洪 喻

(北京林業(yè)大學環(huán)境科學與工程學院,北京 100083)

改革課堂教學模式 培養(yǎng)應用型環(huán)境人才

洪 喻

(北京林業(yè)大學環(huán)境科學與工程學院,北京 100083)

本文以《污染生態(tài)修復技術》課程為例,探索以培養(yǎng)應用型環(huán)境人才為目標的課堂教學模式。首先基于建構主義教學理論,創(chuàng)設污染環(huán)境情境,確定所要解決的問題,進一步培養(yǎng)學生獨立探索與方案構架的能力,同時以討論課和主題講座形式加強學生間及師生間的交流討論,以達到綜合評判及最優(yōu)化的目的,最后結合事實案例進行總結提高。該模式取得了良好的教學效果。

課堂教學;建構主義;情境創(chuàng)設;應用型人才

Key words:classroom teaching;constructivism; situation creation;applicationoriented persons

一、引言

隨著工農業(yè)的快速發(fā)展,生態(tài)環(huán)境日益惡化,包括土壤、水、大氣在內的自然環(huán)境承受了越來越大的壓力,直接影響到人類的生存和發(fā)展。2005年3月,胡錦濤總書記在中央人口資源環(huán)境工作座談會上就提出“要把防治土壤污染提上重要議程”。2007年,“國家生態(tài)修復科技綜合示范基地”落戶北京市門頭溝區(qū),充分表明了國家對生態(tài)修復和生態(tài)再開發(fā)的重視。2008年12月我國第一屆中國環(huán)境修復發(fā)展戰(zhàn)略論壇在北京成功召開,時隔兩年,2010年5月上海也迎來了第二屆中國環(huán)境修復戰(zhàn)略論壇,兩屆會議均重點關注“污染場地修復的現(xiàn)狀和歷史機遇”,指出治理環(huán)境污染問題,修復被污染的環(huán)境,創(chuàng)造適合人類長期可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)境已成為全世界的迫切需求。

環(huán)境污染治理與修復工作依賴于環(huán)境專業(yè)人才隊伍的建設。環(huán)境科學與工程作為一門新興的學科,如何為本領域培養(yǎng)大量能夠學以致用的人才呢?這就需要高等院校的環(huán)境學科建立起與之相應的培養(yǎng)機制[1]。筆者認為培養(yǎng)機制的根本是做好教學工作,而目前大學專業(yè)教育的主要教學形式仍是課堂教學。如何發(fā)于課堂,止于實踐,培養(yǎng)出適應社會發(fā)展的應用型環(huán)境專業(yè)人才是一項亟待研究解決的重大課題。

為響應我國環(huán)境形勢變化的需要,結合當前的污染現(xiàn)狀與修復的迫切需求,并致力于培養(yǎng)應用型環(huán)境人才,提高環(huán)境專業(yè)本科生的教學質量,高校開設了《污染生態(tài)修復技術》課程,作為高校環(huán)境科學、環(huán)境工程專業(yè)本科教學的一門重要的專業(yè)必修課。該課程講授如何將生態(tài)學與環(huán)境科學等學科知識有機融合,利用生態(tài)學手段治理受污染的環(huán)境,是一門研究如何使人類活動與生存環(huán)境協(xié)調發(fā)展的科學,其最顯著特點就是與生產和生活密切相關。該課程是學生今后從事生產實踐、科學研究和環(huán)境管理等工作的重要知識基礎。本文以《污染生態(tài)修復技術》課程教學為例,基于建構主義教學理論,結合有感染力的事實案例,創(chuàng)設合適的情境,合理地組織教師的“教”與學生自主的“學、思考與設計”,且強調以學生為中心,通過事實案例的學習和模擬問題的獨立探索,進而完成對所學知識的意義建構。在教學實踐中,筆者總結出了一套基于建構主義教學理論的課堂教學模式,該模式對于其它與實踐聯(lián)系緊密的應用類課程普遍適用。

二、建構主義教學理論的基本原理

現(xiàn)代建構主義教學理論指出,教師的作用不是單方面地向學生傳遞知識,而應針對學生學習的特點,使學生根據(jù)外在信息,通過自身的背景知識,完成對所學知識的建構[2]。因此,以學生為中心,在教師指導下完成對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識的主動建構,是現(xiàn)代建構主義教學理論的核心思想,其提倡了知識的認識是主動的過程,需要由主體自主建構,不能依靠外界灌輸、被動接受,而認知主體結合已有知識和經驗,構建新的認識結構和框架體系的過程,也是靈活且牢固掌握認知內容的極佳手段[3]。

