建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的電工電子學(xué)教學(xué)實(shí)踐

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論文關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義電工電子學(xué)教學(xué)應(yīng)用

論文摘要：為了更好的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性、創(chuàng)造性，更好的培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會的能力，嘗試將建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論應(yīng)用到電工電子學(xué)的教學(xué)當(dāng)中。從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論四大要素“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”人手，通過實(shí)例介紹建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在具體教學(xué)中的應(yīng)用及效果。

大學(xué)教育不僅是為學(xué)生走向社會做一個(gè)知識的鋪墊，更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的一種團(tuán)體意識、探索意識、創(chuàng)新意識及實(shí)踐意識。傳統(tǒng)的灌輸式的教育模式培養(yǎng)的學(xué)生習(xí)慣被動的接受和安排，往往適應(yīng)不了競爭激烈、快速發(fā)展的社會。如何找到學(xué)校教育與社會實(shí)際工作的切人點(diǎn)是長期困擾筆者的一個(gè)問題。后來了解到建構(gòu)主義理論的思想恰好符合當(dāng)今社會對學(xué)校培養(yǎng)人才的要求L1]，于是漸漸嘗試將該理論納人到河北科技師范學(xué)院的電工電子學(xué)教學(xué)中去，取得了良好的教學(xué)效果。

1建構(gòu)主義的一般闡述

1．1建構(gòu)主義的由來

建構(gòu)主義(constructivism)也譯作結(jié)構(gòu)主義，是由瑞士學(xué)者讓·皮亞杰(J．Piaget)最早提出來的，是認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的一個(gè)重要分支，隨著心理學(xué)家對人類學(xué)習(xí)過程認(rèn)知規(guī)律研究的不斷深入，近年來在西方逐漸流行。

1．2建構(gòu)主義理論關(guān)于學(xué)習(xí)的含義

建構(gòu)主義改變了傳統(tǒng)的“反映論”，提出了嶄新的“建構(gòu)論”，在知識的絕對性與相對性、結(jié)構(gòu)性與非結(jié)構(gòu)性、概括性與具體性之間，它更偏向于后者。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論不是一種簡單的學(xué)習(xí)策略，而是一種全新的學(xué)習(xí)哲學(xué)，它以更多地關(guān)注學(xué)生、更多地注重交流、更強(qiáng)調(diào)課堂的研究活動和小組互動為特征，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)基于“菜單式”和盲目追求效率的學(xué)校教育，并成為2l世紀(jì)教育改革的主流理論L2]。建構(gòu)主義認(rèn)為，知識不是通過教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得。由于學(xué)習(xí)是在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動而實(shí)現(xiàn)的意義建構(gòu)過程，因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。

1．3建構(gòu)主義理論關(guān)于學(xué)習(xí)的方法

建構(gòu)主義認(rèn)為，在知識建構(gòu)過程中，整體性知識比零散性知識更重要，它批評傳統(tǒng)教學(xué)中“自下而上”的教學(xué)設(shè)計(jì)，認(rèn)為這是導(dǎo)致學(xué)習(xí)過于簡化、脫離現(xiàn)實(shí)的原因之一。建構(gòu)主義提出了與之相反的“自上而下”的教學(xué)設(shè)計(jì)：首先，教師提出整體性學(xué)習(xí)任務(wù)，以與生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的真實(shí)問題呈現(xiàn)；其次，讓學(xué)生嘗試將整體任務(wù)分解成各級子任務(wù)；再次，學(xué)生單獨(dú)或通過小組討論，探索完成這些任務(wù)的知識技能，最終使問題得以解決。教師在此過程中以合作者、幫助者和輔導(dǎo)者的身份呈現(xiàn)問題，與學(xué)生一起探討，提供理解和解決問題的知識及策略。教師要成為學(xué)生建構(gòu)意義的幫助者，就要求教師在教學(xué)過程中從以下幾個(gè)方面發(fā)揮指導(dǎo)作用(圖1)：①激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動機(jī)。②通過創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情境和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學(xué)生建構(gòu)當(dāng)前所學(xué)知識的意義。③為了使意義建構(gòu)更有效，教師應(yīng)在可能的條件下組織協(xié)作學(xué)習(xí)(開展討論與交流)，并對協(xié)作學(xué)習(xí)過程進(jìn)行引導(dǎo)使之朝有利于意義建構(gòu)的方向發(fā)展。

