第一篇：基于建构主义的机械结构认识教学设计
基于建构主义的机械结构认识教学设计
【摘 要】利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律。在建构主义学习环境下，情境创设是教学设计的重要内容之一。通过学习情境的设计，把学生的被动学习变为主动学习，提高学生的学习兴趣和积极性。机械结构认识单元采用了诸如提供实例、应用于不同情境、给予不同的思考、合作学习等灵活多样的形式帮助学生探索不同的想法，在实践中构建学生的知识体系。
【关键词】工程认识 机械结构认识 建构主义 教改 实践教学
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）13-0065-02
以“教师为中心，教师讲、学生听”为特点的传统教学模式既不能保证教学的质量与效率，又不利于培养学生的发散性思维、批判性思维和创造性思维，不利于培养具有创新精神和实践能力的复合型人才。学习并研究一些建构主义的学习理论，同时开展基于建构主义学习理论的教学实践，将对培养学生的创新精神和实践能力发挥积极的促进作用。
一 建构主义学习理论
1.什么是建构主义
建构主义（constructivism）也称结构主义，是认知心理学派中的一个分支。建构主义源自关于儿童认知发展的理论，由于个体的认知发展与学习过程密切相关，因此利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律，即能较好地说明学习如何发生、意义如何建构、概念如何形成，以及理想的学习环境应包含哪些主要因素等等。
建构主义理论的内容很丰富，但其核心只用一句话就可以概括：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。以学生为中心，强调的是“学”；以教师为中心，强调的是“教”。
2.建构主义的教学模式和教学方法
与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式为：“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”在这种模式中，学生是知识意义的主动建构者；教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象；媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法，而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。
二 机械结构认识单元的教学设计
1.情境的设计
建构主义认为，学习是在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程，因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。
第一，情境，学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构。在教学设计中，创设有利于学习者建构意义的情境是最重要的环节或方面。
第二，协作，应该贯穿于整个学习活动过程中。师生之间、生生之间的协作，对学习资料的收集与分析、假设的提出与验证、学习进程的自我反馈和学习结果的评价以及意义的最终建构都有十分重要的作用。协作在一定的意义上是协商的意识。协商主要有自我协商和相互协商。自我协商是指自己和自己反复商量什么是比较合理的；相互协商是指学习小组内部之间的商榷、讨论和辩论。
第三，交流，是协作过程中最基本的方式或环节。比如学习小组成员之间必须通过交流来商讨如何完成规定的学习任务达到意义建构的目标，怎样更多地获得教师或他人的指导和帮助等等。其实，协作学习的过程就是交流的过程，在此过程中，每个学习者的想法都为整个学习群体所共享。交流对于推进每个学习者的学习进程是至关重要的手段。
第四，意义建构，是教学过程的最终目标。其建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构的意义就是要帮助学生对当前学习的内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。
学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构，这就对教学设计提出了新的要求，也就是说，在建构主义学习环境下，教学设计不仅要考虑教学目标分析，还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题，并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。对于工程认识课机械结构认识单元的教学内容，学生在走进课堂前，并不是一无所知的，他们已经具有一定程度的认识和理解。在教学设计上，教师从学生比较熟悉或者容易理解的实例入手设计学习情境：匀速转动手柄，经过变速和远距离传动后，完成指定的工作，获得需要的运动。主要包括：（1）汽车窗雨刷器――往复摆动；（2）电动大门、间歇送料机、牛头刨床、惯性筛――往复直线运动；（3）电影放映机――间歇运动。
2.学生交流，查阅资料
学生交流和需要查阅的资料内容主要有：（1）变速包括
加速和减速，可以采用哪种传动机构；（2）远距离传递运动和动力，可以采用哪种传动机构；（3）这些传动机构的组成，尤其是齿轮传动机构的组成；（4）分析指定的工作内容，根据功能的不同，运动的速度各有特点；（5）根据对运动形式和速度的要求，选择执行机构。
学生分组合作，动手搭建机械系统，完成工作任务。在查阅资料、交流分析、动手操作的过程中，认识和了解了带传动、链传动和齿轮传动机构的组成和装配以及轴系的组成；铰链四杆机构及其演化形式和间歇运动机构的运动形式的转化。对于曲柄摇杆机构、双曲柄机构与双摇杆机构的形成条件也有了一定的认识。
3.教师评价
教师对各组工作任务的完成情况进行评价，设计了评价表格。评价项目包括：传动机构的装配及工作情况、是否完成任务要求的运动形式的转换、工作效率情况、模型搭建的工艺水平、小组成员间的交流与合作以及资料查阅与动手操作情况等。
4.知识的总结与拓展
教师对相关知识点进行总结与拓展，使学生进一步了解现代机电产品的总体构成以及机械系统在其中的作用。总结机械系统中常用的传动机构，常见运动形式的转换，常用的铰链四杆机构及其演化形式，间歇运动机构，并举出学生比较熟悉的工程应用，使学生经历了一个认识――实践――再认识的过程，对掌握所学知识起到了非常重要的作用。
三 结束语
通过学习情境的设计，把学生的被动学习变为主动学习，提高学生的学习兴趣和积极性，用诸如提供实例、应用于不同情境、给予不同的思考、合作学习等灵活多样的形式帮助学生探索不同的想法，在实践中构建学生的知识体系。
〔责任编辑：李锦雯〕
第二篇：建构主义和教学设计
篇一：建构主义与教学设计
建构主义与教学设计
一、建构主义——一种重要的学习哲学
作为一种学习的哲学，建构主义至少可以追溯到十八世纪拿破仑时代的哲学家维柯(giambat tista vico)，他曾经指出，人们只能清晰地理解他们自己建构的一切。从这以后许多人从事过与这一思想有关的研究。从哲学角度看，建构主义扎根于康德对理性主义与经验主义的综合，他认为，主体不能直接通向外部世界，而只能通过利用内部构建的基本的认知原则(“范畴”)去组织经验，从而发展知识。
教学过程获得这样的现实映象。为此，学生必须以某种方式从环境中获得信息，也就是说要对他进行“教学”。这种朴素的观点认为，我们的感官就象照相机一样工作，即拍摄出世界是如何“真实地”作用于我们的脑的映象，并利用这一映象作为一种“地图”，即以出自该客体结构的略微不同的形式进行编码。这种观点很快碰到许多概念问题，这主要是因为它忽略了世界的无限复杂性。此外，详细的观察也表明，在所有的真实案例中，认知并不是这样进行的。主体在进行认知时，积极地产出大量潜在的模式，而外部世界的作用则在于选择，即在排除其它模式时，强化其中的一些模式，建构主义的观点则强调，建构首先服务的是自身的目的：主体希望能控制他所感觉到的东西，以便从其首选的目标状态中排除一切与之相背离和产生干扰的东西，控制自身需要的并可以加以控制的事物模式，但是该模式只应包括主体的目标和行为相关的那些方面。
本世纪对建构主义思想的发展作出重要贡献并将其应用于课堂和儿童学习与发展的当首推杜威、皮亚杰和维果茨基。杜威认为，真正的理解是与事物怎样动作和事情怎样做有关的。理解在本质上是联系动作的。由此出发，他将立足于“行动”的学习与不确定情境中的探索联系在一起，正是情境内在独特的、积极的不确定性才能使探索存在并激励和指导着探索的前进。显然，对于杜威，教育基于行动。知识和思想只能形成于这样的情境，在该情境中，学习者必须使自己摆脱曾经对他们有意义且十分重要的经验(杜威：民主与教育，1916)。
