42000字硕士毕业论文建构主义理论下的大学实验课程教学设计

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：42000字

论点：实验,教学设计,课程

论文概述：

实验课程教学活动是高校实践教学的重要组成部分，应担负起巩固、加深理论认识，培养学生掌握科学方法和提高科学实验能力的重要责任，而实验课程教学设计作为实验课程教学活动开展的基

论文正文：

第一章引言

1.1研究的背景和意义

1.1.1研究背景
1 . 1 . 1 . 1社会经济发展趋势对人才数量和质量的要求
改革开放三十年来，随着中国特色市场经济的深入发展，国家经济实力发生了前所未有的变化。在经济全球化的形势下，机遇与挑战并存。这些变化不仅为中国经济发展注入了新的动力，也对人才素质提出了新的要求。人们普遍认为，社会和经济发展水平决定了教育的规模。同时，随着经济的发展，社会对教育的需求将逐步增加，对高层次、多类别应用型高级人才的需求也在不断增加。知识经济快速发展对数量和质量的双重要求体现在对更多科技文化人才的需求以及这些人才将知识应用于经济发展的需求上。
1 . 1 . 1 . 2国家和教育政策的要求
新发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》是中国进入新世纪后的第一个教育规划，也是指导下一阶段国家教育改革和发展的纲领性文件。其总体战略中写道，“坚持以人为本，全面实施素质教育是教育改革和发展的战略主题”，“要努力提高学生为国家和人民服务的社会责任感、大胆探索的创新精神和解决问题的实践能力”。《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020)》还将“探索和实施创新教育方法和手段，突出学生科学精神、创新思维和创新能力的培养”作为创新型科技人才建设的一项举措。因此，创新精神和实践能力已成为21世纪国家对人才的基本要求。
1.1.1.3雇主的要求
国家政策层面的人才需求来自社会对人才的需求。教育部的统计数据显示，2008年，全国2263所普通高校中有2152所地方高校，占绝大多数。近年来，当地一所理工科院校基于对114名用人单位的问卷调查，对大学生的实践能力进行了调查，得出的结论是“用人单位更注重流动性强的通用基础知识和技能以及非智力因素的综合素质”；应用型大学毕业生在“独立工作能力、科学态度和精神、终身学习素养和持续积极学习热情”方面存在明显不足。在实验教学和工程训练中，应“加强科学实验态度、自主设计实验能力和创新能力的培养”。可见，社会对人才的需求主要集中在实践能力和创新精神上。
1.1.1.4高校实验课教学要求
实践教学在培养学生实践能力和创新思维方面发挥着不可替代的作用。实验课程教学是实践教学的基础和重要组成部分，它的功能和作用不再仅仅是对[·[理论教学的验证和补充。在高校人才培养中，它应在巩固和深化理论认识、培养学生掌握科学方法、提高科学实验能力方面发挥重要作用。人才培养是高校的三大职能之一。教学在高校工作中占有中心地位。提高教学质量是培养具有实践创新能力的人才的有力保证。因此，以实践能力和创新能力为培养目标的高等院校(尤其是理工科院校)需要将其分为不同的学年和学期，在具体的培养过程中形成阶段性目标。高校教学分为理论教学和实践教学两部分。实践教学主要包括军事训练、实验、课程设计(综合设计、工程设计、工程设计训练)、实践、社会实践、毕业设计等。教育教学实践证明，搞好实践教学对培养学生的实践能力和创新能力具有非常重要和不可替代的作用。实验作为实践教学的重要组成部分，一般针对高校课程水平，对学生实践能力的培养有具体要求。
综上所述，这些要求需要着眼于高等教育领域，实施高校人才培养，完善具体高校实验课程的教学。