2河北科技師范學(xué)院電工電子學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

電工電子學(xué)是非電類理工專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，河北科技師范學(xué)院機(jī)電系的機(jī)械制造及其自動化專業(yè)、農(nóng)機(jī)專業(yè)，教育系的教育技術(shù)專業(yè)，都要開設(shè)這門課程，這門課程是電路、模擬電路、數(shù)字電路和電機(jī)電器4門課程的簡化和濃縮，涉及面廣，而且難度較大。隨著近幾年高校的擴(kuò)招，河北科技師范學(xué)院學(xué)生的基礎(chǔ)知識相對薄弱，而且有一部分是招收的對口升學(xué)的學(xué)生，高中階段沒有學(xué)過物理，這就給老師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了雙重困難。一般存在以下幾個(gè)問題：①由于課程體系和課程內(nèi)容相對陳舊，大多數(shù)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力不強(qiáng)，綜合素質(zhì)不高，適應(yīng)形勢發(fā)展的能力較差。

②先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件、硬件的開發(fā)和設(shè)計(jì)電路的EDA等還沒有引入教學(xué)。③教學(xué)方法仍然是被動式的多，“滿堂灌”的多，考試方法不能全面和綜合的考核學(xué)生的能力。④對學(xué)生缺乏工程訓(xùn)練，實(shí)踐設(shè)備和方法落后。

這些問題的存在導(dǎo)致教學(xué)效果的不顯著。其最直接的體現(xiàn)就是學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對大學(xué)4年所學(xué)知識的綜合應(yīng)用，幾乎所有機(jī)電類的設(shè)計(jì)離不開電工學(xué)知識，而大多數(shù)學(xué)生存在概念模糊，無系統(tǒng)理論知識，不會選配元器件等問題。同時(shí)通過畢業(yè)生就業(yè)后的反饋信息來看，學(xué)生雖然在校學(xué)過電工學(xué)課程，但他們不會接日光燈電路、不會換保險(xiǎn)絲、不會檢查簡單的或民用的供電線路、不會檢查電動機(jī)故障、看不懂生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制原理圖等，即理論與實(shí)踐脫節(jié)。

3建構(gòu)主義在電工電子教學(xué)中的具體應(yīng)用

從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論四大要素“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”入手，通過一些實(shí)例介紹建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在具體教學(xué)中的應(yīng)用(圖1)。

3．1激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣幫助學(xué)生形成學(xué)習(xí)動機(jī)

興趣是提高知識建構(gòu)的催化劑。學(xué)生感興趣的是他周圍世界對電工電子技術(shù)的應(yīng)用及畢業(yè)后他是否能用于工作中，因此要求教師結(jié)合其專業(yè)特點(diǎn)積極撲捉，從實(shí)際生活和學(xué)生本身的專業(yè)發(fā)展來逐步滲透，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。比如從機(jī)械類的數(shù)控技術(shù)、汽車發(fā)動機(jī)的電噴技術(shù)、電動汽車及智能建筑、環(huán)境保護(hù)設(shè)備的研發(fā)等新的應(yīng)用領(lǐng)域，又比如身邊的一些實(shí)例，如智力競賽中的搶答器、樓道中的電燈延時(shí)開關(guān)、音響的功放器等。

3．2創(chuàng)設(shè)多樣化情境。實(shí)現(xiàn)情境教學(xué)

首先，應(yīng)選擇真實(shí)性的任務(wù)，避免學(xué)習(xí)那些脫離現(xiàn)實(shí)、過于抽象簡化的內(nèi)容；其次，教師要設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境使之與現(xiàn)實(shí)問題相類似，以提高學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問題能力為目標(biāo)[2]。在電工電子教學(xué)中，根據(jù)每一部分內(nèi)容的實(shí)際情況創(chuàng)設(shè)多樣化情境有利于調(diào)動學(xué)生的多種感官去探索和解決問題。創(chuàng)設(shè)不同側(cè)面、不同角度表征知識的多樣化情境將為學(xué)生的探索提供多種路徑，促進(jìn)知識的遷移。

．2．1選擇真實(shí)情境實(shí)例一：整流濾波穩(wěn)壓電路，以計(jì)算機(jī)上的指示燈或以VCD、DVD等指示燈所需電源為教學(xué)情境。實(shí)例二：三相異步電動機(jī)的構(gòu)造，通過拆開的實(shí)物進(jìn)行講解，通過觀察其外殼的銘牌完成對各個(gè)參數(shù)的理解。

3．2．2創(chuàng)設(shè)問題情境例如學(xué)生在做負(fù)反饋放大電路實(shí)驗(yàn)時(shí)測量完基本放大電路的電壓增益后再連接負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)來驗(yàn)證接入負(fù)反饋會使電壓增益降低這一結(jié)論時(shí)，往往會由于反饋過深而出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。針對這一問題要求學(xué)生利用課余時(shí)間查找資料，找出原因和解決的辦法。然后可到實(shí)驗(yàn)室親自調(diào)試。結(jié)果效果非常好，加深了學(xué)生對反饋和振蕩的理解。

