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[摘要]情境教学法和情境学习理念符合现代教育理念，在大学教学中应用逐渐增多。本文根据理工科教学的特点，并结合作者自身教学实践，探讨了情境教学法在理工科本科教学中的应用规律及要求。充分到考虑大学教学的特点、大学生的特点和学科专业的特色是创设有效教学情境，获得良好的学习迁移效果的必要条件。
[关键词]情境教学 理工科教学 专业特点
20世纪80年代布朗（J.S.Brown）等人提出的情境性学习理论，突出了人类所处的物理情境和文化情境的重要性，是对知识和学习在理论和实践上的又一次发展[1]。对知识的学习总是与一定的课堂教学背景相联系的，这一课堂教学背景就是特指的学习“情境”。情境教学是指在学习过程中，为了达到一定的教学和实用目标，根据学生身心发展的特点，教师所创建的具有学习背景、景象和学习活动条件的学习环境，是师生主动积极建构性的学习，是作用于学生并能引起学生学习积极性的过程。
情境教学在基础教育阶段的教学中已有广泛应用，教学效果良好。在本科教学中情境教学亦大有作为，尤其在理工科课堂上，对提升学生的探究热情，促进知识迁移意义重大。在研究型教学与学习成为高校教育发展必然趋势和要求的当代，研究和实践理工科情境教学更具重要意义[2]。由于教学对象、教学目标及教学内容的特殊性，理工科本科教育与中学教育在开展情境教学方面有显著的差异。只有充分考虑大学教学的特点和学科专业的特色，才能设置有效的学习情境，获得良好的学习迁移效果。
一、情境教学应充分考虑大学教学的特点
（一）教学情境的创设应与大学生的学习特点相适应
大学生无论从生理还是心理方面都趋于成熟，从而逐渐成为自主发展、自我建构的主体。但在现实教学过程中，大学生是否真正处于主体地位，还需要他们付出艰辛的努力，特别在培养学习兴趣和能力的开始阶段，更需要老师的指引和帮助。创设贴近生产实际、与学生生活經验紧密相连的、而又能引发思考与兴趣的教学情境正是推动学生成长的一把利器。
其次，大学生又是教学过程的积极参与者和推动者。在课堂引入环节及教学过程的适当时机，创设与核心知识点紧密相连的教学情景，对于引发学生的探究热情和参与积极性至关重要。有时一个恰当的教学情景可以点燃学生贯穿一生的研究热情。
再次，大学生是具有独立性、探究性的学习者。大学生对教师的依赖性已大大减少，自我管理、自我选择的能力增强，学习的自觉性、独立性已大为提高。作为具有独立性的学习者，大学生在教师的引导下，通过自己的独立思考获得知识，并用所学知识分析问题和解决问题。教师的指导可以是直接的指导，也可以是通过学习情景设置，而产生的一种潜移默化的引导。为了支撑学生长期的独立学习和主动探究，这类学习情景创设的问题和思考应该具有一定的高度、难度和开放性。例如在水泥煅烧工艺讲授过程中，可以根据新旧工艺的产品质量、产量及能耗工艺的差异创设情景，引发现代水泥工艺要求——高质量、多品种、高效率、低能耗。而这一煅烧工艺要求水泥生产的各个环节都要与之相适应，相关工艺要求及理论贯穿整个水泥工艺过程，这就为学生提出了一个可供长期思考、探究和总结的课题。
（二）教学情境的创设应与本科教学的特点相适应
“为迁移而教”已逐渐成为现代教育的共识，而情境教学可以在知识迁移中发挥重要的作用。作为学习过程中学生生活经验的切入点和引发思考的引发剂，在情境教学过程中实现知识和技能的有效迁移需要综合考虑多方面的因素。根本的一点，教学情境的创设应在充分考虑大学教学特点的基础上，既有利于学习迁移又有助于提升学生的学习能力。
首先，教学情境的创设应遵循学习迁移理论，多角度，多层次引导学生参与学习，主动探索，实现学习迁移。好的情境教学必须要依据学生认知规律，围绕知识的迁移而展开。按照这一要求，创设学习情境既要有目的、分层次的展开，使学生在不同学习阶段，激发不同的兴趣，感受不同的启发；同时又要注重理工科知识体系的特点，把握知识的核心和难点，从宏观到微观或抓大放小，在保证学生对知识主体“占有性”学习的基础上，积极引导学生主动探索，实现学习迁移和知识体系的构建。
