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建構(gòu)主義知識觀、認識論和教學觀

建構(gòu)主義是目前最為先進的教育方法之一。建構(gòu)主義理論教學源于瑞士心理學家皮亞杰(JPiaget)的建構(gòu)論。皮亞杰提出了建構(gòu)主義的知識觀，他認為主體對客體的活動應與主體的知識結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，智慧與知識的發(fā)展在本質(zhì)上是主體轉(zhuǎn)變客體的結(jié)構(gòu)性動作。皮亞杰還認為主體的認知結(jié)構(gòu)是動作的一般協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)及其內(nèi)化的產(chǎn)物，是隨著主體活動的發(fā)展而不斷建構(gòu)發(fā)展的。建構(gòu)主義的教育教學觀念中，認為人類對世界的認知不是終極真理，只是對客觀世界的一種解釋，這種解釋會隨著人類社會不斷發(fā)展及其認知手段的不斷提高而被超越和取代，而對于個體來說這個過程是建構(gòu)不斷更新的過程。建構(gòu)主義認為學生是知識的主動構(gòu)建者，他們在學習過程中以已有的經(jīng)驗為基礎，通過在實踐和學習中與外界相互作用來建構(gòu)對知識新的理解。而傳統(tǒng)的教學方式中，教師往往是向?qū)W生傳遞知識的中介，學生處于被傳授、灌輸知識狀態(tài)，在學習過程中屬于被動者，這與建構(gòu)主義理論相悖。建構(gòu)主義的教學觀認為，學生的認知是主動學習的過程，他們以自身已有的知識和經(jīng)驗為基礎，在實踐和再學習過程中主動改造和重建原有經(jīng)驗，構(gòu)建新的知識建構(gòu)，而新的知識建構(gòu)則在新一輪的認知過程中變更為新的學習基礎，知識建構(gòu)呈動態(tài)的階梯狀上升。以建構(gòu)主義為教育指導思想，應當打破傳統(tǒng)教學中以“教”為主、教師主宰課堂的狀況，使學生從被動的“信息接受者”變?yōu)橹鲃拥?ldquo;知識建構(gòu)者”。

建構(gòu)主義指導下“石油與天然氣地質(zhì)學”教改原則

把建構(gòu)主義作為教學指導思想，應當遵循自主、真實、基礎、全局、靈活等原則。自主學習是構(gòu)建主義教育觀提倡的方式，即鼓勵學生對整個問題或任務擁有自主支配權(quán)。傳統(tǒng)的教學方式通常設置固定的學習目標，而這個學習目標通常很難被學生接受，學生們只關(guān)心是否能夠順利通過課程考試，而不關(guān)心是否真正掌握知識精要，沒有將其融入自己的知識系統(tǒng)進行重新建構(gòu)，這樣很難達到教學目標。究其原因，主要在于制訂的教學目標與學生學習環(huán)境中的目標不符合。鼓勵學生學習的主動性，增加其對問題和任務的自，教師可以同學生通過討論獲取、優(yōu)選具體問題和任務，讓學生感覺到其在課程學習中的主動性，感覺確定的問題是他們本人的問題，從而對學習任務產(chǎn)生足夠的興趣。真實性是建構(gòu)主義教育觀中對教育環(huán)境的要求，即為教學提供貼切現(xiàn)實生活、生產(chǎn)實際等真實情境和學習任務。真實的活動是建構(gòu)主義學習環(huán)境的重要特征。真實的活動可以使學生不依賴于問題表面特征，將所學的知識更有效的運用到實際中去。課堂教學中使用貼近生產(chǎn)實際、真實的、復雜的任務，有助于學生運用所學知識的積極性，使他們意識到學習知識的意義所在。在“石油與天然氣地質(zhì)學”教學過程中，應當把貼近油田勘探、開發(fā)的實際復雜實例放入課堂討論中，提高學生學習積極性，同時讓他們在學習過程中有的放矢，明白學習、認知過程的現(xiàn)實意義。