皮亚杰的建构主义基于他有关儿童的心理发展的观点。他发展了发生认识论，区分出一个孩子在建构一种世界模式时，必须经过的不同的认知阶段。1973年，他在《理解就是创造》一书中要求教师理解儿童心理发展中的步骤。
可能认为是不真实的概念，儿童必须发现课堂情境中的关系和概念，该情境包括了他们感兴趣的活动。
俄杰出的心理学家维果茨基的研究对于理解建构主义也是十分重要的。有些评论家认为维果茨基不是一个建构主义者，因为他把重点放在学习中的社会背景，但另一些评论家则看到，作为一个彻底的建构主义者，他十分重视儿童创造他们的自己的概念。《社会中的心理》(维果茨基著作的英译本，1978)在美国读者中普及了维果茨基的一些思想。如：有关“最近发展区”的概念就表明：维果茨基坚信，儿童是在摆脱日常概念和成人概念的“张力”中学习科学概念的。如果仅仅将源于成人世界的预成的概念呈现给儿童，那么他就只能记忆成人有关这一想法所说的一切。为了将这一想法占为己有，成为自己的财富，儿童必须利用这一概念并将它跟首次呈现于他的想法联系起来。然而，对于维果茨基，日常概念和科学概念之间的关系并不是一种线性的发展。
当然，建构的机制并不局限于高级学习或模式的发现，它们渗透于全部的进化过程。达尔文的进化论正是强调，一个有机体必须借助于尝试—错误为自己去进行发现，而不是如以前所假设的：环境是以某种方式指导有机体如何去适应的。在免疫理论中就曾发生过类似的从“指导”到“建构”的概念的转换，免疫学的研究表明，有机体不是正如以前所认为的那样，受任何方式的指导去生产抵御侵略者的抗体的，它必须通过尝试—错误的方式去产出一切所有可能的组合，直至它发现一种起作用的抗体为止。一旦这种抗体被发现，有关如何抵制某种特定传染病的“知识”就保留了下来，而有机体也就得到了免疫能力。
由于建构主义拒绝任何对知识的直接确认，强调主体是在不同的建构之间选择“正确的一个”的。因此必须确定一种选择标准，否则，建构主义就会陷入完全的相对主义，即假设任何一种模式都和其它模式一样是适宜的，持社会建构主义观点的学者将知识视作社会交际和磋商(现实的社会建构)的产物，他们通常使用这样两条标准：一是个体脑中不同的认知样式之间的一致与协调；二是不同个体不同的认知样式之间的一致与协调。持不同意见者则认为这种立场过于局限，而且摆出过多的实用主义的姿态。他们认为，考虑知识是否适当，还必须依据许多不同的标准，其中任何一个标准都不占绝对优势。人们可以很好地利用互相之间不一致的、不连贯的各种模式，因为它们对于适应复杂的世界都具有自身的价值。
二、以建构主义为基础的教学设计
1.建构主义的分类
认知的建构主义
认知的建构主义是从个人的角度接近学习和认识的，对心理作了狭义的说明。社会建构主义将心理描述为超越身体范围而进入社会环境的一种分布式的存在物。与社会建构角度相反，认知的建构主义描述的是个人方面的心理，将其范围局限于个人的头脑，有关学习与认识的这一观点源于皮亚杰的研究。他将学习描述成为总结个人经验而不断重构个人的理解和知识的过程。认知的建构观点将认知的重组看作是定义学习过程中的要素。这种认知的建构观点在把注意力集中于个人的同时，并不否认社会性交互作用的重要性，事实上，这一观点认为，学习者应与他们的环境(无论物理环境，还是社会环境)相互作用。在这一交互作用的过程中，学习者应实实在在地接触跟他们建构的世界知识不一致的现象。在社会场景中，这一切可通过话语或看法的交换来进行。例如，关注某一学生的经验或详述某一现象就能为学习的发生提供必要的认知干扰(不安)。目前，理论人员一直试图从认知建构的角度寻求对知识获得过程的更好的理解，他们将个人的心理和认知的过程看作是同等的。即使学习发生在小组场景(如课堂)中，注意的中心仍然是理解的个人发展。
社会建构主义社会建构义义将心理描述为超越身体范围而进入社会环境的一种分布式的存在物。与个人—认知建构主义者相反，社会—文化建构主义者将心理定位于社会中的个人行为。因此，学习首先是进入某一实践共同体的文化的过程。这些社会—文化理论家提出的假设是：个人的认知加工过程是通过社会和文化的加工过程而被分类的。就其本质而言，社会—文化建构主义要求我们特别注意学习者环境中的文化惯例。
该立场的理论基础在很大程度上受维果茨基著作的影响，他特别强调两个领域：一是与比较有知识的其他人在最近发展区内的社会交互作用；二是以文化方式发展的文化系统(即：将语言作为建构主义的心理工具)。由此产生的结果是：该观点的教育意义主要是强调社会保证，它使学生有可能参与专家的活动。
格拉塞斯费尔德(ernst von glasersfeldt)曾用下列两条原则对激进的建构主义进行定义：
知识既不是通过感觉，也不是通过交际被动获得的，知识是由认知主体积极
2.基于建构主义的教学设计
建构主义的基本学习原理与教学原则
尽管不同的建构主义学派研究问题的侧重点与角度有所不同，但它们的观点都包含着与学习有关的基本成份，即强调每个学习者应基于自己与世界相互作用的独特经验和赋予这些经验的意义，去建构自己的知识，而不是等待知识的传递。
理解是通过与环境的互动而发生的。
知识是通过社会磋商和对理解发生的评估而展开的。个人是测试我们理解一个基本的机制，协作小组测试我们对特定问题的理解。
鼓励对各种想法进行尝试，反对两者必居其一的观点和二者择一的环境。
建构主义的教学设计
以决定学生将学习什么，学习是心理的积极运作。而不是对教学的被动接受。
从这种教学观出发，对直接教学的质疑变成了设计学程的一种需要，即要求学生借助于他人的帮助对知识进行建构与中介。
建构主义的兴起，引发了教学系统设计专家之间的一场争论，其中心问题是 ：建构主义和教学设计能否共处?有关这一问题的回答是各不相同的。雷格鲁特(reigeluth, 1989)主张一种“新的心理集”，以便将建构主义的要素结合在教学设计模式中。狄克(dick, 1991)认为，建构主义的介入不同于教学的介入，因此他提出一种双重的观点。第三种立场的持有者是卡罗(carroll,1990)。他认为，建构主义的学习观根本不能与教学设计的理论相容。持其它观点者则认为新的学习观是对以往分离过程与内容的教学设计假设的挑战(bednar et al.1992)。1993年雷博(lebow)就上述讨论提出了自己的见解。他提出了针对一种新的心理集的五条教学设计原则，以体现建构主义的价值并以此影响教学设计。
重视学习的情感领域
使教学与学习者个人相关
帮助学习者发展技能、态度和信念，以支持学生对学习过程的自动调节 维持控制学习情境的趋势和促进个人自治之间的平衡
篇二：基于建构主义的教学设计模式
基于建构主义的教学设计模式
余胜泉、杨小娟、何克抗
北京师范大学现代教育技术研究所（100875）
一、建构主义
建构主义是由认知主义发展而来的哲学理念，在此基础之上的学习理论与以往的行为主义的理论模式有很大的差别，它采用非客观主义的哲学立场。建构主义认为，世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予的意义都是每个人自己的决定的。我们是一自己的经验为基础来构建现实，或者至少说是在解释现实。我们的个人世界总是用我们自己的头脑创建的。
建构主义认为，学习是建构内在心理表征的过程。学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础通过与外界的相互作以获取、建构新知识的过程。
学生在学习中要主动建构客观事物及其关系的表征，但这种建构不是外界刺激的直接反应，而是通过已有的认知结构（包括原有知识经验和认知策略）对新信息进行主动加工而建构成的。这种学习更加强调学习的主动性、社会性、情景性、协作性。建构主义提倡一种更加开放的学习。
建构主义学习理论认为：学习过程是人的认知思维活动的主动建构的过程，是人们通过原有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取、建构新知识的过程，知识不是通过教师灌输得到，而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助其他辅助手段（包括教师和学习伙伴以及其它学习工具），利用必要的学习材料，通过意义建构的方式而获得的。
识。教师不再是教学内容的传递者，而是教学活动的组织者；学生也不再是教学内容的被动接受者，而是知识的主动获取与建构者，教师从以教授知识为主变为以指导、辅导学生的学习为主。
学生不是知识的被动接受者，而成为学习的主体、意义的主动建构者。
而教师由舞台上的主角变成幕后导演，成为学生建构意义的帮助者、指导者。
所以说，学习的质量是学习者建构意义能力的函数，而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。
二、建构主义与教学设计