1.1.2研究
的意义在于丰富理论成果并将其应用于实践。之所以选择“基于建构主义的大学实验教学设计研究”作为研究课题，是因为该研究不仅丰富了大学实验教学设计的相关理论，也为高校提高实践教学质量、培养具有实践能力的创新人才提供了启示。
1.1.2.1的理论意义
教育家史密斯(P. L. Smirch)和拉甘(T. J .拉格伦)认为教学是一种传递信息和促进学生达到预定的专业学习目标的活动。设计是指在完成某件事情或实施某个计划来解决问题之前所做的系统规划过程。简而言之，教学设计是研究教学目标和制定决策计划的活动。
在理论层面上，建构主义认识论正在取代客观主义认识论，成为教学设计领域的一个基本概念。根据客观主义，教学过程就是转移客观知识的过程。建构主义认为，知识是在人类思维与外部物体互动的过程中产生的。实验课程的教学需要实验者与外部实验对象的互动。因此，建构主义作为大学实验教学设计的理论基础，更有利于探索实验教学活动的本质。
1.1.2.2的现实意义
首先，良好的大学实验课程教学设计可以为教师提供清晰的教学行为规范。高校教学活动是实现教育目标、提高学生素质的最基本途径，而教学设计是取得良好教学效果的必要条件。没有好的教学设计，就不会有好的教学实践，教学活动也难以规范。实验课教学是一项规律性很强的工作。教学设计为教师提供标准化的工作流程和具体的操作方案，使实验教师的工作具有明确的指导和意识。
其次，良好的大学实验课程教学设计可以为学生建立系统的实验学习方案。实验课程的教学设计以学生原有的认知结构和认知规律为基础，抓住单一实验课程的重点和难点，使其连贯，易于学生接受。同时，实验课程体系是实践教学的一部分。基于建构主义的实验课程教学设计强调学生基本素质培养的统一性，保持了实验课程与实验课程的有机联系，从而为学生的实验学习建立了更加系统的方案。
最后，良好的大学实验课程教学设计可以提高实验课程的教学质量。教学质量是所有教学工作的核心。教学质量的提高可以从多方面着手。然而，作为课堂教学工作的前提，教学设计是本研究所关注的焦点。在系统分析学生认知结构和知识水平的基础上，实验课程的教学设计注重学生、教师和实验内容的联系，使课程内容更有针对性，学生的实验课程学习更系统、更扎实，实验课程教学的整体质量更容易提高。

1.2文献综述

1.2.1大学实验课程与教学设计研究史
教学设计起源于20世纪40年代的美国，在20世纪60年代后逐渐发展成为一门新的实用应用学科。美国学者坎普(Kemp)将教学设计定义为“一个系统的规划过程，它使用系统的方法分析和研究教学过程中相关部分的问题和需求，建立方法和步骤以连续的方式解决它们，然后评估教学结果。”
我们可以看到，教学设计的研究和发展离不开学科理论和社会史的发展。
与此同时，学者们对高校实验教学的研究正在迅速发展。经过深入研究，加州大学的利·安·海夫纳(Leigh Ann Haefner)和卡雷赞巴尔-绍(CarlaZembal-Sau)将大学实验教学的研究与发展分为三个阶段，每个阶段都有相应的心理学和教育学理论基础。第一阶段是分离阶段，从18世纪末到19世纪中叶。在此期间，实验教学和研究由科学家领导。实验教学的目的也是为了培养科研人才，为学生成为科学家做准备。心理学理论是行为心理学，它关注人类行为的结果，忽略行为发生的心理过程，用“刺激-反应”来解释人类行为的发生。第二阶段是互动阶段。19世纪50年代以来，科学家、心理学家和教育学家开始共同关心实验教学，提出了科学实验教学的三大目标:促进学生科学学习的动机；促进学生积极学习科学；反映科学方法。当时，实验研究与“加工视角”、“发展视角”和“问题解决视角”相结合，将实验教学研究与最新心理学教育学理论相结合，为更有效地指导实验教学提供了方法和手段。第三阶段是合作背景(Partner Context)，科学家、技术人员、心理学家和教师组成一个合作小组，共同研究科学实验。这一阶段的实验研究主要以建构主义理论为指导，强调创设实验情境，促进学生的认知发展，尤其强调学生在实验中自我控制和推理能力的发展。