其次，情境教学应有利于学生掌握正确高效的学习方法。在建构主义看来学习迁移实际上就是知识在新条件下的重新建构。迁移的本质是要分析、概括新旧知识间共同要素和本质联系。没有对旧知识本质属性的理解，既不能用原理、法则去概括新知识的本质属性，也无法形成新旧知识的联系，迁移就难以产生。教师在情境教学过程中要强化基础知识的传授，并结合情境教学的实例强调基础知识的重要性，不断加强学生“旧知识”的基础，增强其知识内化能力。对新知识从理解到运用的过程，与个人的认知习惯和方法紧密相连。当前的认知心理学更强调元认知控制的训练，认为元认知能力是决定迁移的核心要素。成功的情境教学不但应有助于学生掌握新知识，而且应有利于学生良好的认知习惯的培养和形成。
再次，教学情境的创设应促进学生的创造性思维能力的发展。全面提高大学生的素质，培养学生的创造性思维能力一直是大学教育的核心目标之一，也是促进我国创新型社会建设的重要要求。合理创设学习情境有利于培养学生创造新思维能力。1、创设“开放式”教学情境。即建立平等、和谐的师生关系，提供给学生和谐、有利于自主探究的时间和空间，使学生萌发出创新意识——想创新、乐创新。同时，根据学生的个性特点和认知水平，精心设计一系列的开放性思考题，甚至不必有正确答案。大学生在特定的问题情境下的创造力往往是超乎想象的。2、创设实践性教学情境，激活学生创造性思维。情境教学理论认为，在非概念水平上，活动和感知比概念具有更为重要的、认识论意义上的优越性，所以应把更多的注意力放在活动和感知上。理工科教学中教师应加强实践教学，在实践教学环节中学生通过动手实践，更能激发学习兴趣和探究热情。并能在实践过程中加深对理论知识的理解，在此基础上突破思维定势，产生各种奇思妙想和创新。
二、情境教学应充分考虑理工科教学的特点
理工科教学（专业课程方面）不但要培养学生扎实的理论基础知识和实验技能，而且还要注重理论在实践中的应用，注重新产品、新技术设计与创新。在内容的表现形式上，整体性和逻辑性较强；同时微观知识点丰富，而且经常以公式推导、数据计算的形式呈现。这无疑对本科教学提出了很高的要求。但另一方面由于与生产生活实际紧密相连，也为情境教学创造了良好的条件。在理工科教学中，创设有助于知识迁移的有效学习情境，必须充分考虑学科特点和要求。
教学情境应与生产实际紧密相连，有要渗透学科的发展前沿。在这样的情境中既贴近学生的生活经验，容易激发学生的学习兴趣和主动性，又可拓展学生的视野，为其打开创造性思维的窗口。例如，在学习聚合物基复合材料的生产工艺时，可对比过去常见的易碎易老化的塑料器皿与现代化玻璃钢生产线生产的汽车用和航空航天用塑料基复合材料板材，并突出展示高性能玻璃钢制品及碳碳复合材料的先进生产工艺。由此引出学生对先进复合材料基体、增强体及制备工艺的学习和探究。
教学情境的创设应保证重、难点的教学基础上，兼顾知识体系的完整性与逻辑性。以玻璃熔液的澄清工艺的教学为例。玻璃溶液澄清原理（包括相关公式及推导）是重难点，内容也比较繁琐。教学中可以类比溶于水中的空气以及煮沸水时气泡变大上浮的例子，给学生以直观的启发。这样学生可以很自然的进入到探究关于气液平衡相关的理论推导中去，既体会到知识体系的逻辑关系，又使得公式推导具有更明确的实际意义，不至于感觉枯燥。
三、结语
情境教学与学习理论符合现代教育理念，是提高学生学习和探究热情、促进学习迁移的一把利器，其在本科教学，特别是理工科教学中应用潜力巨大。深入研究情境教学的规律及方法，将进一步丰富理工科课堂的教学方法，为理工科大学创新型教学助力。
[参考文献]
[1]Brown J S,Collins A,Duguid P.Sitllated cogni-tion and the culture of learning [J].Educational researcher,1989(1)：32-42.