基于建构主义的id（教学设计）又称以学为中心的id，是进入九十年代以后随着多媒体和网络技术的日益普及（特别是基于internet的教育网络的广泛应用），才逐渐发展起来的。学目标的要求。
目前，建构主义对教学设计的影响正在渗透之中，受到越来越多的人的关注和重视。目前，还没有基于该理论的成熟的教学设计模型。
建构主义的兴起，引发了教学设计专家之间的一场争论，其核心问题是，建构主义和教学设计能否共处？关于这一点，大致有两种不同的回答，一种观点认为，建构主义根本不能与教学设计的理论相容（carrol,1990），他认为，教学设计是基于客观主义的，要追求一种可显的、可控的学习效果，而建构主义非客观主义的立场是与这一点根本相违背的，它强调学习效果是自我建构的，是不可预测的，采取的是非理性主义的哲学思想，所以是不能引入教学设计理论的。
（reigeluth ,wilson,jonasson），为此，他们纷纷提出了一些建构主义教学设计原则，归纳如下：
?学习者必须根据这项重大任务的复杂性清楚地感知和接受这一具体的 ?诱发学习者的问题并利用它们刺激学习活动，或确认某一问题，使学
?一种真实的学习环境是认知的需求与学习者必须为之作好准备的环境
?设计任务和学习环境，以反映环境的复杂性；在学习发生后，学习者
?鼓励对各种想法进行尝试，反对两者必居其一的观点和二者择一的环
建构主义的教学设计强调要发挥学习者在学习过程中的主动性和建构性，根据初级学习和高级学习划分，提出了自上而下的教学设计思想和知识结构网络的概念，重视“情景”、“协作”在教学中的重要作用。
三、基于建构主义的教学设计模式
本文中我们尝试性地提出一种教学设计模式（如下图所示），它以问题（或项目、案例、分歧）为核心，建立学习“定向点”，然后围绕这个“定向点”，通过设计“学习情景”、“学习资源”、“学习策论”、“认知工具”、“管理和帮助”而展开，他们共同服务于由教学目标、学习者、学习内容而决定的学习任务（问题、案例、项目、分歧）这一核心。
图1 基于建构主义的教学设计模式 1．分析教学目标
教学是促进学习者朝着目标所规定的方向产生变化的过程，它贯穿于教学活动的始终。
分析教学目标首先要考虑学习者这一主体。篇三：建构主义学习环境下的教学设计原则
建构主义学习环境下的教学设计原则
由于建构主义学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。可见在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。
3、强调对学习环境(而非教学环境)的设计 建构主义认为，学习环境是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所。在此环境中学生可以利用各种工具和信息资源来达到自己的学习目标。在这一过程中学生不仅能得到教师的帮助与支持，而且学生之间也可以相互协作和支持。在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。
3、强调学习过程的最终目的是完成意义建构(而非完成教学目标)在传统教学设计中，教学目标是高于一切的，它既是教学过程的出发点，又是教学过程的归宿。通过教学目标分析可以确定所需的教学内容和教学内容的安排次序；教学目标还是检查最终教学效果和进行教学评估的依据。但是在建构主义学习环境中，由于强调学生是认知主体、是意义的主动建构者，所以是把学生对知识的意义建构作为整个学习过程的最终目的。在这样的学习环境中，教学设计通常不是从分析教学目标开始，而是从如何创设有利于学生意义建构的情境开始，整个教学设计过程紧紧围绕“意义建构”这个中心而展开，不论是学生的独立探索、协作学习还是教师辅导，总之，学习过程中的一切活动都要从属于这一中心，都要有利于完成和深化对所学知识的意义建构。
第三篇：建构主义和教学设计
篇一：建构主义与教学设计
建构主义与教学设计
一、建构主义——一种重要的学习哲学
作为一种学习的哲学，建构主义至少可以追溯到十八世纪拿破仑时代的哲学家维柯(giambat tista vico)，他曾经指出，人们只能清晰地理解他们自己建构的一切。从这以后许多人从事过与这一思想有关的研究。从哲学角度看，建构主义扎根于康德对理性主义与经验主义的综合，他认为，主体不能直接通向外部世界，而只能通过利用内部构建的基本的认知原则(“范畴”)去组织经验，从而发展知识。为了较好地理解建构主义，我们还可以将建构主义跟与其对立的、比较传统的认识论或认知科学的观点相比较。传统的认识论和认知科学认为知识是对外部客观世界的被动反映，因此，教学的目的就是使学生通过
教学过程获得这样的现实映象。为此，学生必须以某种方式从环境中获得信息，也就是说要对他进行“教学”。这种朴素的观点认为，我们的感官就象照相机一样工作，即拍摄出世界是如何“真实地”作用于我们的脑的映象，并利用这一映象作为一种“地图”，即以出自该客体结构的略微不同的形式进行编码。这种观点很快碰到许多概念问题，这主要是因为它忽略了世界的无限复杂性。此外，详细的观察也表明，在所有的真实案例中，认知并不是这样进行的。主体在进行认知时，积极地产出大量潜在的模式，而外部世界的作用则在于选择，即在排除其它模式时，强化其中的一些模式，建构主义的观点则强调，建构首先服务的是自身的目的：主体希望能控制他所感觉到的东西，以便从其首选的目标状态中排除一切与之相背离和产生干扰的东西，控制自身需要的并可以加以控制的事物模式，但是该模式只应包括主体的目标和行为相关的那些方面。在某种意义上，主体并不关心被控制的“事物”，而只是关心如何克服依据目标而觉察到的干扰，从而有可能去适应变化了的环境。
本世纪对建构主义思想的发展作出重要贡献并将其应用于课堂和儿童学习与发展的当首推杜威、皮亚杰和维果茨基。杜威认为，真正的理解是与事物怎样动作和事情怎样做有关的。理解在本质上是联系动作的。由此出发，他将立足于“行动”的学习与不确定情境中的探索联系在一起，正是情境内在独特的、积极的不确定性才能使探索存在并激励和指导着探索的前进。显然，对于杜威，教育基于行动。知识和思想只能形成于这样的情境，在该情境中，学习者必须使自己摆脱曾经对他们有意义且十分重要的经验(杜威：民主与教育，1916)。而且，杜威指出，这些情境必须发生于一定的社会背景之中，学习者在其中创建学习共同体，并在该共同体中一起建构他们的知识。
皮亚杰的建构主义基于他有关儿童的心理发展的观点。他发展了发生认识论，区分出一个孩子在建构一种世界模式时，必须经过的不同的认知阶段。1973年，他在《理解就是创造》一书中要求教师理解儿童心理发展中的步骤。他确信，学习最基本的原理就是发现：“理解就是创造，或通过再创造去进行重构，如果要使每个人在将来成为有能力进行生产和创造的人，而不仅仅是简单复制的人，那么，上述条件就是必须遵守的”。根据皮亚杰的观点，为达到对基本现象的理解，儿童必须经历若干阶段，在其中每一个阶段中，儿童所接受的正是他们以后
可能认为是不真实的概念，儿童必须发现课堂情境中的关系和概念，该情境包括了他们感兴趣的活动。理解是通过积极的参与，一步步建构起来的。
俄杰出的心理学家维果茨基的研究对于理解建构主义也是十分重要的。有些评论家认为维果茨基不是一个建构主义者，因为他把重点放在学习中的社会背景，但另一些评论家则看到，作为一个彻底的建构主义者，他十分重视儿童创造他们的自己的概念。《社会中的心理》(维果茨基著作的英译本，1978)在美国读者中普及了维果茨基的一些思想。如：有关“最近发展区”的概念就表明：维果茨基坚信，儿童是在摆脱日常概念和成人概念的“张力”中学习科学概念的。如果仅仅将源于成人世界的预成的概念呈现给儿童，那么他就只能记忆成人有关这一想法所说的一切。为了将这一想法占为己有，成为自己的财富，儿童必须利用这一概念并将它跟首次呈现于他的想法联系起来。然而，对于维果茨基，日常概念和科学概念之间的关系并不是一种线性的发展。取代前概念以及引入科学概念是交织在一起的、彼此影响的，它们发生在儿童从他早已有的概括和早已介绍给他的概括中产生出自己想法的过程中。
当然，建构的机制并不局限于高级学习或模式的发现，它们渗透于全部的进化过程。达尔文的进化论正是强调，一个有机体必须借助于尝试—错误为自己去进行发现，而不是如以前所假设的：环境是以某种方式指导有机体如何去适应的。在免疫理论中就曾发生过类似的从“指导”到“建构”的概念的转换，免疫学的研究表明，有机体不是正如以前所认为的那样，受任何方式的指导去生产抵御侵略者的抗体的，它必须通过尝试—错误的方式去产出一切所有可能的组合，直至它发现一种起作用的抗体为止。一旦这种抗体被发现，有关如何抵制某种特定传染病的“知识”就保留了下来，而有机体也就得到了免疫能力。从指导论向体现建构主义概念发展的选择论的转化，在钦科(gary cziko)的《普通选择论和达尔文学说的第二次革命》一书中得到了很好的描述。
