要利用各种模型、图表和现 代信息技术，提高教学质量和效率”。因此，相对于传统教学而言，无论从形式还 是内容上，新课程都对化学教学设计提出了相对高的要求。 1 1 3 建构主义为化学教学设计提供了理论基础 建构主义作为一种融合众多认知学习思想的理论，对教学设计具有要的借鉴 意义。主要体现在：第一，明确教学过程是以学生的学为中心，强调了学生在教 学中的主体地位。新课标中明确说明教育应当尽量满足学生的学习需求，尊重他 们的人格，帮助学生发展各方面的能力和潜力。相应的，教师也需要转变观念， 1 中华人民共和固教育部制订普通高中化学课程标准( 实验) 【s 】一t 京：人民教育出版社，2 0 0 3 ：3 7 2 第1 章问题的提出 将自身定位为学习活动的组织者、引导者，多从引导学生的角度进行教学设计规 划；第二，强调学生在已有的知识经验上的学习建构。建构主义认为学生的经验 在新知识的学习中起至关重要的桥梁作用，因此教师进行教学设计时，对学生已 有知识水平的分析必不可少；第三，关注知识的社会性、情境性。在建构主义视 角中，一切知识的学习是以其社会意义或社会价值为前提的。改变或删除与社会 生活联系不大的难、烦、偏的旧知识，加强课程与实际内容的联系，也是新课程 的目标之一。 从上面几点不难发现，建构主义的许多观点都与新课改的理念目标不谋而合， 可以适当地参考借鉴其中的思想和方法。 当前，我国高中化学新课程以进一步提高学生科学素养为宗旨，兼顾学生和 社会发展需要，设置了2 个必修模块和6 个选修模块，其中的物质结构与性质 作为选修模块之一，无论对于社会进步还是个人发展都有不可替代的意义。 1 1 4 物质结构理论对学生学习化学的重要意义 物质结构理论是从原子、分子水平上帮助人们认识物质组成、结构、性质等 规律及其应用的科学。物质机构理论的发展带动了分子生命科学、环境科学、医 药学的崛起。借助现代高科技，分子空间构型理论、晶体堆积模型等物质结构理 论当中的经典内容还将在绿色化学、能源科学中发挥力量。对于学生而言，物质 结构理论有着不可估量的意义。首先是对于科学素养的培养有重要的作用。在物 质结构理论学习过程中形成科学的微粒观、元素观、分类观等科学观念，对科学 家探索物质奥秘历程中学习的科学研究方法等，都对其科学素养的形成产生影响。 再者，物质结构理论由于其模块本身的特点，知识理论性较强，同时诠释了化学 学科最基本和经典的研究方法，不同的学习方式会产生大不一样的效果，这对于 教师的教还是学生的学都是极大的挑战。因此，它对于学生科学学习方法的培养、 自主学习意识的强化都大有裨益。这也正体现了高中化学课程目标中“使学生获得 未来发展所必需的化学知识、技能和方法，提高学生的科学探究能力”的相关要求。 物质结构理论的教学价值既然如此之大，那么它在中学的实施情况如何? 在 教学设计上老师们存在什么问题和困难? 去年年底，我有幸参加教育部课题“普通 高中新课程化学实验教材跟踪比较研究”的动态调研工作，赴云南等地对中学化学 新课程教科书使用请进行调查，在调查中发现，当地相当一部分学校在化学科目 选修模块的教学中均选择了选修2 ( 化学与技术) 、选修4 ( 化学反应原理) 、选修5 ( 有机化学基础) ，而将“物质结构与性质”模块排除。对于此现象，笔者对教师进 行了访谈，教师也对此反馈了各种意见。基于此次调查的所得和笔者自身对教学 设计方面的兴趣，我选择建构主义作为研究视角，提出化学教学设计的方法策略， 两雨入学坝 j 掌1 论艾 并尝试将其应用在“物质结构与性质”的教学实际中。 1 2 研究的意义 1 2 1 丰富对化学教学设计的研究 高中化学新课程的实施和顺利进行，需要有有系统、科学、实用的教学设计， 而教学设计需要一定理论基础作为指导。建构主义理论视角下的化学教学设计探 究，能够为化学新课程实施提供一定的理论依据，丰富化学教学设计方面的相关 理论。 