建構主義的學習理論是建構主義教學理論的基礎,其指出學生在學習的過程中,是以自己的方式構建對知識的理解,通過交流和合作等互動形式,來促進學生以有效、正確的方式加速知識的建構過程[4]。

建構主義認為,“學習總是發(fā)生在情境之中,而情境則與鑲嵌在其中的知識形成了不可分割的聯(lián)系”[5]?；诂F(xiàn)代建構主義教學理論以及學習理論,發(fā)展出建構主義的情境創(chuàng)設教學法。該教學方法是建立在教師提出知識性、事實性、同時具有強感染力的案例基礎上,結合原型案例進行拓展性的交流和探討,以幫助學生建立實際問題與知識本身的緊密聯(lián)系,合理建構知識體系,以達到學有所用的目的。而學生的學習效果直接反映在對具體問題的解決過程中。

具體執(zhí)行建構主義情境創(chuàng)設教學法包括五個操作步驟:一、創(chuàng)設情境,即設計出與當前所講授主題密切相關的情境,可以是一個情境,也可以是一系列情境;二、確定問題,針對創(chuàng)設的情境,分析判斷出與當前授課主題密切相關的問題,即作為學生學習的中心內容;三、自主探索與合作學習,以教師向學生提供解決問題的線索出發(fā),激勵學生或學生組進行自主探索和分析,在充分地分析情境并把握中心問題的基礎上,調查研究并嘗試給出可能的解決方案;四、充分討論,在學生經過一番自主探索后,為了完善其知識建構,補充、修正、加深每個學生對情境問題的理解,需要安排討論,綜合評判學生自主學習的成果;五、總結提高,基于最優(yōu)化的目的,結合事實情境,探討創(chuàng)設情境的解決方法,全面認識并總結提高。

上述五步法情境教學中,多個環(huán)節(jié)都可以用來測評學生的學習效果。而學生學習的過程也是解決實際問題的過程。因此,教學過程即為考評過程,無需獨立于教學過程再附加專門的測試。

三、事實案例的引入與模擬污染環(huán)境的情境創(chuàng)設

教學中教師往往需要針對知識點結合具體例子進行講授,而事實案例是創(chuàng)設情境的基礎[6]。微生物修復是《污染生態(tài)修復技術》重點需要介紹的內容。1989年阿拉斯加海域石油污染作為首次大規(guī)模應用微生物修復技術的事件是必須介紹的。引入此事實案例后,需要在課堂上講授該案例的污染規(guī)模及生態(tài)危害,采用的微生物修復技術手段及修復效果等。

為了使學生加強認識,教師通過留出課后題并要求學生做口頭報告的形式,讓學生主動地挖掘更多的事實案例,如“廣泛查閱資料,比較‘1989年阿拉斯加漏油事件’與‘2010年墨西哥灣漏油事件’的嚴重程度差異,若后者更為嚴重,請查找數(shù)據(jù)證實并給出事件來由及造成的生態(tài)危害,并搜集兩次事件中用到的修復技術,特別是微生物修復技術。另外,羅列發(fā)生在兩次污染事件期間的其他石油污染事件及使用的微生物修復技術”。對事實案例的引入和挖掘,大大提高了學生聽課的興趣,并為下堂課的銜接做好了鋪墊。

最后,基于事實案例完成對模擬污染環(huán)境的情境創(chuàng)設。以上例為基礎,構建如下:“假想某水域(包括某池塘、某河流、某水庫、某海岸線、某深海)出現(xiàn)石油污染,請學生根據(jù)課上學習以及調研到的事實案例,從水體污染面積大小、水體水質、水體p H值、水流速度、修復時間長短、投灑營養(yǎng)物質類型等方面,將可采用的微生物修復方法進行分類總結,并提出解決方案”。通過模擬污染環(huán)境的情境創(chuàng)設,可以讓學生對所學知識進一步分類總結,通過自我建構知識類目,強化學習的效果。