由于建构主义拒绝任何对知识的直接确认，强调主体是在不同的建构之间选择“正确的一个”的。因此必须确定一种选择标准，否则，建构主义就会陷入完全的相对主义，即假设任何一种模式都和其它模式一样是适宜的，持社会建构主义观点的学者将知识视作社会交际和磋商(现实的社会建构)的产物，他们通常使用这样两条标准：一是个体脑中不同的认知样式之间的一致与协调；二是不同个体不同的认知样式之间的一致与协调。持不同意见者则认为这种立场过于局限，而且摆出过多的实用主义的姿态。他们认为，考虑知识是否适当，还必须依据许多不同的标准，其中任何一个标准都不占绝对优势。人们可以很好地利用互相之间不一致的、不连贯的各种模式，因为它们对于适应复杂的世界都具有自身的价值。因此，这些标准至少应包括主体自身的一致性、主体间的一致性以及与“客观”环境作(间接的)比较。
二、以建构主义为基础的教学设计
随着情境认知、真实生活中非正式学习研究的深入，以及多媒体计算机和网络通讯技术的飞速发展，建构主义观点对教学设计产生的影响越来越引人注目。1.建构主义的分类
建构主义的观点一般表现在两个主要方面；认知的建构主义和社会的建构主义。
认知的建构主义
认知的建构主义是从个人的角度接近学习和认识的，对心理作了狭义的说明。社会建构主义将心理描述为超越身体范围而进入社会环境的一种分布式的存在物。与社会建构角度相反，认知的建构主义描述的是个人方面的心理，将其范围局限于个人的头脑，有关学习与认识的这一观点源于皮亚杰的研究。他将学习描述成为总结个人经验而不断重构个人的理解和知识的过程。认知的建构观点将认知的重组看作是定义学习过程中的要素。这种认知的建构观点在把注意力集中于个人的同时，并不否认社会性交互作用的重要性，事实上，这一观点认为，学习者应与他们的环境(无论物理环境，还是社会环境)相互作用。在这一交互作用的过程中，学习者应实实在在地接触跟他们建构的世界知识不一致的现象。在社会场景中，这一切可通过话语或看法的交换来进行。例如，关注某一学生的经验或详述某一现象就能为学习的发生提供必要的认知干扰(不安)。目前，理论人员一直试图从认知建构的角度寻求对知识获得过程的更好的理解，他们将个人的心理和认知的过程看作是同等的。即使学习发生在小组场景(如课堂)中，注意的中心仍然是理解的个人发展。此外，认知的建构主义一直回避通过透镜去检查学习过程，因为这种透镜会局限合适的解释范围。
社会建构主义社会建构义义将心理描述为超越身体范围而进入社会环境的一种分布式的存在物。与个人—认知建构主义者相反，社会—文化建构主义者将心理定位于社会中的个人行为。因此，学习首先是进入某一实践共同体的文化的过程。这些社会—文化理论家提出的假设是：个人的认知加工过程是通过社会和文化的加工过程而被分类的。就其本质而言，社会—文化建构主义要求我们特别注意学习者环境中的文化惯例。因此，该观点的主要命题包括对社会交互作用的参与以及按文化方式组织的能影响学习和发展的活动。
该立场的理论基础在很大程度上受维果茨基著作的影响，他特别强调两个领域：一是与比较有知识的其他人在最近发展区内的社会交互作用；二是以文化方式发展的文化系统(即：将语言作为建构主义的心理工具)。由此产生的结果是：该观点的教育意义主要是强调社会保证，它使学生有可能参与专家的活动。社会—文化观点的功绩在于帮助个人将学术的和科学的训练视作社会性的机构，即依靠共享文化实践而共同发挥作用的一群人。
激进的建构主义除了上述分类为，还有一种是激进的建构主义。
格拉塞斯费尔德(ernst von glasersfeldt)曾用下列两条原则对激进的建构主义进行定义：
知识既不是通过感觉，也不是通过交际被动获得的，知识是由认知主体积极 建构的。
认知的功能是适应，它应有助于主体对经验世界的组织，而不只是对某一客观存在的现实的发现。
2.基于建构主义的教学设计
建构主义的基本学习原理与教学原则
尽管不同的建构主义学派研究问题的侧重点与角度有所不同，但它们的观点都包含着与学习有关的基本成份，即强调每个学习者应基于自己与世界相互作用的独特经验和赋予这些经验的意义，去建构自己的知识，而不是等待知识的传递。知识是人建构的，而不是客观的存在于人脑之外的。由此出发，建构主义的基本学习原理是：
理解是通过与环境的互动而发生的。学什么是不可能与怎样学相脱离的，因此，认知不仅仅在个人内部，而且是整个情境的一部分。
认知冲突或疑惑是学习的刺激，并决定着学习内容的实质和组织。
知识是通过社会磋商和对理解发生的评估而展开的。个人是测试我们理解一个基本的机制，协作小组测试我们对特定问题的理解。其他人则是刺激新的学习的最重要的源泉。支持建构主义理论的十条教学原则是：
支持学习者所有的学习活动，以解决一项重大任务或问题。
学习者必须根据这项重大任务的复杂性清楚地感知和接受这一具体的学习活动。
支持学习者发展对所有问题的物主身份。
诱发学习者的问题并利用它们刺激学习活动，或确认某一问题，使学习者迅速地将该问题作为自己的问题而接纳。
设计一项真实的任务。
一种真实的学习环境是认知的需求与学习者必须为之作好准备的环境中的需求保持一致的环境。
设计任务和学习环境，以反映环境的复杂性；在学习发生后，学习者必须在这一环境中活动。
设计学习环境以支持并挑战学习者的思考。
鼓励对各种想法进行尝试，反对两者必居其一的观点和二者择一的环境。提供机会并支持同时对学习的内容和过程进行反思。
建构主义的教学设计
杰出的心理学家皮亚杰和维果茨基早在本世纪初就对直接教学法是否能承担起学生学习的重任提出质疑，由此促使人们去思考学习的建构性本质。无论“建构主义学习观”还是“认知中介观”，尽管称呼不同，其重要思想都是：学生是积极地建构他们自己的知识的，学生的心理中介着来自于外部世界的输入，以决定学生将学习什么，学习是心理的积极运作。而不是对教学的被动接受。其他人通过提供援助、怀疑其思考以及作为一个教练或提供一种模式，而在这一运作中发挥重要作用，但是，归根结底，学生是学习的关键。
从这种教学观出发，对直接教学的质疑变成了设计学程的一种需要，即要求学生借助于他人的帮助对知识进行建构与中介。为此，应吸引学生参与学习活动，鼓励学生寻求他人的帮助，从而承担起建构自己的意义的责任。
建构主义的兴起，引发了教学系统设计专家之间的一场争论，其中心问题是 ：建构主义和教学设计能否共处?有关这一问题的回答是各不相同的。雷格鲁特(reigeluth, 1989)主张一种“新的心理集”，以便将建构主义的要素结合在教学设计模式中。狄克(dick, 1991)认为，建构主义的介入不同于教学的介入，因此他提出一种双重的观点。第三种立场的持有者是卡罗(carroll,1990)。他认为，建构主义的学习观根本不能与教学设计的理论相容。持其它观点者则认为新的学习观是对以往分离过程与内容的教学设计假设的挑战(bednar et al.1992)。1993年雷博(lebow)就上述讨论提出了自己的见解。他提出了针对一种新的心理集的五条教学设计原则，以体现建构主义的价值并以此影响教学设计。这些原则支持学生利用各种机会参与学习体验并以此为手段促使学生凭借他人的帮助去建构自己的意义。这五条原则是：(1)在学习者和教学实践潜在的损伤性影响之间维持一个缓冲。
重视学习的情感领域
使教学与学习者个人相关
帮助学习者发展技能、态度和信念，以支持学生对学习过程的自动调节 维持控制学习情境的趋势和促进个人自治之间的平衡
(2)为同时支持自治与关联的学习提供一个背景。(3)将学习的原因嵌入学习活动自身。篇二：基于建构主义的教学设计模式
基于建构主义的教学设计模式
余胜泉、杨小娟、何克抗
北京师范大学现代教育技术研究所（100875）
一、建构主义
建构主义是由认知主义发展而来的哲学理念，在此基础之上的学习理论与以往的行为主义的理论模式有很大的差别，它采用非客观主义的哲学立场。建构主义认为，世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予的意义都是每个人自己的决定的。我们是一自己的经验为基础来构建现实，或者至少说是在解释现实。我们的个人世界总是用我们自己的头脑创建的。由于我们的经验以及对经验的信念不同，于是我们对外界世界的理解也是各不相同的，所以他们更关心如何以原有的经验、心理结构和信念为基础来构建知识。
建构主义认为，学习是建构内在心理表征的过程。学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础通过与外界的相互作以获取、建构新知识的过程。不难看出建构主义对教师与学生的作用有了重新的定位。
学生在学习中要主动建构客观事物及其关系的表征，但这种建构不是外界刺激的直接反应，而是通过已有的认知结构（包括原有知识经验和认知策略）对新信息进行主动加工而建构成的。这种学习更加强调学习的主动性、社会性、情景性、协作性。建构主义提倡一种更加开放的学习。对每个个体来说，这种开放的学习在学习方法和学习结果上都可能是不同的。