1 2 2 为教师进行化学教学设计提供借鉴参考 为教师进行教学设计提供现实依据当前全国地区均已进入新课改，三套新教 材出现在一线教师面前，如何利用教材做好教学设计是广大教师亟待解决的问题。 本课题的研究将帮助教师更好地在使用教材进行教学设计。建构主义是通过对当 前多种流行的认知学习理论经过扬弃和发展而形成的理论。如果将建构的知识观、 学生观、学习观同这些学习理论较好地结合，并具体化为一系列可操作方案，就 能够在教学设计上为一线化学教师提供现实的依据和借鉴。教学设计能够克服传 统教学中教师凭借经验传授知识的局限，把教学活动的设计建立在系统方法的科 学基础上，使教学手段、过程成为可复制和可传授的技术程序1 。一般教师懂得相 关的理论及相应方法，就能够尽快掌握教学中的实际操作。 1 3 研究的理论依据 1 3 1 建构主义学习理论 建构主义兴起于上世纪九十年代，是多位教育领域专家和多种教学思想想融 合的产物。现将其代表人物及理论做简要介绍。 皮亚杰的“认知发展理论”。皮亚杰认为，学习是一中自我建构，个体思维的 发生过程就是儿童在不断成熟的基础上，在主观看法和客观存在相互作用中获得 个体经验和社会经验，使得内部图式不断协调和平衡的过程2 。 这个理论给予我们以下几点提示：首先，必须重视学生已经获得的社会经验 及生活经验，不能忽视其存在而凭自己的主观想法教授新知识；教学中应当设法 最大限度地引起新知识和已有认知结构之间的联系；二，对已有经验中相关概念 的正误予以判别和澄清，将错误的概念逐步消除并引向正确的方向。 杜威的“做种学”理论。杜威是著名的实用主义代表。他认为，教学的过程应当 是“做”的过程，这样学校里知识的获得才能与生活过程中的活动联系起来，从而有 1 唐玲建构主义视角下地高中思想政治教学设计探究【d 】山东师范大学，2 0 0 7 ：2 5 2 6 2 刘志华土编教学系统设汁与实践【m 】北京：清华人学出版社，2 0 1 0 ：2 0 4 第1 章问题i _ ；f 勺提 j 助于儿童的成长和发展。“从经验中学”，就是在人们对事物有所作为和我们所享的 快乐或所受的痛苦这一结果之间，建立前前后后的联结。杜威认为，“一种经验能 够产生和包含任何分量的理论( 或理智的内容) ，但是，离开经验的理论，甚至不能 肯定被理解为理论1 。”这就是杜威提倡“从做中学”的重大意义。 杜威还提出了著名的“从做中学”的五步教学法。教学过程应由创设真实的情 景、提供需要解决的课题、提供辅助资料以帮助学生做出假设、引导学生解决问 题、根据活动结果的成败得出结论五部分构成。他的“做中学”理论对于以实验为基 础的化学学科无疑有很大的借鉴作用，当今不少学校开展研究性学习、探究式教 学都是以五步教学法的模式进行的。 维果茨基的“最近发展区”理论。维果茨基认为，学生的心理发展水平可划分为 现有发展水平和即将达到的水平，这两种水平之间存在差距，教学的目标就是要 通过成人的引导，帮助学生跨越这个“鸿沟 ，实现潜力最大限度的发挥。这就是 著名的“最近发展区”理论的基本观点。在该理论中，他阐述了教育的本领、语言的 作用、学习活动的作用，强调了教师在识别学生当前发展水平、设计学习任务和 组织合作学习、进行学习策略指导等方面的意义和方法2 。 从上面几个代表性理论中能够归纳出建构主义学习理论的核心观点：学习者 的学习不是被动地接受知识灌输的过程，而是通过主观认知与客观知识的相互作 用，建构起对新知识的理解的过程。在这个过程中，尤其受关注的是学习者主动 性的发挥和知识建构的意义性。 1 3 2 建构主义教学模式 建构主义思想指导下的教学理论目前正在发展完善之中。根据这些教学理论 开发出来多种教学模式。所谓教学模式，是指在一定教学思想或教学理论指导下 建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序。在建构主义学习理论的指 导下的教学模式是以学生为中心、教师为组织者、指导者和帮助者、利用情景、 协作、会话等要素充分发挥学生主动性，最终达到学习者对所学知识的意义建构3 。 