3．2．3創(chuàng)設(shè)直觀情境及虛擬情境例如積極運(yùn)用幻燈片、錄像、多媒體等先進(jìn)教學(xué)設(shè)施。而使用多媒體教學(xué)的最大感受就是運(yùn)用FLASH動畫制作的內(nèi)容，它能將書本中較為抽象的理論轉(zhuǎn)化成動畫的形式表現(xiàn)出來。而這抽象的知識是在黑板上難以實(shí)現(xiàn)的。這種動畫制作直觀好看，提高了學(xué)生的興奮度，效果很好。又例如在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行一些開發(fā)性實(shí)驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的局限性，可以通過虛擬仿真進(jìn)行。這一部分針對學(xué)有余力的同學(xué)。讓他們自學(xué)一些虛擬仿真軟件，比如Matlab、OrCADPspice、Protel等，一些學(xué)生的興趣相當(dāng)濃厚。

3．3營造協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境。培養(yǎng)合作精神

在學(xué)習(xí)過程中要加強(qiáng)教師一學(xué)生、學(xué)生一學(xué)生之間的合作、溝通與討論，使學(xué)生獲得對同一事物更豐富、更全面的理解。例如學(xué)完集成運(yùn)算放大器后，將學(xué)生分成幾組，到電子市場上了解常用的集成運(yùn)算放大器的型號、價(jià)格及應(yīng)用。再根據(jù)各小組的報(bào)告，由教師指導(dǎo)，通過小組間相互補(bǔ)充學(xué)習(xí)，資源共享，達(dá)到建構(gòu)知識的最終目的。又比如在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的聯(lián)系，學(xué)生經(jīng)常發(fā)E-mail到教師的信箱，討論學(xué)習(xí)、生活等各方面的困惑。同時(shí)向同學(xué)征詢教學(xué)的意見及建議(書面形式)，并把有一定思想和獨(dú)到見解的內(nèi)容選出來，激發(fā)學(xué)生的表現(xiàn)欲望和參與欲望，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生對問題的獨(dú)立思考能力。

3．4引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。提高學(xué)習(xí)質(zhì)量

教學(xué)實(shí)踐表明，對某一主題知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)，有助于學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)知識內(nèi)在的規(guī)律性，有助于對概念的多側(cè)面的理解，有助于抓住新舊知識的連接點(diǎn)，找出新知識的生長點(diǎn)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。例如：在學(xué)習(xí)完半導(dǎo)體二極管和三極管后，可以提出問題：你所知道的放大電路有哪些?你認(rèn)為放大電路應(yīng)由什么構(gòu)成?元器件你又根據(jù)什么選取?一個(gè)放大電路你要考慮哪些影響它的因素?要求學(xué)生用一周的時(shí)間查資料來完成并寫成書面報(bào)告。本部分告一段落后讓學(xué)生再寫一些心得體會并自己設(shè)計(jì)一些簡單放大電路。又比如：集成功率放大器的外圍電路，有很多電容元件，所選取的電容值各不相同，為什么這樣選取，它們具有的功能有何不同?將前后知識有機(jī)結(jié)合，完成對電容的理解與應(yīng)用。

4建構(gòu)主義對教師的要求

經(jīng)過一段時(shí)間的嘗試與實(shí)踐，感到該理論運(yùn)用于教學(xué)中對教師本身的素養(yǎng)提出了更高的要求。過去教師是一個(gè)單向控制的知識傳遞者，它只需對所授內(nèi)容精通，運(yùn)用準(zhǔn)確的語言表達(dá)，最多再輔以一定的直觀教學(xué)，即可較好的完成教學(xué)任務(wù)。但現(xiàn)在作為意義建構(gòu)的合作者，教師不僅要精通所授內(nèi)容，還必須熟悉與建構(gòu)主義理論相配套的教學(xué)策略和方法【3]。比如，如何選擇符合教學(xué)內(nèi)容有貼近生活現(xiàn)實(shí)的真實(shí)性任務(wù)，如何設(shè)計(jì)具體的教學(xué)情境，如何在意義建構(gòu)過程中與學(xué)生共同探討和適時(shí)交流等等。

許多教師基本是從大學(xué)校門到大學(xué)校門，缺乏與實(shí)踐的結(jié)合。同時(shí)，河北科技師范學(xué)院教師機(jī)電類的橫向科研相對薄弱，紙上談兵居多。因此需要深入社會，了解電工電子技術(shù)在市場的應(yīng)用狀況，了解社會對電類人才的需要，了解畢業(yè)生的各種反饋信息，同時(shí)參加一些學(xué)術(shù)研討活動，因此也需要學(xué)院在此方面予以重視。