建构主义学习理论认为：学习过程是人的认知思维活动的主动建构的过程，是人们通过原有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取、建构新知识的过程，知识不是通过教师灌输得到，而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助其他辅助手段（包括教师和学习伙伴以及其它学习工具），利用必要的学习材料，通过意义建构的方式而获得的。学习者不是知识的被动接受者，而是知识的主动建构者。外界施加的信息只有通过学习者的主动建构才能变成自身的知
识。教师不再是教学内容的传递者，而是教学活动的组织者；学生也不再是教学内容的被动接受者，而是知识的主动获取与建构者，教师从以教授知识为主变为以指导、辅导学生的学习为主。教学过程不再是一个同步的，而是一个异步的、发散式的思维过程，不同的学生沿着不同的学习路径，完全可以建构出相同的结果。
学生不是知识的被动接受者，而成为学习的主体、意义的主动建构者。这种主体作用体现在：⑴学生在学习过程中用探索法、发现法去建构知识的意义；⑵在意义建构过程中要求学生去搜集并分析有关的大量信息和资料；⑶学生需要将新、旧知识联系起来，并对这种联系加以认真思考。
而教师由舞台上的主角变成幕后导演，成为学生建构意义的帮助者、指导者。这种帮助、指导作用体现在：⑴激发学生兴趣，帮助学生形成持久的学习动机；⑵通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义；⑶为了使意义建构更有效，教师应在可能的条件下组织协作学习，并对协作学习过程进行引导。
所以说，学习的质量是学习者建构意义能力的函数，而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。换句话说，获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。
二、建构主义与教学设计
基于建构主义的id（教学设计）又称以学为中心的id，是进入九十年代以后随着多媒体和网络技术的日益普及（特别是基于internet的教育网络的广泛应用），才逐渐发展起来的。这种教学设计由于强调学生是认知过程的主体，是意义的主动建构者，因而有利于学生的主动探索、主动发现、有利于创造型人材的培养，这是其突出的优点。但是，由于强调学生的“学”，往往容易忽视教师主导作用的发挥，忽视师生之间的情感交流和情感因素在学习过程中的重要作用；另外，由于忽视教师主导作用，当学生自主学习的自由度过大时，还容易偏离教
学目标的要求。所以受到一些学者的批评（何克抗），这是我们在建构新型教学设计模式时所需要考虑的，需要我们在教学设计过程中注意加以纠正。
目前，建构主义对教学设计的影响正在渗透之中，受到越来越多的人的关注和重视。目前，还没有基于该理论的成熟的教学设计模型。所有有关方面的论述，只提供一些原则和建议，并没有处方性的解决方案。
建构主义的兴起，引发了教学设计专家之间的一场争论，其核心问题是，建构主义和教学设计能否共处？关于这一点，大致有两种不同的回答，一种观点认为，建构主义根本不能与教学设计的理论相容（carrol,1990），他认为，教学设计是基于客观主义的，要追求一种可显的、可控的学习效果，而建构主义非客观主义的立场是与这一点根本相违背的，它强调学习效果是自我建构的，是不可预测的，采取的是非理性主义的哲学思想，所以是不能引入教学设计理论的。另外一种观点认为：客观主义建构主义解释了学习过程的两个不同方面，这两种观点，在不同的学习情景下是互补的。建构主义对一些复杂学习领域、高级学习目标的教学设计是比较适合的，他可以以一种“新的心理集”的方式引进教学设计领域，可弥补传统教学设计过分分离与简化教学内容的局限
（reigeluth ,wilson,jonasson），为此，他们纷纷提出了一些建构主义教学设计原则，归纳如下：
?支持学习者所有的学习活动，以解决一项任务或问题。
?学习者必须根据这项重大任务的复杂性清楚地感知和接受这一具体的学习活动。
?支持学习者发展对所有问题的物主身份。?诱发学习者的问题并利用它们刺激学习活动，或确认某一问题，使学习者迅速地将该问题作为自己的问题而接纳。?设计一项真实的任务。
?一种真实的学习环境是认知的需求与学习者必须为之作好准备的环境
中的需求保持一致的环境。
?设计任务和学习环境，以反映环境的复杂性；在学习发生后，学习者
必须在这一环境中活动。
?设计学习环境以支持并挑战学习者的思考。
?鼓励对各种想法进行尝试，反对两者必居其一的观点和二者择一的环
境。
?提供机会并支持同时对学习的内容和过程进行反思。
建构主义的教学设计强调要发挥学习者在学习过程中的主动性和建构性，根据初级学习和高级学习划分，提出了自上而下的教学设计思想和知识结构网络的概念，重视“情景”、“协作”在教学中的重要作用。提出一系列以“学” 为中心教学策略，如支架式教学策略、认知学徒教学策略、随机进入教学策略、抛锚式教学策略、社会建构教学策略等等。
三、基于建构主义的教学设计模式
本文中我们尝试性地提出一种教学设计模式（如下图所示），它以问题（或项目、案例、分歧）为核心，建立学习“定向点”，然后围绕这个“定向点”，通过设计“学习情景”、“学习资源”、“学习策论”、“认知工具”、“管理和帮助”而展开，他们共同服务于由教学目标、学习者、学习内容而决定的学习任务（问题、案例、项目、分歧）这一核心。结束部分的教学评价也是设计过程的重要环节它是修改的基础，是教学设计成果趋向完善的调控环节。
图1 基于建构主义的教学设计模式 1．分析教学目标
教学是促进学习者朝着目标所规定的方向产生变化的过程，它贯穿于教学活动的始终。建构主义指导下的学习同样要？？循这一基本原则。
建构主义学习环境下的id中，分析教学目标是为了确定学生学习的主题即与基本概念、基本原理、基本方法或基本过程有关的知识内容。
分析教学目标首先要考虑学习者这一主体。教学目标不是设计者或教学者施加给学习过程的而是从学习者的学习过程中提取出来的。篇三：建构主义学习环境下的教学设计原则
建构主义学习环境下的教学设计原则
由于建构主义学习理论强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者；教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，并不要求教师直接向学生传授和灌输知识。可见在建构主义学习环境下，教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大的变化。在这种情况下，如果仍然沿用传统的教学设计理论与方法来指导，显然是不适宜的。因此建构主义学习环境下，应遵循的教学设计原则如下：
1、强调以学生为中心 明确“以学生为中心”，这一点对于教学设计有至关重要的指导意义，要在学习过程中充分发挥学生的主动性，要能体现出学生的首创精神；要让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识；要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。
3、强调对学习环境(而非教学环境)的设计 建构主义认为，学习环境是学习者可以在其中进行自由探索和自主学习的场所。在此环境中学生可以利用各种工具和信息资源来达到自己的学习目标。在这一过程中学生不仅能得到教师的帮助与支持，而且学生之间也可以相互协作和支持。在建构主义学习理论指导下的教学设计应是针对学习环境的设计而非教学环境的设计。这是因为，教学意味着更多的控制与支配，而学习则意味着更多的主动与自由。
3、强调学习过程的最终目的是完成意义建构(而非完成教学目标)在传统教学设计中，教学目标是高于一切的，它既是教学过程的出发点，又是教学过程的归宿。通过教学目标分析可以确定所需的教学内容和教学内容的安排次序；教学目标还是检查最终教学效果和进行教学评估的依据。但是在建构主义学习环境中，由于强调学生是认知主体、是意义的主动建构者，所以是把学生对知识的意义建构作为整个学习过程的最终目的。在这样的学习环境中，教学设计通常不是从分析教学目标开始，而是从如何创设有利于学生意义建构的情境开始，整个教学设计过程紧紧围绕“意义建构”这个中心而展开，不论是学生的独立探索、协作学习还是教师辅导，总之，学习过程中的一切活动都要从属于这一中心，都要有利于完成和深化对所学知识的意义建构。这样建构的“意义”才是真正有意义的，才是符合教学要求的。
第四篇：机械结构有限元分析课程教学设计
《机械结构有限元分析》课程教学设计
（一）基本描述
课程名称：机械结构有限元分析
英文译名：FINITE ELEMENT METHOD OF MECHANICAL
STRUCTURE
课程学时：30 讲课：26实验：4
