2021-4-9 | 地质学论文
本文作者：吴伟 高迪 宋党育 郑德顺 邢作昌 单位：河南理工大学资源环境学院
建构主义知识观、认识论和教学观
建构主义是目前最为先进的教育方法之一。建构主义理论教学源于瑞士心理学家皮亚杰(JPiaget)的建构论。皮亚杰提出了建构主义的知识观，他认为主体对客体的活动应与主体的知识结构结合起来，智慧与知识的发展在本质上是主体转变客体的结构性动作。皮亚杰还认为主体的认知结构是动作的一般协调结构及其内化的产物，是随着主体活动的发展而不断建构发展的。建构主义的教育教学观念中，认为人类对世界的认知不是终极真理，只是对客观世界的一种解释，这种解释会随着人类社会不断发展及其认知手段的不断提高而被超越和取代，而对于个体来说这个过程是建构不断更新的过程。建构主义认为学生是知识的主动构建者，他们在学习过程中以已有的经验为基础，通过在实践和学习中与外界相互作用来建构对知识新的理解。而传统的教学方式中，教师往往是向学生传递知识的中介，学生处于被传授、灌输知识状态，在学习过程中属于被动者，这与建构主义理论相悖。建构主义的教学观认为，学生的认知是主动学习的过程，他们以自身已有的知识和经验为基础，在实践和再学习过程中主动改造和重建原有经验，构建新的知识建构，而新的知识建构则在新一轮的认知过程中变更为新的学习基础，知识建构呈动态的阶梯状上升。以建构主义为教育指导思想，应当打破传统教学中以“教”为主、教师主宰课堂的状况，使学生从被动的“信息接受者”变为主动的“知识建构者”。
建构主义指导下“石油与天然气地质学”教改原则
把建构主义作为教学指导思想，应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则。自主学习是构建主义教育观提倡的方式，即鼓励学生对整个问题或任务拥有自主支配权。传统的教学方式通常设置固定的学习目标，而这个学习目标通常很难被学生接受，学生们只关心是否能够顺利通过课程考试，而不关心是否真正掌握知识精要，没有将其融入自己的知识系统进行重新建构，这样很难达到教学目标。究其原因，主要在于制订的教学目标与学生学习环境中的目标不符合。鼓励学生学习的主动性，增加其对问题和任务的自主权，教师可以同学生通过讨论获取、优选具体问题和任务，让学生感觉到其在课程学习中的主动性，感觉确定的问题是他们本人的问题，从而对学习任务产生足够的兴趣。真实性是建构主义教育观中对教育环境的要求，即为教学提供贴切现实生活、生产实际等真实情境和学习任务。真实的活动是建构主义学习环境的重要特征。真实的活动可以使学生不依赖于问题表面特征，将所学的知识更有效的运用到实际中去。课堂教学中使用贴近生产实际、真实的、复杂的任务，有助于学生运用所学知识的积极性，使他们意识到学习知识的意义所在。在“石油与天然气地质学”教学过程中，应当把贴近油田勘探、开发的实际复杂实例放入课堂讨论中，提高学生学习积极性，同时让他们在学习过程中有的放矢，明白学习、认知过程的现实意义。
建构主义十分注重基础知识结构对学习的影响，具备必需的得基础知识后，才能够针对具体问题实现新知识建构。教学的本质并非纯粹的知识传授，而在于教师和学生互动，共同构建、发展学生的认知结构。然而针对不同的认知对象，应有区别地分析他们已经具备什么样的基础，还有哪些基础知识不具备。同一课程，对于不同专业、不同年级的学生而言，因为其基础知识的差异而必须区别对待。“石油与天然气地质学”课程是地质工程本科四年级专业限选课程，学生已经学习了“构造地质学”、“盆地分析”、“沉积岩石学”等相关课程并具备此类基础，对学生的认知结构研究之后，适当地补充欠缺的基础知识，如有机地球化学、生油理论等，使其具备完善的基础知识，达到能够独立思考、讨论现实问题，并进行认知体系的自我建构，从而改善教学质量。学习任务的制订应当具有全局观念。“石油与天然气地质学”课程的教学和学习中，应当首先将该课程的整体框架介绍给学生，保证学生明确具体学习任务和整体教学目标之间的关系。每个具体教学任务完成之后，应当和学生讨论总结，明确该学习活动在复杂任务中的地位和作用，促进学生理解各学科间的基本结构和联系。没有哪种教学方法可以放之四海，针对不同内容、不同的教学对象，要懂得灵活施教。在具体的教学环节中，应当寻找教学内容的性质和学生的个体差异，教学方式因人而异，学生中心取向和教师中心取向可以交叉、混合使用，以求达到最佳的教学效果。“石油与天然气地质学”课程中的认知对象包括概念知识体系、复杂问题实践和行业规范内容等，三者性质差异较大，需采取完全不同的学习方法和教学模式。
建构主义指导下的教学改革设计
根据煤炭院校特征以及学生的专业知识背景，合理编排教学内容，以求达到最佳教学效果。教学要精简结合。河南理工大学地质专业的“石油与天然气地质学”非主干课程，其课时量为32课时，远远低于石油类院校，因此必须在遵循教学内容体系结构稳定的条件下将该课程的内容进行删减和融合。“石油与天然气地质学”基本内容包括了油气藏基本特征、油气藏形成理论、油气分布规律、油气田地质勘探4部分内容，其中前3部分内容为原理的讨论，第4部分内容实践性较强。由于课时量有限，将第4部分内容删减掉，而在具体原理介绍中加入勘探实例分析。另外，根据学生的专业基础背景，合理设置课程内容的授课方式，这样有助于学生知识结构的重新组构。比如，在油气藏形成理论的讲授中，应当对比“煤地质学”中煤演化生烃过程进行讲授，和学生讨论分析煤演化和油气演化的异同；而在油气田分布规律的教学活动中，应当加强与“构造地质学”、“沉积岩石学”、“盆地分析”相关内容的类比；在油气藏基本特征中，有关油田水特征的内容与“水文地质学”内容进行对比授课。强调学科知识系统化。“石油与天然气地质学”是一门知识衔接比较紧密的一门学科，各章节间联系紧密，在授课过程中应当重视知识系统化。例如，油气生成理论授课中，首先介绍传统生成理论的模式以及不同阶段的特征，其间可以对比学生在“煤地质学”等专业课程中掌握的煤演化过程，对比两者存在的差异和相似处，掌握沉积有机质向煤、石油、天然气转化的异同点；再分析不同油气生成理论在勘探历程中的应用和地位，找出传统油气生成理论如何指导油气田勘探，而未成熟-低成熟油、煤成油和天然气生成等理论与传统油气生成理论的区别，在油气田勘探过程中起到什么样的推动作用；最后介绍现在油气生成理论的完整模式，使学生能从发展的角度去认识“石油与天然气地质学”理论内容，从而有利于帮助学生建构系统、完善的知识体系。实验、实践并举，培养综合分析能力。