1.2.2大学实验课程教学设计总体研究
大学实验课程教学设计是运用系统方法确定实验教学目标，规划和制定实验教学战略计划，评价实验教学设计效果的过程。然而，有效实施这一进程有某些条件。这种状况是对原有实验教学设计中存在问题的系统分析。只有通过分析实验课程教学设计中存在的问题，才能尝试制定解决教学问题的战略方案，并在评估后修改原有的实验教学战略设计方案。
陈晓丽曾经设计了一份问卷，试图找出西南大学实验课程教学设计中存在的问题。在分析调查结果后，他指出:1 .落后的实验教学模式和过时的教学方法不能激发学生的实验兴趣；2.不合理的教学内容和考试方法不利于学生实验能力的培养；3.实验教学团队的文化素质有待进一步提高。4.它脱离了中学物理和大学物理的理论课程，不利于学生理解实验原理等。认为学生实践实验能力差的原因在于教学模式落后、教学方法落后、教学内容和考核方式不合理，实验教师的文化素质没有完全满足实验教学的要求，应受到广大实验教育者的高度重视。
一些学者还设计了大学生化学实验问卷，并收到了学生的反馈:1 .实验时间太短，实验内容太少；2.实验教师太年轻，不能对一些实验细节给予很好的指导。3.实验教师严重短缺。他们经常找一些研究生带学生去实验，但是他们自己做得不好。4.教师的指导程度有些不足。一些老师没有及时指出学生犯的错误。5.研究生助理进行实验室实验时，更难给每个学生详细而周到的指导。6.化学实验中，教师对误差理论、数据处理和实验结果的表达重视不够，要求也不严格。
以上研究的对象都是参加实验课程的学生，因此这些反馈意见大多是针对实验教学教师和实验环境的不足，从学生的角度提出的。另一方面，我们很少从文献检索教师的角度找到关于学生短缺的相关研究。
因此，我们必须对大学实验课的一线教师进行调查和访谈。根据初步了解，实验班的教师普遍认为实验结果中存在的问题可能是由于:1 .学生认为实验无用，没有认识到大学物理实验对培养科学实验能力的重要性；2.学生们认为这个实验花了太多时间，不愿意用心去做。3.实验数据处理中存在很多错误，学生不愿意使用相关的计算软件。4.实验中缺乏独立处理问题的能力。当实验中出现问题时，他们认为自己运气不好，而不是锻炼的机会。5.学生的实验目标不明确，学生的实验操作更加机械。6、不能写实验报告。
上述对高校实验教学效果的调查研究反映了实验课程教学设计中的各种问题。有些是由于教师个人知识和能力的缺乏，有些是由于学生的习惯和理解，这可以进一步归因于实验课程教学设计的缺乏。我们需要把握主要的操作因素来改进和完善，努力解决，努力提高实验教学效果。总结以往的研究，本研究认为大学实验课程的教学设计可以从三个方面进行改进:

1.3本研究的核心问题

1.3.1研究目标
基于以上文献综述的分析，我们了解到大学实验课程教学中存在许多不尽人意的方面。这些现象的出现可能是由于教学目标不明确、教学策略优化不足、评价模式不完善等诸多方面造成的。实验课程的教学设计是实验教学的基础。我们试图抓住这一核心点进行深入研究。
同时，我们都熟悉建构主义理论在教学研究中的应用。然而，在实验教学领域，寻找建构主义与实验教学设计的契合点，研究实验教学中的相关问题，一直是我们的尝试。
简而言之，本文的研究目的是运用调查、文献分析和实地调查等方法，找出大学实验课程教学设计中存在的具体问题。基于建构主义教学理论，选择具体的典型实验进行课程教学设计和实际应用。最后，对实验教学的效果进行了分析和评价，并尝试解决具体问题。