目前根据建构主义教学思想开发出的比较成熟的教学模式主要有：支架式教学 ( s c a f f o l d i n gi n s t r u c t i o n ) 、抛锚式教学( a n c h o r e di n s t r u c t i o n ) 、随机进入教 学( r a n d o ma c c e s si n s t r u c t i o n ) ，后文将结合实例予以详述。 1 3 3 建构主义教学设计理论 建构主义学习理论的内涵十分丰富，但是它是在2 0 世纪9 0 年代以后伴随着互 联网技术的兴起而发展起来的，有些方面还不够成熟，北京师范大学一批教育技 1 刘广利，汤慧丽杜威的“从做中学”教学理论及对我国摹础教育的启示【m 】继续教育研究，2 0 0 8 ( 5 ) ：8 4 8 5 。 2 袁甲，刘蓉维果茨培最近发展区理论研究【m 】基础理论探讨2 0 0 3 ( 3 ) ：7 8 3 杨丽君，李德良建构主义理论j 化学教学设计【m 1 玉溪师范学院学报，2 0 0 3 ( 6 ) ；5 1 5 两雨天辱：砷i 学位论文 术专家做出了将建构主义具体化为可操作的教学设计模式的尝试。下图是以何克 抗教授为代表的团队设计的教学设计模式图。 该模式的教学设计主要包括教学目标分析、学习者特征分析、学习内容特征 分析、学习情景设计、学习资源设计、管理与帮助、强化反馈等操作步骤。它以 问题为核心确定学习出发点，然后围绕这个出发点，设计了“学习情景”、“学习资 源”、“学习策略”、“认知工具”、“管理和帮助”等一系列环节，它们共同服务于由教 学目标、学习者、学习内容共同决定的学习任务( 问题) 这一核心1 。教学评价也是 教学设计模型过程的重要环节，它是教师修改和完善教学设计的依据，是教学设计 方案趋向完善的调控环节。此模型为建构主义的教学设计提供了一个初步的处方 性的解决方案。后文笔者将以该模式作为基础，构建出适合化学教学设计的模型。 1 余胜泉，杨晓娟，何克抗基于建构主义的教学设计模式【m 】电化教育研究，2 0 0 0 ( 1 2 ) ：8 9 6 第1 章问题的提出 堂堑 图卜1 建构主义教学设计模式图 7 两雨人学坝f ：掌1 t 论文 1 4 研究构想 1 4 1 研究目的 通过对高中化学教学设计的的现状调查及教学设计方案的分析，了解其总体 现状和教学设计中存在的问题，对建构主义视角下化学教学设计的模式进行建构， 为教师进行教学设计提供借鉴。 1 4 2 研究思路 图卜2 研究思路图 1 4 3 拟解决的相关问题 在宏观层面上，通过问卷调查和访谈形式了解高中化学教学设计的总体现状， 其中包括教师对教学设计的认识、教学设计实施方式、教学设计实施效果三个方 面。 在中观层面上，通过对搜集的教学设计方案进行分析，剖析教学设计方案中 存在的主要问题。 在微观层面上，综合教学设计的各要素，对建构主义视角下的化学教学设计 模式进行构建，并对模式进行应用研究。 1 4 4 研究方法 文献法：首先需找理论基础，进而通过搜集相关文献，对国内外教学设计研 究、化学教学设计研究以及建构主义视角下的化学教学设计研究现状进行阐述， 总结出建构主义视角下化学教学设计的发展趋势。 调查法：编制教师问卷及访谈提纲，采用问卷调查、访谈等方法，设计相应 的维度，对化学教师对教学设计的认识和态度、教学设计实施进行调查，了解高 中化学教学设计的总体现状。 第1 章问题的提 内容分析法：将调查项目分为四个维度及若干指标，通过搜集的若干份教学 设计方案进行内容分析，赋予个指标相应的分值，并结合内容进行具体阐述。主 要分析教师对教学设计方法的掌握和应用情况。 9 第2 章研究综述 第2 章研究综述 2 1 核心概念界定 2 1 1 建构主义 教育领域中的建构主义来源于儿童认识发展理论，详尽说明了人类学习过程 认知规律1 。 建构主义的主要观点是：学习者是在一定的的社会文化背景下、以已有经验 为基础，通过探索、发现等方式去主动构建自身的知识体系。 