适用专业：机电工程学院机械设计制造及其自动化专业 开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系
开课时间：第七学期
先修课程：材料力学
主要教材及参考书：
1、“有限元素法及其应用讲义”（自编）
2、王新荣主编《有限元素法》，中国台北出版社，1997年
3、王守信主编《有限元法教程》，哈工大出版社，1994年
（二）课程的性质、研究对象及任务
本课程是为机械设计制造及其自动化专业本科生开设的一门专业选修课，重点介绍有限元法的基本原理和方法、一些成熟的有限元软件功能和简单的分析步骤，同时结合工程实际，为他们进一步学习或实际应用及参加科研工作开辟道路。其任务是通过先修课程中所学知识的综合运用和新知识的获取，使学生初步掌握现代设计中的一种重要方法，开阔视野，提高能力，以适应科学技术发展的要求。具体的教学目的如下：
1、了解有限元方法的应用范围和目前的发展状况；
2、掌握有限元分析的基本原理和方法；
3、初步掌握一些成熟的有限元软件功能和简单的分析步骤，结合上机和实验，使学生能够利用现有软件对实际结构进行有限元分析，为进一步学习或实际应用及参加科研工作打下基础。
（三）教材的选择与分析
“有限元素法及其应用”讲义是以王新荣主编的《有限元素法》为基础，并增加了有限元分析软件应用的内容。自20世纪80年代起，哈尔滨工业大学对理工科专业的本科生和研究生开设了有关“有限元分析”的课程，在多年教学和科研的基础上，相继出版了《机械结构有限元分析》、《有限元法教程》和《有限元素法》等教材。该讲义主要针对高等院校各理工科专业本科生的需要而编写，同时也考虑了在职工程技术人员学习和未修过有限元课程的研究生自学的要求。编写上注意由浅入深、通俗易懂，以便具有一定力学知识和工程技术基础知识的高年级大学生和在职工程技术人员学习使用。
（四）本课程各章的主要内容与基本要求、重点与难点、学时分配
第一章概论（讲课2学时）
有限元法的基本概念、思路和发展过程，有限元法的应用领域，单元特性矩阵的导出方法以及常用单元的类型。
重点：有限元法中单元特性矩阵的导出方法。
第二章弹性力学的基本方程式（讲课2学时）
变形体的描述与变量定义、弹性体的基本假设和研究的基本技巧；应力及其分量、力的平衡微分方程、位移和应变以及位移和应变的关系（几何方程和物理方程）、虚功方程。
重点：应力及其分量、力的平衡微分方程、位移和应变以及位移和应变的关系。
难点：虚功方程。
第三章杆、梁单元的有限元法（讲课4学时）
建立计算模型、局部坐标系中杆单元的刚度矩阵、坐标变换、统一坐标系中杆单元的刚度矩阵、杆单元的应用举例和总刚阵的组集方法、平面梁单元的刚度矩阵和应用举例。
重点：建立计算模型，求出杆单元的刚度矩阵。
难点：坐标变换。
第四章平面问题的有限元法（讲课4学时）
平面矩形板单元的刚度矩阵和应用举例、形状函数、平面高次板单元的刚度矩阵、平面等参数单元的刚度矩阵、结构总刚阵的特点和组集方法、边界条件处理、载荷移置。
重点：板单元刚度矩阵。
难点：形状函数。
第五章薄板弯曲问题及板、梁组合问题的有限元法（讲课2学时）角形薄板单元的有限元法、板和梁单元的组合问题、坐标变换。重点：板和梁单元的组合问题。
难点：对薄板弯曲问题的理解。
第六章轴对称问题的有限元法（讲课2学时）
弹性力学轴对称问题的基本方程式、三角形截面形状单元的刚度矩阵、轴对称问题的载荷移置、轴对称问题的有限元解法。
重点：轴对称问题的有限元解法。
第七章三维实体单元的有限元法（讲课2学时）
四面体单元的刚度矩阵、六面体单元的刚度矩阵以及三维等参数单元。
第八章结构动力学的有限元方法（讲课4学时）
结构系统的动力学方程、单元质量矩阵、单元阻尼矩阵、求解自由振动问题简例。
重点：用有限元法求解动力学问题。
难点：动力学方程的推导。
第九章 有限元软件（讲课4学时）
介绍ANSYS有限元软件的使用，包括建模、边界条件处理等。
（五）教学环节
1．课堂讲授（26学时）
任课教师必须做到下面几点：
1）认真备课，做好教案，熟练掌握课程的基本内容。
2）以学生为中心，采用启发式等教学方法，注意调动学生的学习积极性和主动性，培养学生的逻辑思维能力、分析问题和解决问题能力。
3）讲课的思路要清晰，概念要准确，重点要突出，要理论联系实际，多举一些实例，要适时反映本学科发展的状态；
4）教学手段要完备，根据教学内容的要求，恰当运用多媒体教学手段。
5）上课精神饱满，教书育人，为人师表，以人格魅力和精神气质，激发学生的求知欲和思维活力，在潜移默化中影响学生。
2．作业
为引导学生主动探索、理解与掌握知识，培养运用知识解决问题的能力，在各主要章的课后都留有习题作业，教师认真批阅，评出成绩。
3．实验（4学时）
本课程是一门理论性、应用性都很强的专业课，实验教学是培养学生的动手能力和巩固所学知识的重要教学环节。共安排了4学时3个必作实验。具体的实验如下：
①固有频率测试实验（1学时）；
②静态变形测试实验（1学时）；
③上机实验（2学时）；
实验有实验指导书。
实验时每组人数2-4人，每个教师指导的人数一般不超过15人。任课教师要指导实验，并且要批改至少一个小班的实验报告，写出评语，评出成绩。
（六）信息交流，教学相长
1.所有的教学环节、教学内容、教学文件都要与学生沟通，使学生了解学什么？怎样学？掌握那些基本内容，调动学生的主动性和积极性；
2.通过作业讲评，教师了解学生的学习情况，指出存在的问题，提出要求，引导学生端正学习态度，掌握正确的学习方法；
3.定期进行问卷调查，认真听取学生对教学工作的反映，教师要积极的、有的放矢地改进教学。
（七）考核办法
采用累加式的考核方法，即课程的总成绩由以下几部分构成。平时成绩占20﹪（听课、作业），实验上机占10﹪，期末考试成绩占70﹪。
第五篇：建构主义教学设计模式.
篇一:余胜泉等-建构主义的教学设计模式 基于建构主义的教学设计模式
北京师范大学现代教育技术研究所余胜泉、杨晓娟、何克抗
一、建构主义对学习的基本解释
建构主义是由认知主义发展而来的哲学理念,在此基础之上的学习理论与以往的行为主义的理论模式有很大的差别,它采用非客观主义的哲学立场。建构主义认为,世界是客观存在的,但是对于世界的理解和赋予的意义都是每个人自己决定的。我们是以自己的经验为基础来构建现实,或者至少说是在解释现实。我们的个人世界总是用我们自己的头脑创建的。
建构主义认为,学习是建构内在心理表征的过程。
学生要主动建构客观事物及其关系的表征,但这种建构不是外界刺激的直接反应,而是通过已有的认知结构(包括原有知识经验和认知策略对新信息进行主动加工而建构成的。这种学习更加强调学习的主动性、社会性、情景性、协作性。建构主义提倡一种更加开放的学习。不难看出建构主义对教师与学生的作用有了重新的定位:学习者不是知识的被动接受者,而是知识的主动建构者,外界施加的信息只有通过学习者的主动建构才能变成自身的知识。
教师从以教授知识为主变为以指导、辅导学生的学习为主,由舞台上的主角变成幕后导演,成为学生建构意义的帮助者、指导者。
教学过程不再是一个同步的,而是一个异步的、发散式的思维过程,不同的学生沿着不同的学习路径,完全可以建构出相同的结果。学习的质量是学习者建构意义能力的函数,而不是学习者重现教师思维过程能力的函数。
二、建构主义与教学设计
目前,建构主义对教学设计的影响受到越来越多的人的关注和重视。并引发了教学设计专家之间的一场争论,其核心问题是,建构主义和教学设计能否共处?关于这一点,大致有两种不同的回答,一种观点认为,建构主义根本不能与教学设计的理论相容,他们认为,教学设计是基于客观主义的,要追求一种可显的、可控的学习效果,而建构主义非客观主义的立场是与这一点根本相违背的,它强调学习效果是自我建构的,是不可预测的,采取的是非理性主义的哲学思想,所以是不能引入教学设计理论的。的,他可以以一种新的心理集的方式引进教学设计领域,可弥补传统教学设计过分分离与简化教学内容的局限(reigeluth,wilson,jonasson,为此,他们纷纷提出了一些建构主义教学设计原则,归纳如下: 以问题为核心驱动学习,问题可以是项目、案例或实际生活中的矛盾;强调以学生为中心,各种教学因素,包括教师只是作为一种广义的学习环境支持学习者的自主学习,诱发学习者的问题并利用它们刺激学习活动,或确认某一问题,使学习者迅速地将该问题作为自己的问题而接纳;学习问题必须在真实的情景中展开,必须是一项真实的任务;强调学习任务的复杂性,反对两者必居其一的观点和二者择一的环境;强调协作学习的重要性,要求学习环境能够支持协作学习;强调非量化的整体评价,反对过分细化的标准参照评价;要求设计学习任务展开的学习环境、学习任务必须提供学习资源、认知工具和帮助等内容,以反映学习环境的复杂性,在学习发生后,学习者必须在这一环境中活动;应设计多种自主学习策略,使得学习能够在以学生为主体中顺利展开。建构主义的教学设计强调要发挥学习者在学习过程中的主动性和建构性,根据初级学习和高级学习划分,提出了自上而下的教学设计思想和知识结构网络的概念,重视情景、协作在教学中的重要作用。提出一系列以学为中心教学策略,如支架式教学策略、认知学徒教学策略、随机进入教学策略、抛锚式教学策略、社会建构教学策略等等。这些思想和学习策略,为构建建构主义教学设计