建構(gòu)主義十分注重基礎知識結(jié)構(gòu)對學習的影響，具備必需的得基礎知識后，才能夠針對具體問題實現(xiàn)新知識建構(gòu)。教學的本質(zhì)并非純粹的知識傳授，而在于教師和學生互動，共同構(gòu)建、發(fā)展學生的認知結(jié)構(gòu)。然而針對不同的認知對象，應有區(qū)別地分析他們已經(jīng)具備什么樣的基礎，還有哪些基礎知識不具備。同一課程，對于不同專業(yè)、不同年級的學生而言，因為其基礎知識的差異而必須區(qū)別對待。“石油與天然氣地質(zhì)學”課程是地質(zhì)工程本科四年級專業(yè)限選課程，學生已經(jīng)學習了“構(gòu)造地質(zhì)學”、“盆地分析”、“沉積巖石學”等相關(guān)課程并具備此類基礎，對學生的認知結(jié)構(gòu)研究之后，適當?shù)匮a充欠缺的基礎知識，如有機地球化學、生油理論等，使其具備完善的基礎知識，達到能夠獨立思考、討論現(xiàn)實問題，并進行認知體系的自我建構(gòu)，從而改善教學質(zhì)量。學習任務的制訂應當具有全局觀念。“石油與天然氣地質(zhì)學”課程的教學和學習中，應當首先將該課程的整體框架介紹給學生，保證學生明確具體學習任務和整體教學目標之間的關(guān)系。每個具體教學任務完成之后，應當和學生討論總結(jié)，明確該學習活動在復雜任務中的地位和作用，促進學生理解各學科間的基本結(jié)構(gòu)和聯(lián)系。沒有哪種教學方法可以放之四海，針對不同內(nèi)容、不同的教學對象，要懂得靈活施教。在具體的教學環(huán)節(jié)中，應當尋找教學內(nèi)容的性質(zhì)和學生的個體差異，教學方式因人而異，學生中心取向和教師中心取向可以交叉、混合使用，以求達到最佳的教學效果。“石油與天然氣地質(zhì)學”課程中的認知對象包括概念知識體系、復雜問題實踐和行業(yè)規(guī)范內(nèi)容等，三者性質(zhì)差異較大，需采取完全不同的學習方法和教學模式。

建構(gòu)主義指導下的教學改革設計

根據(jù)煤炭院校特征以及學生的專業(yè)知識背景，合理編排教學內(nèi)容，以求達到最佳教學效果。教學要精簡結(jié)合。河南理工大學地質(zhì)專業(yè)的“石油與天然氣地質(zhì)學”非主干課程，其課時量為32課時，遠遠低于石油類院校，因此必須在遵循教學內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件下將該課程的內(nèi)容進行刪減和融合。“石油與天然氣地質(zhì)學”基本內(nèi)容包括了油氣藏基本特征、油氣藏形成理論、油氣分布規(guī)律、油氣田地質(zhì)勘探4部分內(nèi)容，其中前3部分內(nèi)容為原理的討論，第4部分內(nèi)容實踐性較強。由于課時量有限，將第4部分內(nèi)容刪減掉，而在具體原理介紹中加入勘探實例分析。另外，根據(jù)學生的專業(yè)基礎背景，合理設置課程內(nèi)容的授課方式，這樣有助于學生知識結(jié)構(gòu)的重新組構(gòu)。比如，在油氣藏形成理論的講授中，應當對比“煤地質(zhì)學”中煤演化生烴過程進行講授，和學生討論分析煤演化和油氣演化的異同；而在油氣田分布規(guī)律的教學活動中，應當加強與“構(gòu)造地質(zhì)學”、“沉積巖石學”、“盆地分析”相關(guān)內(nèi)容的類比；在油氣藏基本特征中，有關(guān)油田水特征的內(nèi)容與“水文地質(zhì)學”內(nèi)容進行對比授課。強調(diào)學科知識系統(tǒng)化。“石油與天然氣地質(zhì)學”是一門知識銜接比較緊密的一門學科，各章節(jié)間聯(lián)系緊密，在授課過程中應當重視知識系統(tǒng)化。例如，油氣生成理論授課中，首先介紹傳統(tǒng)生成理論的模式以及不同階段的特征，其間可以對比學生在“煤地質(zhì)學”等專業(yè)課程中掌握的煤演化過程，對比兩者存在的差異和相似處，掌握沉積有機質(zhì)向煤、石油、天然氣轉(zhuǎn)化的異同點；再分析不同油氣生成理論在勘探歷程中的應用和地位，找出傳統(tǒng)油氣生成理論如何指導油氣田勘探，而未成熟-低成熟油、煤成油和天然氣生成等理論與傳統(tǒng)油氣生成理論的區(qū)別，在油氣田勘探過程中起到什么樣的推動作用；最后介紹現(xiàn)在油氣生成理論的完整模式，使學生能從發(fā)展的角度去認識“石油與天然氣地質(zhì)學”理論內(nèi)容，從而有利于幫助學生建構(gòu)系統(tǒng)、完善的知識體系。實驗、實踐并舉，培養(yǎng)綜合分析能力。#p#分頁標題#e#