结合我国教育的实际情况，本文将建构主义界定为如下观点：学习是以学生 为主体、以教师为主导，学生以已有经验为基础、通过探索发现等方式自主建构 知识体系的过程。 2 1 2 教学设计 关于教学设计，史密斯、皮连生、张祖忻、何克抗等专家先后都提出过明确 看法。总得归纳起来，他们都强调教学设计是一个包括目标确定、任务分析、教 学策略选择和教学媒体、设置标准参照测试等项目在内的系统化的过程。本课题 中，笔者将教学设计界定为：教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学 目标，建立解决教学问题的策略、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修 改的过程2 。 2 1 3 教学设计模式 教学设计模式是指教学设计的流程、策略或概念。它是一种规范化、系统化 的分析、把握、规划和安排教学活动方法体系和步骤的方案，是一类可用于操作 的、用于分析、确定、建立和评价教学活动的、具有方法性质的工作体系。 我们可以这样理解：教学设计模式是建立在一定的理论思想基础之上，为实 现特定的教学目的，将教学的诸要素及其关系简明呈现的、相对稳定的的教学结 构框架，并具有可操作的程序。教学设计模式的作用是将教学原理转化为教学实 践或提升教学经验以丰富教学理论，为建立教学理论与教学实践的联系提供方法 论的指导。模式本身并不重要，重要的是模式背后所反映出来的思想、观念3 。 2 2 教学设计研究综述 将教学活动的计划和安排作为一种科学技术来研究是工业革命后的近代才出 1 何克抗建构主义：革新传统教学的理论基础【m 】科学课2 0 0 3 ( 1 2 ) ：2 3 2 孙博，陈伟邱枫现代教学设计的理论体系研究f m l 出国j 就业2 0 l1 ( 1 2 ) ：2 8 3 李指鸿摹于复杂适应性系统理论的教学设计模式探索【d 】长春：东北师范大学，2 0 0 7 p q 南人学硕卜学位论丈 现的。教学设计理论的发展已经历了三代。从第一代以斯金纳的行为主义学习理 论为代表的教学设计发展到第二代以加涅等人认知主义学习理论为指导的教学设 计再到方兴未艾的以情境教学的建构主义学习理论为指导的第三代教学设计，教 学设计从指导思想到操作方法更迭频繁，与当时流行的学习理论紧密相关。 当前对教学设计的研究主要集中在教学设计理论研究和教学设计过程模式的 研究两个方面1 。 在教学设计理论研究方面，国外发展成熟的教学理论较多。教育心理学家加 涅在教学设计方面的核心思想是“为学习设计教学”。基本观点是：教师的“教”是学 生收获学习结果的外因，学生的“学”才是获得学习结果的内因。他提出了信息加工 模型，具体规定了九个教学事件与五个学习结果匹配的具体规定，即九五矩阵理 论。他的理论促进了学习理论与教学实际的连接；教学设计理论家瑞格鲁斯在他 的精细化理论中提到了一个目标、两个过程、四个环节、七个策略，以此理论为 基础设计出教学设计的九个步骤，并以“启发式任务分析”方法作为精细化理论指导 下的教学设计的具体方法2 。他的理论对于各种教学设计理论的整合起到了推进作 用；乔纳森在他的建构主义学习环境设计中界定了有意义学习的五种属性，凸显 了技术在学习中的重要性，并对建构主义学习环境的六个要素进行了界定。 教学设计过程模式是指教学设计的流程、策略或概念。在教学设计过程模式 研究方面，根据研究取向的不同，主要有三种模式。过程分析模式教学系统的功 能实现依赖于教学目标、学习者特征、教学资源和评价几个要素，其设计的模式 比较灵活耐用；系统分析模式把教学过程作为“输入一产出”过程，综合教学过程各 要素，寻求最优化“产出”的操作性方案，提出了1 0 个基本步骤；目标模式则认为教 学目标是教学设计的出发点，设计方案必须经过多次实施、评估和修正，此模式 也提出了教学设计的步骤。 在我国，教学设计理论很大程度上受到了国外的影响。