模式奠定了很好的基础,建构主义教学设计强调学生是认知过程的主体,是意义的主动建构者,因而有利于学生的主动探索、主动发现、有利于创造型人材的培养,这是其突出的优点。
三、基于建构主义的教学设计模式
本文中我们尝试性地提出一种教学设计模式(如下图所示,它以问题(或项目、案例、分歧为核心,建立学习定向点,然后围绕这个定向点,通过设计学习情景、学习资源、学习策略、认知工具、管理和帮助而展开,他们共同服务于由教学目标、学习者、学习内容而决定的学习任务(问题、案例、项目、分歧这一核心。
图1基于建构主义的教学设计模式 1.分析教学目标
学是促进学习者朝着目标所规定的方向产生变化的过程,它贯穿于教学活动的始终。
分析教学目标是为了确定学生学习的主题即与基本概念、基本原理、基本方法或基本过程有关的知识内容。分析教学目标首先要考虑学习者这一主体。教学目标不是设计者或教学者施加给学习过程的而是从学习者的学习过程中提取出来的。
避免传统教学目标分析过度抽象、过分细化、过分分散、过分单调的逻辑关系,而应该采用一种整体性的教学目标编写方法。
2.学习者特征分析
建构主义教学设计中学生是学习的主体、是意义的主动建构者。从哲学角度看学习者是内因,外界影响是外因,内因是事物发展变化的决定因素,外因通过内因起作用。这就可以解释为什么在同一课堂中,教师实施同一教学,但不同学生的学习结果
却存在较大差异。为了取得较好的教学效果,就必须充分了解学习者的特征,并进行有针对性的设计。学习者特征分析涉及智力因素和非智力因素两个方面。
确定学习者的知识基础一般采用分类测定法或二叉树探索法。学习者的认知能力按照布鲁姆的教育目标分类理论分为六个等级:知道、领会、应用、分析、综合、评价。在教学实践中,一般采用逼近法来测量学习者的认知能力。认知结构是指个体观念的全部内容与组织。它是影响新的意义学习与保持的关键因素,决定着学习者进行意义建构成功与否的关键。认知结构变量有三:认知结构的可利用性、可分辨性、稳定性分别指旧知识中对新知识起吸收固定作用的程度、新旧观念的异同点、起吸收、固定作用的原有观点的稳定性。
3.学习内容特征分析 4.设计学习任务
建构主义所阐述的学习就是基于真实问题情景下的探索、学习的过程,就是解决实际问题的过程,问题构成了建构主义学习的核心。
提出学习任务,是整个建构主义教学设计模式的核心和重点,它为学习者提供了明确的目标、任务,其他辅助设计使得任务更加明确具体,使得学习者解决问题成为现实的可能,使得学习者在解决问题过程中,确实能够达到教学目标的要求。
学习任务可以是一个问题、案例、项目或是观点分歧,他们都代表连续性的复杂问题,能够在学习的时间和空间维度上展开,均要求采用主动地、建构的、真实的情景下的学习,构建学习任务时,应充分考虑如下原则:(1在教学目标分析的基础之上提出一系列的问题。5.学习情景设计
建构主义强烈推荐学生要在真实的情景下进行学习,要减少知识与解决问题之间的差距,强调知识的迁移能力的培养。
建构学习情景中有三个要素:(1学习情景的上下文或背景:描述问题产生的背景(与问题有关的各种因素如自然、社会文化及背景的组织管理等有利于控制、定义问题;(3学习情景的操作空间:学习者感知真实问题提供所需要的工具、符号等;在设计学习情景时,我们应注意:(不同学科对情景创设的要求不同:一种是学科内容有严谨结构的情况(数学、物理、化学等理科内容皆具有这种结构,这时要求创设有丰富资源的学习情景,其中应包含许多不同情景的应用实例和有关的信息资料、以便学习者根据自己的兴趣、爱好去主动发现、主动探索;另一种是学科内容不具有严谨结构的情况(语文、外语、历史等文科内容一般具有这种结构,这时应创设接近真实情景的学习情景,在该环境下应能仿真实际情景,从而激发学习者参与交互式学习的积极性,在交互过程中去完成问题的理解、知识的应用和意义的建构。
(3学习情景只是促进学习者主动建构知识意义的外部条件,是一种外因。外因要通过内因才能起作用。设计理想的学习情景是为促进学习者自主学习最终完成意义建构服务的。
6.学习资源设计 7.提供认知工具
认知工具可帮助学习者更好地表述问题(如视频工具,更好地表述学习者所知道的知识以及正在学习的客体(如图表工具,或者通过认知工具自动实现一些低层任务或代替做一些任务来减轻某些认知活动(如计算工具。
认知工具在帮助和促进认知过程,在培养学生批判性思维、创造性思维和综合思维中起着重要作用。
8.自主学习策略设计
自主学习策略是指为了支持和促进学生有效学习而安排学习环境中各个元素的模式和方法,其核心是要发挥学生学习的主动性、积极性充分体现学生的认知主体作用。
在设计自主学习策略时,主要考虑主、客观两方面因素。客观是指知识内容的特征,它决定学习策略的选择。譬如对于复杂的事物和具有多面性的问题,由于从不同的角度考虑可以得出不同的理解,为克服这方面的弊病,在教学中就要注意对同一教学内容,要在不同的时间、不同的情景下、为达到不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。这样学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习,从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解,因此,对于此类问题我们采用随机进入学习策略。主观方面则指作为认知主体的学生所具有的认知能力、认知结构和学生的学习风格。
9.管理与帮助设计
建构主义学习中,学习者是学习的主体,但并没有无视教师的指导作用,任何情况下,教师
都有控制、管理、帮助和指导的职责。教师需要在学习环境中确定学习任务,组织学习活动,提供帮助和指导,引导学生正确使用认知工具。
在传统的教学中,课堂教学管理包括:合理安排课程内容、最大限度的发挥教学资源的潜能、调动学生的积极性等。但在建构主义学习中,教师由舞台上的主角变为幕后导演,这一转变极具挑战性,对教师提出了更高的要求:学习过程是一种发散式的创造思维过程,不同的学生所采用的学习路径、所遇到的困难也不相同,教师需针对不同情况作出适时反馈;学生自主学习中,面对丰富的信息资源易出现学习行为与学习目标相偏离的情况,教师要在教学实践中设置关键点,规范学生学习,同时也有利
于学生反思、升华所学知识;为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下组织协作学习,并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。
篇二:建构主义学习环境教学设计模式 龙源期刊网.cn 建构主义学习环境教学设计模式 作者:刘欣
来源:《大学教育》2014年第01期
[摘要] 建构主义学习环境教学设计,十分强调“学习中心”的有意义学习环境设计的理念。[关键词]建构主义教学设计学习环境设计结构程序教学模型
[中图分类号] g642 [文献标识码] a [文章编号] 2095-3437(201401-0007-03
一、意义阐释:学习环境教学设计模式的内涵
20世纪90年代后,建构主义教学设计研究构建了许多创新性的学习环境设计。
二、理论框架:学习环境教学设计模式的原理(一基本原理:学习环境教学设计的要素构成
乔纳森六要素学习环境设计。建构主义学习理论的代表人物乔纳森认为,cles的构成部分主要有:1.问题/项目空间。这是学习环境中的概念与操作的核心,起着聚合其他相关部分的作用。2.相关案例:运用相关案例来支持学习者的相关经验,提供学习“支架”。
篇三:建构主义教学模式(一抛锚式教学模式
教学模式与情境学习、情境认知以及认知弹性(cognitive flexibility理论有着密切的关系,这种模式主要强调以技术学为基础的学习。
教学的主要目的是“使学生在一个完整、真实的问题背景中,产生学习的需要,并通过镶嵌式教学以及学习共同体中成员间的互动、交流,即合作学习,凭借自己的主动学习、生成学习,亲身体验从识别目标到提出并达到目标的全过程”。这种教学要求创设鼓励学习者积极地建构有趣的、真实的情境。ctgv把“锚”视为一种“宏观背景”(macro-contexts,而与“微观背景”(micro-contexts相区分。微观背景是课本后的不相联系的“应用题”的特征。创设这种真实的“宏观背景”是为了重新使儿童和学徒制中人们能够利用在背景中学习的优点。抛锚式教学的设计原则是根据吉伯逊(gibson的“供给理论”(theory of affordance。“供给”指情境能促进学习活动的潜力。吉伯逊认为,不同的环境特征能够给各种特殊的有机体供给不同的活动,如“能走的”“能爬的”“能游的”等。相似地,不同类型的教学材料也能供给不同类型的学习活动。因而,应该设计能够供给建构主义学习活动的教学材料,这些活动类型不同于其他类型教材所促进的活动类型。“锚”不仅是学习者应用已掌握知识的情境,更重要的是使用“锚”来帮助学生发现新学习的必要,从而树立学习目标的重要性。也就是说教学应该帮助学生在完整的真实情境中确认学习目标。