教師應該給學生提供復雜的真實問題，讓學生利用已掌握的認知結(jié)構(gòu)解決實際問題。在具體的實施過程中，將我國部分油田在勘探開發(fā)中遇到的實際問題納入課堂討論內(nèi)容中，給出問題發(fā)生前的所有地質(zhì)參數(shù)供學生分析，討論方案確定后將解決問題后新獲取的地質(zhì)參數(shù)作為驗證數(shù)據(jù)進行二次討論，討論過程中同學們積極回顧已經(jīng)學過的相關(guān)知識內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)問題所在，尋求解決問題的有效途徑。這樣，在解決問題的同時增加學生對該學科的興趣，完成認知結(jié)構(gòu)的更新發(fā)展。另外，積極利用我校已經(jīng)具備的開放實驗室制度。我校與石油相關(guān)的實驗室有河南省生物遺跡與成礦過程重點實驗室、中心地質(zhì)實驗室等，擁有大量常規(guī)地質(zhì)儀器和大型地質(zhì)儀器，學校鼓勵學生在學有余力的情況下免費申請不同儀器的開放實驗。由于“石油與天然氣地質(zhì)學”實驗課時較少，應當引導學生在開放實驗課題中選擇石油、天然氣相關(guān)實驗進行練習。例如：在烴源巖質(zhì)量分析過程時，鼓勵參與烴源巖TOC測定、鏡質(zhì)體反射率Ro測定、干酪根類型識別等實驗；在油源對比課程教學時，鼓勵參與源巖抽提物和原油氣相色譜、質(zhì)譜分析實驗；在儲層特征識別時，要充分利用大型偏光顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀等進行觀察；在油氣運移授課時，鼓勵利用不同精度顯微鏡觀察不同類型巖石中裂縫組構(gòu)，鼓勵利用熱臺-熒光顯微鏡觀察油氣包裹體各項參數(shù)；在油氣藏類型授課中，鼓勵學生參與大型地震解釋軟件的使用，進而識別大型油氣藏的類型。

在實驗、實踐環(huán)節(jié)啟發(fā)學生解決問題的多解性，激勵學生對問題解決存在多種觀點，促進學生認知結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和綜合能力的培養(yǎng)。制訂合理的學習目標和任務，合理安排教學內(nèi)容及其順序；針對不同內(nèi)容，確定具體的教學方式、方法。根據(jù)學生的具體情況，制訂合理的學習任務和目標，學習內(nèi)容的難度設為中等，主要以基本概念、基礎評價方法為主，涉及油田水特征、油氣的物理化學性質(zhì)、油氣成藏靜態(tài)要素組成及評價方法、油氣演化模式和過程、油氣運聚原理、圈閉形成及油氣藏類型、油氣富集控制因素、主要的油氣田勘探方法概況等，其間穿插一些實例分析。教學內(nèi)容的順序也大致如上述，由簡入繁、循序漸進。課程開始前，應當讓學生了解整體的學習任務和目標，而在各章節(jié)開始時應明確該章節(jié)所處整個課程體系中的地位和重要性。對于“石油與天然氣地質(zhì)學”內(nèi)容的學習，應當提倡區(qū)別對待知識差異。對于油氣演化過程、油氣運聚原理、圈閉的形成和有效性等基本理論框架，可以啟發(fā)學生找出差異，進行知識結(jié)構(gòu)的自我完善。而在具體的實驗、實踐環(huán)節(jié)，鼓勵他們主動去尋找問題癥結(jié)所在，鼓勵他們在解決問題中的相互協(xié)作精神。明確教學目標，調(diào)查學生已具備的基礎，找準適當?shù)膶W習切入點。教學過程應當以學生為中心，聯(lián)系他們原有的認識結(jié)構(gòu)，找出與該教學單元相關(guān)的切入點。比如，在講解油氣生成理論時，應當用到構(gòu)造沉降、煤巖熱演化模式等相關(guān)知識；而在講解油氣藏特征時，會用到構(gòu)造地質(zhì)學中斷裂系統(tǒng)、穹隆、褶皺以及沉積巖石學中的多種沉積相類型等相關(guān)知識。這些相關(guān)內(nèi)容都可以作為新內(nèi)容的引子和切入點，進而引起學生的求知興趣。如果對于新知識的學習，學生們欠缺必要的基礎知識結(jié)構(gòu)時，應當先補充基礎知識，然后進行新知識的學習，杜絕學生因基礎不足而喪失學習積極性的情況發(fā)生。設置真實教學情境，引出研究問題。人們通常對于具體的、可聞可見的事物比較感興趣，容易快速進入正題，而對于抽象的事物則相反。“石油與天然氣地質(zhì)學”是地質(zhì)工程專業(yè)接觸到的唯一含“油味”課程，所見所聞較少，面對初次涉及的抽象課程，學生們往往興趣不大。