理论研究主要设计以 下几方面：教学设在网络技运用方面的研究、国外教学设计理论研究、教学设计 反思的研究。其中黎加厚的信息化课程设计、黄容怀的混合式学习理论较具有代 表性。 综合国内的教学设计理论的相关研究，可归纳出其研究特点表现在两个方面。 一是重视信息技术的应用；二是强调对学习过程的关注。 综上所述，融合了心理学、脑科学、信息技术学等多种科学理论的教学设计 研究，无论在理论研究还是过程模式研究都已经发展得较为系统。 1 刘志华主编教学系统设计与实践【m 】北京：清华大学出版社2 0 1 0 ：4 4 2r e i g e l u t h ，c m 一& d a n v a z e h ，a n t h ee i s b o r a t i o nt h e 0 9 sp r o d e d u r ef o r d e s i g n i n gi n s t m c t i o n ：a c o n c e p t u a l a p p r o a c h 【j 】j o u m a lo f l n s t r u c t i o n a ld e v e l o p m e n 1 9 8 2 ，5 ( 3 ) ：2 2 - 3 2 1 2 第2 章研究综述 2 3 化学教学设计研究综述 各种教学设计理论和教学实践推动了化学教学设计研究的发展。 国外专门的化学教学设计方面的研究文献较少，大都是通过对课程标准、典 型教材和教学过程的研究来体现。美国的化学课程设计思路是以探究为核心，在 c h e m c o m 教材中，以社会问题解决为驱动，提供给学生解决问题的线索，通过以探 究式为主的教学方式，使学生充分体验科学探究的过程，掌握科学探究的方法， 激发学生的学习兴趣，培养分析解决问题、交流与合作的能力及创新精神。英国 化学老师进行教学设计时通常找出课本有关的项目，让学生到图书馆或互联网上 查资料，几节课之后写成报告，老师进行评分和总结。作为亚洲强国的日本在化 学教学设计中则体现了对独立学习能力、基础知识和个性发展、学习主动性的重 视，以身边的科学技术应用事实为例来探讨科学技术的变迁与人类生活变化的关 系，促进学生养成科学的见解和思考方式，增进对科学的兴趣和关心。 在我国，化学教学设计的研究涉及更加广泛。理论研究百花齐放，其中探究 式教学设计、促进概念建构的教学设计、建构主义理论指导下的教学设计、生活 化的教学设计研究是主要热点；实践研究集中在教学设计案例的呈现、教学实录 和教学反思几方面。 综上所述，化学教学设计的研究在研究内容上主要是理论研究和实践研究， 涉及到化学学科体系的各个方面，点多面广，内容丰富；在研究方法上，以定性 分析为主，辅以定量研究，通过选取具体的案例进行研究是常用方法。 2 4 建构主义视角下的教学设计研究综述 就目前所搜集到的资料看，关于建构主义学习理论下的课堂教学设计的研究 较多，现论述如下： 就国外情况来看，建构主义视角下教学设计方面的书籍不多，大部分书籍在 阐述建构教学思想时会提及教学设计的内容。例如( 美) 莱斯利p 斯特弗等编 著的教育中的建构主义一书，阐述了激进建构主义与社会建构论、信息加工 结构主义与控制系统论、社会建构主义与社会文化取向；语言、数学和科学教育 上的新认识论等。在电子期刊文献方面，在e b s c 0 搜到关于建构主义在教学设计中 运用的文章有数篇，与本文相关度较大的主要有c o n s t r u c t i v i s mi n i n s t r u c t i o n a ld e s i g nt h e o r y ( 中文名：教学设计中的建构主义思想，作者： d i n t e r ，f r a n kr ) ，此文对教学设计理论的建构主义基础进行了探讨，阐述了教学 设计认识论和方法论的现状，对建构主义教学思路的特征、优点和劣势做出了解 释说明；另夕h ，c o n s t r u c t i v i s ma n dt e c h n 0 1 0 9 y ：i n s t r u c t i o n a ld e s i g n sf o r s u c c e s s f u le d u c a t i o nr e f o r m ( 中文名：建构主义与技术：为了成功教育改 两南夫学硕f 学 _ ：! ：论文 革的教学设计) 一文讨论了建构主义及其在课程设计科学方面的介入在学生学习 核心课程中所起改进作用的机制；阐述了建构主义理论以及建构主义教学原则； 最后对美国教育有关部门所建的电子社区项目进行了展示，这是基于建构主义与 现代教育技术的结合。 