教学的方法有以下几种。1.搭建“脚手架”。抛锚式教学并不是把现成的知识教给学生,而是在学生学习的过程中向他们提供帮助或“脚手架”。“脚手架”应该根据学生的“最近发展区”而搭建,是为发展学生进一步理解而提供一定的支撑,使学生的理解逐步深入,不断地提高。在两个新的杰斯帕(jasper几何冒险中,研究人员用“镶嵌式教学”(embedding teaching的形式为学生提供“脚手架”。这种镶嵌式教学情节是冒险故事的自然组成部分。学生并不要求一开始就完全理解这种镶嵌式教学情节,而是学生在遇到困难时自然产生理解镶嵌式教学情节所提供的概念和程序的需要。2.围绕“锚”来组织教学。围绕“锚”组织教学,并不是排斥学生的亲自实践。“锚”是使教学开始的有效方式,但不是终极目标。抛锚式教学的目标是鼓励学生自我生成的学习。ctgv认为,围绕“锚”组织教学再逐步过渡到学生的“亲自实践”的问题解决有几个优点:第一,对于教师来说,围绕“锚”组织教学比寻求所有的资源以完成任务要更易于
掌握;第二,由于学生的程度不同,首先围绕某个“锚”进行学习有助于他们作好完成任务的准备;第三,“锚”提供了一个共享的知识背景,这有助于学习者和其他成员相互合作,相互交流和积极地参与;第四,“锚”提供了学习者自我敏感的形成性评价的基础,保证他们尽可能地从教学中获得更多的知识和理解。3.鼓励学生主动学习。抛锚式教学强调学生的主动学习,因为学生理解问题解决和交流经验的最佳方式是积极地参与到活动中。例如,ctgv设计的杰斯帕活动中要求学生:考虑问题的多种可能的解决办法;确定完成每一个方案所需要的子目标;确认相关数据并将其与非相关数据分开;估量正确的答案以对不同的计划进行评价;与同组和同班其他成员交流自己的推理。教学问题应该提供许多可能的答案,学生可以提出自己的解决办法,并与其他同学讨论以形成共享的更为高级的理解。4.鼓励合作学习。
中描述的问题比较复杂,单个学生是无法完全解决的,因而合作学习是必要的。教学的主要环节有:1.设计真实“宏观情境”的“锚”;2.围绕“锚”组织教学;3.学生自主学习与合作学习以及解决问题的过程;鼓励学生自己发现解决问题的方法:收集信息、确定完成任务的子目标、利用并评价有关信息与材料、提出解决问题的假设等。教师在学生遇到困难时提供一定的“脚手架”,以使学生的理解进一步深入。另外,在学生自主学习的同时,应该鼓励教师、学生及同伴间的讨论或对话,从多个角度寻求解决问题的可能办法,提高学生的合作、交流的能力;4.“消解”具体的“锚”,即抛锚式教学不能仅让学生局限在特定情境的问题解决,而要发展他们的知识迁移能力,解决新情境的问题(如新的类似问题、部分类似问题、“what if”问题、课堂背景外的问题、其他学科的问题等。这是抛锚式教学及其他建构主义教学应该注意的问题。教学的关键在于应该在情境化与非情境化之间保持一种平衡。学生在情境中的学习要能够脱离这一特定的情境,向其他情境迁移。5.效果评价。抛锚式教学不仅是为了让学生能够解决“锚”中的问题,而且要通过教学使学生能够自主地完成学习目标,自主地解决复杂背景中的真实问题,以及与他人合作、交流、相互评价和自我反思的能力。
(二认知学徒模式
学徒模式被许多研究者视为建构主义教学的一个重要的模式。“确实,在众多的建构主义的教学取向中,学徒制模式受到了最为广泛的重视”(honebeinetal,1993。学徒制是一种“做中学”的最早的形式,这种置于真实情境中的任务提供了学习的有组织的和统一的作用和目的。然而,现在的学校教学模式却与学徒制严重地脱离了。学生在教学环境中,“经常缺乏实际情境的支持,而单纯进行理论知识的学习??正规学校教育往往被定义为代表认知经验的活动场所,而与课堂外的种种情境相对??学生通过与现实生活分离的教学科目被动地学习知识”。杜威、维果茨基、及当代的许多认知心理学家都对这种学校教学的形式进行了反思和批判。
1.内容。认知学徒制规定了4种呈现内容的方式。(1作为学科领域的知识,它们是概念、事实或程序。(2提高有效解决问题的基于经验的策略或第一手原则。(3控制或元认知策略。学习者应该随着对学科知识掌握的不断深入，而能控制并诊断自己所作的决策：在不同的解 决问题策略中进行选择、确定解决特定问题的最佳策略等。2.策略。认知学徒制规定了 6 种刺激认知活动的教学策略。(1模仿。通过专家对自己解决 问题过程的讲解而使其思维过程明确。(2辅导。的提供和逐渐拆除或重新组合。专家随着新手能力的发展，不断修正脚手架以便使其能适合 略超出新手独立应付的水平。(4提供学生演示或表达他们新获得的学科知识的机会。(5反 思。它“能够使学生对他们自己和专家的问题解决过程进行比较，从而最终能够形成一种内 化的专家认知模式”。3.排序。认知学徒制规定了 3 种给教学内容排序的方式。(1增加内容的复杂程度，即按照 等级的任务结构从底端的任务向上垂直地增加难度。(2增加内容的多样性，即同一等级内容 在水平程度上的增加。例如，改变问题解决的情境，改变学习活动的目标或原因，或改变学习环境中的因素等。(3在分解技能之前呈现整体的技能——一种从上到下的、详细说明的、垂直或水平的内容序列，也就是首先传授最高水平的技能。这样有两个重要的优点：任务富 有意义，具有整体结构或者说具有问题的系统观。在完成这样的任务后(脚手架提供了一种学 生在缺乏足够的部分技能时，完成这种高水平任务的方式，探究部分与整体间联系在逻辑上 是渐进的。4.社会性。认知学徒制推荐了 5 种策
略，以使学习能够社会化，并在学习共同体中考虑环 境因素。(1情境学习。教学应该置于一定的情境中，因为这样“学习者能够理解他们学习的 原因；学习者更多地通过做来学习，而不仅是听；学习者可以探究什么策略在特定情境中有 效，什么策略在真实世界的背景中无效； 学习者能够学会在多样化的背景中问题解决的能力”。(2模拟。教学可以进一步模拟真实世界中的活动。(3专家实践的文化群体。当问题解决时，学习者和专家以动态的方式相互作用是重要的。这些活动创建了一种专家实践的文化群体。(4内在的动机。内在动机是与学习者在非控制的环境中独立完成任务的能力相连的。教学中 应该努力刺激学生的内在动机。(5利用合作。认知学徒制特别强调教学应该基于“学习共同 体”之中。(三随机访取教学模式 spiro 等人在 1991 年把学习分为初级学习和高级学习。初级学习是学习中的初级阶段，学 生只需掌握一系列概念和事实，并在相同情境中再现这些概念和事实；高级学习要求学生掌 握概念的复杂性，并能广泛而灵活地应用到具体的情境中。他们指出，传统教学混淆了初级 学习与高级学习之间的界限，将初级学习阶段的教学策略(如将整体分割为部分、着眼于普遍 原则的学习、建立单一标准的基本表征等不合理地推广到高级学习中。建构主义寻求适合于 高级学习的教学策略——随机访取教学，即在教学中避免抽象地谈概念的一般应用，而是要 把概念具体到一定的实例中，并与具体情境联系起来。换句话说，学习者可以随意通过不同 途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识 和理解，这就是随机访取教学。它源于建构主义学习理论的一个新分支——认知弹性理论(cognitive flexibility theory。这一理论的中心观点是“在不同的时间、重新设置的情 境中，为了不同的目的、从不同的概念观点对同一材料重复访取，这是达到获得高级知识目 标的关键”。斯皮若认为，在以认知弹性理论为基础的教学模式中，使用的比拟是一种由概念 与案例构成的多维与非线性的 “十字交叉” 形状 “(cross-crossing” of conceptual and case landscape的多元知识表征，即试图通过概念与案例的水乳交融增强学习者的认知弹性，以 达到对丰富的概念理解的充分性以及案例覆盖面的完整性。随机访取教学目前仍处于研究之 中，可以提供的具体例证较少。华盛顿州立大学农学院在 r.e.calza 和 j.t.meade 的领导下建立了一个“遗传技术”课
程教学改革实验研究组，其目的是以建构主义学习理论为指导，在 internet 网络环境下开发 动画和超文本控制功能的交互式教学系统，所用的就是随机访取教学模式。该教学目标是： 帮助学生形成学习动机，可用于学习分子遗传学和生物技术的有关内容。学习重点侧重基本 概念、基本原理和变异过程。通过学习，学生不仅能完成所学知识的意义建构还能实际验证。
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