這種情況下，應當想方設法吸引他們的目光，除了講授基本理論和原理之外，應結(jié)合國內(nèi)外能源局勢及油氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀，結(jié)合我國油氣勘探開發(fā)規(guī)劃及其對人才的需求，吸引學生注意力的同時，讓他們認清能源形勢；在不同授課部分，結(jié)合油氣田勘探生產(chǎn)中的具體問題，開設討論、習題課堂，提高學生的動手能力和解決實際問題的能力，同時學生自覺回顧先前的知識內(nèi)容，討論課一般占總課程的1/3。這些方法啟發(fā)學生自主發(fā)現(xiàn)問題所在，提高學生們學習油氣地質(zhì)的興趣和熱情。為學生提供真實的教學意境。通過學習，消除矛盾，實現(xiàn)新、舊知識系統(tǒng)的改進和更替。學習的過程包括對新信息的吸收和對舊知識系統(tǒng)的改進重組兩個方面。學生們對地下水、構(gòu)造地質(zhì)、沉積學、盆地結(jié)構(gòu)等基礎知識方面均有零碎的舊知識系統(tǒng)，而在“石油與天然氣地質(zhì)學”的學習和反復揣摩中這些舊知識得到不斷的應用，通過對油氣藏生、儲、蓋理論的學習，可以將這些知識碎片完全吸收、消化并對其系統(tǒng)化，進而完成認知系統(tǒng)的意義建構(gòu)。組織實踐教學，培養(yǎng)基本技能和能力。“石油與天然氣地質(zhì)學”是一門具有很強應用性和實踐性的課程，多種實踐活動是幫助消化知識、構(gòu)建認知系統(tǒng)的有效手段，這項活動不能被課堂授課所代替。例如，儲層類型的識別、蓋層封蓋能力的鑒定、生油巖演化程度的判斷、生儲蓋組合的判斷等等，都必須在實踐教學環(huán)節(jié)中進行，進而鍛煉學生的動手能力，促進認知系統(tǒng)的更新和重構(gòu)。然而，這項工作在煤炭類院校常常被忽略，建議加大實驗、實踐課時；而同學們也可通過選修相關(guān)的開放實驗課題來完成部分實踐課程。完善建構(gòu)主義教學測評體系。教學測評應分教師和學生分別進行。

對于教師的測評主要在于以下幾個方面：①是否從權(quán)威授課者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生認知的合作者或輔導者；②是否鼓勵學生解決問題的多解性；③有沒有給學生創(chuàng)設良好的學習環(huán)境，使他們可以通過實驗、實踐活動進行獨立探索或者協(xié)作完成學習內(nèi)容；④是否給學生提供了真實、復雜的實踐問題供學生分析、研究；⑤是否從學生已有知識結(jié)構(gòu)出發(fā)，進行引導。另外，對于學生的測評方法也應當有所改變，不應以學生記住知識的多寡來衡量，而應當以學習中主動參與程度、協(xié)作中的貢獻大小、意義建構(gòu)水平等因素進行綜合評價。對學生的測評內(nèi)容應當包括：①學生是否積極地進行認知結(jié)構(gòu)的重建和理解；②學生是否積極地參與教師、同學的協(xié)作，解決真實問題；③學生是否主動承擔了更多的管理學習任務。通過同學和教師反饋的信息，學生們能夠真實地認識自我、完善自我，更加積極地參與到協(xié)作、認知結(jié)構(gòu)自我構(gòu)建中來，進而達到增強學生們自我教育能力和水平的目的。將建構(gòu)主義思想運用到“石油與天然氣地質(zhì)學”教學中去，遵守自主學習、真實性、基礎性、全局性和靈活性等原則，因地制宜地將授課、討論、實驗與實踐相結(jié)合，預期在教學上取得以下成果：教師的基礎知識授課，可使同學們了解“石油與天然氣地質(zhì)學”的基本理論、概念和評價方法。復雜問題的課堂討論，增加大量的自主學習機會，將大大提高學生的學習興趣，促使其積極回顧已有的基礎知識，自學相關(guān)未知領域知識，由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習，同時課堂討論使學生們能夠自主分析油氣田勘探開發(fā)中遇到的真實、復雜的實際問題，而不僅僅是“紙上談兵”。開放實驗和實驗課的訓練，將大大提高學生的動手能力，學會如何利用實驗去解決實際問題。整體性的教學方式使學生明白整個學習內(nèi)容為一有機結(jié)合體，各部分內(nèi)容皆有銜接和相互作用，同時和自己已有的知識結(jié)構(gòu)存在大量聯(lián)系，在不斷碰撞、思考、實踐、更新認知中完成新知識系統(tǒng)的自我建構(gòu)。在學習過程中，學生將體會到建構(gòu)主義教學方式的科學性，在未來的學習生活中學會如何自我學習。#p#分頁標題#e#