就国内教学设计研究情况看，有关建构主义视角下的教学设计专著很少，找 到的有华东师范大学高文教授等编写的“建构主义教育研究”一书，本书从建构主义 教育理论及其基础，建构主义的学习观、课程观、教学观，建构主义与学科教学 设计，建构主义教学案例分析，反思五个方面，对建构主义教育理论进行了研究； 北京师范大学何克抗教授在在此方面多有建树，是国内提出“建构主义环境下的教 学设计”概念的第一人。其主要论著有“教学系统设计”、“关于建构主义的教育思想 与哲学基础”，“建构主义学习环境的国际前沿述评”等，将建构主义的普遍原理与 中国教育实际进行了有机结合，发展了建构主义理论。 关于建构主义视角下的教学设计研究的学位论文数量也已经不少，这些论文 的作者以建构主义作为理论基础或研究视角来研究各级学校的各个学科的教学设 计，在理论总结、教学设计的实证研究方面都作出了有益的尝试。 此外是中学教师及教授讲师撰写的将建构主义理论与教学设计相结合的文 章，有代表性的是刘俊强的“建构主义教学设计中学习策略的应用”，尹睿撰写的“教 学设计取向的发展走向确定性”等等。 从中国期刊网数据库搜索得到，从1 9 9 9 至今以“建构主义和教学设计”为主题的 论文共1 6 0 8 篇，其中硕博论文5 5 1 篇。通对上述文献的阅读和分析，有关建构主义 视角下教学设计的研究主要集中在两个方面： 一是以建构主义理论为视角的理论层面的教学设计研究。这些文献大都是在 对建构主义理论的重要观点和内容进行系统阐述的基础之上，提出教学设计的原 则、策略或具体流程。为广大读者学习教学设计的方法奠定了扎实的基础，但和 实际教学内容结合得不够深入。 二是把建构主义理论和学科教学设计相结合的研究。此方面的论文较多，行 文思路大致是先阐述建构主义教学设计相关理论，再与所研究科目中具体内容相 结合，给出教学设计或进行教学设计的案例分析。 有关建构主义视角下的高中化学教学设计的研究，目前没有专著，学位论文 也较少，代表性的有华中师范大学杨敏的学位论文“建构主义学习理论在化学教学 中的应用”，该文着重讨论了基于建构主义教学思想的教学模式和教学策略，并结 合三个具体课例阐述了教学设计的方法；程玉芳在其硕士论文“基于建构主义以学 生为中心的化学教学设计研究”中构建了建构主义视角下化学教学设计的内容框 架，并以两种教学模式为例展开实证研究，并进行反思。另外，在介绍新课程下 1 4 第2 苹研究综述 的化学教学设计的期刊论文中，有部分涉及到建构主义视角下化学教学设计的内 容，大都是一线教师结合建构主义有关教学设计的理论和课堂教学实践撰写的文 章，具有一定的实践意义。 综上所述，建构主义视角下的高中化学教学设计研究正逐步走向理论融合实 践，研究的实用性不断增强。但目前还没有文献是在建构主义视角下结合“物质结 构与性质”模块进行研究，因此笔者打算以此模块为例进行教学设计研究。 第3 章化学教学设计现状的调夯及分析 第3 章化学教学设计现状的调查及分析 在进行建构主义视角下化学教学设计的研究前，为了对目前高中化学教师教 学设计的现状进行了解，笔者进行了对若干教师进行了调查，并搜集了相关教学 设计的资料，结合调查结果和对教学设计的分析评价得出化学教学设计的现状以 及存在的问题。 3 1 对高中化学教师教学设计现状的调查 为了解当前化学课堂教学中教师教学设计情况，即包括对教学设计的认识及 态度、教学设计