四、模擬情境解決方案的綜合評判與總結提高

在學生提交模擬污染環(huán)境的解決方案后,教師應組織學生進行討論。討論一般可按照班級人數(shù)分成6-8組,事先教師應對每個學生提交的方案有所了解,選擇方案準備最佳的同學擔任組長,調動組內討論并負責整理組內發(fā)言,匯總組內方案并提交給教師;對于整理出來的小組方案,由組長發(fā)動組員每人承擔一部分任務,制作成幻燈片的形式,組內討論通過后,推舉一名成員當堂進行匯報演講。通過各小組代表的總結匯報,學生對自己提出的方案將有一個大致的評判。最后,教師應對匯報進行總結,并在課上將模擬污染環(huán)境的解決方案與事實案例的解決方案進行比較,指出相同與不同之處,尋找關鍵問題,體會“具體問題具體分析、因時因地制宜”的原則,使學生自始至終作為學習的主角,在教師的協(xié)助下完成對所學知識的意義構建。

針對合適的主題,在教師總結之后,可以安排1-2個研究進展報告,加強學生對關鍵內容的掌握。如重金屬污染場地的植物修復問題是我國現(xiàn)今研究的熱點,可以邀請本?；蛲庑５南嚓P專家進行主題報告。該類報告數(shù)量控制在1-2個,報告內容需要與課上關鍵內容緊密切合,報告之后給予學生與專家的自由交流討論時間,大約10-15分鐘。通過這種開放形式的交流,學生可以擴大視野,找出書本知識與最新研究進展間的聯(lián)系,結合自己獨立探索提出的解決方案,加深對關鍵內容和熱點問題的認識,并掌握最新的研究方法與技術。

綜上,基于建構主義的課堂教學模式可以總結成如圖1所示。該教學模式對于所有的應用類課程普遍適用。

圖1 基于建構主義的課堂教學模式

建構主義教學理論強調的是合作學習和交互式教學,通過引入事實案例,創(chuàng)設模擬污染環(huán)境情境,要求學生提出解決方案并對方案進行交流討論,符合建構主義教學的理念。通過上述教學方式,學生可以對所學知識進行意義構建,激發(fā)其了解最新研究進展的興趣,了解最新研究進展后認識加強自身解決問題能力的緊迫性。同時提高了學生的文獻檢索、總結歸納、提出方案的自主學習能力。最后在教師主持的討論時間以及專家的主題講座時間里,學生通過與教師和專家的充分交流,及時地補充、修正、加深了對模擬污染環(huán)境情境問題的認識,了解了自己的欠缺與不足,完善了自身知識的架構體系。上述教學方式在《污染生態(tài)修復技術》的教學實踐中取得了良好的效果,相信對其它應用型的專業(yè)課程也具有重要的借鑒意義。

[1]馬放,崔崇威,任南琪.環(huán)境科學與工程學科群建設與人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式[J].中國大學教學,2008(4).

[2]何克抗.建構主義的教學模式、教學方法與教學設計[J].北京師范大學學報(社會科學版),1997(5).

[3]彭聃齡.認知心理學[M].哈爾濱:黑龍江教育出版社,1990.

[4]張永勝.讓建構主義理論創(chuàng)新課堂教學[J].教育理論與實踐,2007(S2).

[5]Bednar.A.K.,Cumningham.D.,Duffy.T.M.,&Perry.J.D.Theory into Practice:How Do We link[C]//In G.J.Anglin(ed.).Instructional Technology:Past,Present and Future.Englewoul.Co:Libraries Linlimtal,1991.

[6]鄒洪濤,楊宇,虞娜,黨秀麗,劉鳴達,李軍.淺談案例教學法在環(huán)境污染化學課程教學中的應用[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2009(5).

Reforming Classroom Teaching Mode,Cultivating Application-oriented Environmental Staff

HONG Yu
(College of Environmental Science and Engineering,Beijing Forestry University,Beijing 100083,China)

Taking‘Ecological Remediation Technologies for Contaminants’course for instance,classroom teaching mode was explored to reach the goal of cultivating applicationoriented environmental staff.Firstly based on constructivism theory,polluted environment situation was created,the problems to be solved were defined,and then the ability of independent exploration and projectdesign forstudents was cultivated. Meanwhile,discussion classes and special seminars were implemented to strengthen the communication between teachers and students,in order to comprehensively evaluate and optimize the submitted projects from students.Finally,the above was summed up with practical cases to make students improved.The teaching mode has achieved good teaching effect.

G640

A

1008-2603(2010)05-0122-04

2010-08-20

高等學校特色專業(yè)建設點項目(TS11829);北京林業(yè)大學2010年質量工程項目環(huán)境科學專業(yè)建設支助。

洪喻,女,北京林業(yè)大學環(huán)境科學與工程學院講師,清華大學環(huán)境科學與工程系博士,從事污染生態(tài)修復技術、環(huán)境毒理學、環(huán)境化學的教學與研究工作。

(責任編輯:杜紅琴)