1.3.2要解决的关键问题
本研究应着眼于如何通过实验课程的教学设计培养学生的科学实验能力。“实验课程教学设计”是本研究的核心概念。如何解读核心概念，解决核心问题，我们需要依次解决以下三个问题。
1。现阶段大学实验课程的教学设计出现了哪些问题？
2。哪个理论有助于解决这个问题？该理论如何与教学设计的实际问题相适应？包括大学实验课程教学设计的基本原则和思路；特定实验课程的教学设计。
3。大学实验课程教学设计的具体实施与评价。

第二章建构主义与大学实验课程............................24-46
2.1建构主义理论................................24-29
2.1.1建构主义者..............................24-25
2.1.2建构主义者............................25-27
2.1.3建构主义者................................27-29
2.2..............................29-40
2.2.1............................29-34
2.2.2 \"..............................34-37
大学实验课程“教学设计”2.2.3............................37-40
2.3建构主义与大学实验教学................................40-44
2.3.1..............................40-42
2.3.2建构主义与大学实验教学.............................................42-44
基础理论观点2.4本章总结.........................................44-46
第三章建构主义视角下的更大................46-56
3.1大学实验课程教学...................46-48
3.1.1全面发展................................46-47
3.1.2自我平衡原则..............................47-48
3.2大学实验课程教学设计六................48-54
3.2.1学习者分析................49-50[/比尔/] 3.2.2................50-51[/比尔/] 3.2.3实验课程教学..............................51[/比尔/] 3.2.4实验课教学策略...................51-52
3.2.5实验课程教学................52-53
3.2.6实验课程教学评价..............................53-54
3.2.7大学实验课程.........54
3.3本章概述.........................................54-56
第四章基于建构主义的大学实验教学..............................56-86
.........................................................................

结论
实验课教学活动是高校实践教学的重要组成部分。他们应该担负起巩固和深化理论认识、培养学生掌握科学方法和提高科学实验能力的重要责任。实验课程教学设计作为实验课程教学活动的基础，对提高其应用的有效性具有重要的现实意义。
建构主义的核心概念在于“意义的建构”。建构主义认为学习者是意义的积极建构者。学习者根据自己的经验，通过与外部世界的互动来构建对知识的新理解。建构主义作为一种重要的理论基础，近年来被应用于相关的教学设计研究机构。作为教学设计的一个组成部分，实验课程的教学设计强调学生需要与实验环境、其他学生和教师合作。因此，建构主义更适合作为实验课程教学设计的理论基础。
本文的创新主要体现在以下三个方面:第一，基于建构主义理论的产生和发展，相关概念和特征的归纳和总结，以及以“教学设计”为核心的大学实验课程教学设计中相关概念的逐层分析，探索了建构主义理论与教学设计的四个趋同点，这是本研究的创新点和后续研究的起点。其次，从理论层面深入分析了建构主义理论与实验课程教学设计的结合，提出了大学实验课程教学设计的原则。在理论阐述大学实验课程教学设计具体过程的基础上，总结设计了大学普通实验教学设计形式。再次，基于建构主义理论，对大学实验课程的教学设计进行了应用研究。这部分是本研究的重点。采用文献分析法、教师访谈法和学生问卷调查法，深入了解问题，确定研究目标，选择实验项目，实施实验教学，评价实验结果，通过分析得出适用于普通物理实验课教学的结论，并对结论的推广进行分析和探讨，建构主义理论对大学实验课教学设计的影响是有效的。
良好的实验课程教学设计有助于实验课程教学的发展。以建构主义理论为指导，不仅提高了大学实验课程教学设计的有效性，而且提高了大学实验课程教学活动的整体效果。
回顾整个研究过程，仍有不完善之处。实验研究涉及一个漫长而复杂的研究过程。其结论的适用性和推广性需要长期检验和验证。希望在今后的研究中进一步研究和解释。

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