[2]高虹,刘慧琴.从基于问题的学习看研究型课程教学[J].中国高教研究,2003(11)：53-55．
（作者单位：安徽理工大学材料科学与工程学院 淮南）
[关键词]情境教学 理工科教学 专业特点
20世纪80年代布朗（J.S.Brown）等人提出的情境性学习理论，突出了人类所处的物理情境和文化情境的重要性，是对知识和学习在理论和实践上的又一次发展[1]。对知识的学习总是与一定的课堂教学背景相联系的，这一课堂教学背景就是特指的学习“情境”。情境教学是指在学习过程中，为了达到一定的教学和实用目标，根据学生身心发展的特点，教师所创建的具有学习背景、景象和学习活动条件的学习环境，是师生主动积极建构性的学习，是作用于学生并能引起学生学习积极性的过程。
情境教学在基础教育阶段的教学中已有广泛应用，教学效果良好。在本科教学中情境教学亦大有作为，尤其在理工科课堂上，对提升学生的探究热情，促进知识迁移意义重大。在研究型教学与学习成为高校教育发展必然趋势和要求的当代，研究和实践理工科情境教学更具重要意义[2]。由于教学对象、教学目标及教学内容的特殊性，理工科本科教育与中学教育在开展情境教学方面有显著的差异。只有充分考虑大学教学的特点和学科专业的特色，才能设置有效的学习情境，获得良好的学习迁移效果。
一、情境教学应充分考虑大学教学的特点
（一）教学情境的创设应与大学生的学习特点相适应
大学生无论从生理还是心理方面都趋于成熟，从而逐渐成为自主发展、自我建构的主体。但在现实教学过程中，大学生是否真正处于主体地位，还需要他们付出艰辛的努力，特别在培养学习兴趣和能力的开始阶段，更需要老师的指引和帮助。创设贴近生产实际、与学生生活經验紧密相连的、而又能引发思考与兴趣的教学情境正是推动学生成长的一把利器。
其次，大学生又是教学过程的积极参与者和推动者。在课堂引入环节及教学过程的适当时机，创设与核心知识点紧密相连的教学情景，对于引发学生的探究热情和参与积极性至关重要。有时一个恰当的教学情景可以点燃学生贯穿一生的研究热情。
再次，大学生是具有独立性、探究性的学习者。大学生对教师的依赖性已大大减少，自我管理、自我选择的能力增强，学习的自觉性、独立性已大为提高。作为具有独立性的学习者，大学生在教师的引导下，通过自己的独立思考获得知识，并用所学知识分析问题和解决问题。教师的指导可以是直接的指导，也可以是通过学习情景设置，而产生的一种潜移默化的引导。为了支撑学生长期的独立学习和主动探究，这类学习情景创设的问题和思考应该具有一定的高度、难度和开放性。例如在水泥煅烧工艺讲授过程中，可以根据新旧工艺的产品质量、产量及能耗工艺的差异创设情景，引发现代水泥工艺要求——高质量、多品种、高效率、低能耗。而这一煅烧工艺要求水泥生产的各个环节都要与之相适应，相关工艺要求及理论贯穿整个水泥工艺过程，这就为学生提出了一个可供长期思考、探究和总结的课题。
（二）教学情境的创设应与本科教学的特点相适应
“为迁移而教”已逐渐成为现代教育的共识，而情境教学可以在知识迁移中发挥重要的作用。作为学习过程中学生生活经验的切入点和引发思考的引发剂，在情境教学过程中实现知识和技能的有效迁移需要综合考虑多方面的因素。根本的一点，教学情境的创设应在充分考虑大学教学特点的基础上，既有利于学习迁移又有助于提升学生的学习能力。
首先，教学情境的创设应遵循学习迁移理论，多角度，多层次引导学生参与学习，主动探索，实现学习迁移。好的情境教学必须要依据学生认知规律，围绕知识的迁移而展开。按照这一要求，创设学习情境既要有目的、分层次的展开，使学生在不同学习阶段，激发不同的兴趣，感受不同的启发；同时又要注重理工科知识体系的特点，把握知识的核心和难点，从宏观到微观或抓大放小，在保证学生对知识主体“占有性”学习的基础上，积极引导学生主动探索，实现学习迁移和知识体系的构建。
其次，情境教学应有利于学生掌握正确高效的学习方法。在建构主义看来学习迁移实际上就是知识在新条件下的重新建构。迁移的本质是要分析、概括新旧知识间共同要素和本质联系。没有对旧知识本质属性的理解，既不能用原理、法则去概括新知识的本质属性，也无法形成新旧知识的联系，迁移就难以产生。教师在情境教学过程中要强化基础知识的传授，并结合情境教学的实例强调基础知识的重要性，不断加强学生“旧知识”的基础，增强其知识内化能力。对新知识从理解到运用的过程，与个人的认知习惯和方法紧密相连。当前的认知心理学更强调元认知控制的训练，认为元认知能力是决定迁移的核心要素。成功的情境教学不但应有助于学生掌握新知识，而且应有利于学生良好的认知习惯的培养和形成。
再次，教学情境的创设应促进学生的创造性思维能力的发展。全面提高大学生的素质，培养学生的创造性思维能力一直是大学教育的核心目标之一，也是促进我国创新型社会建设的重要要求。合理创设学习情境有利于培养学生创造新思维能力。1、创设“开放式”教学情境。即建立平等、和谐的师生关系，提供给学生和谐、有利于自主探究的时间和空间，使学生萌发出创新意识——想创新、乐创新。同时，根据学生的个性特点和认知水平，精心设计一系列的开放性思考题，甚至不必有正确答案。大学生在特定的问题情境下的创造力往往是超乎想象的。2、创设实践性教学情境，激活学生创造性思维。情境教学理论认为，在非概念水平上，活动和感知比概念具有更为重要的、认识论意义上的优越性，所以应把更多的注意力放在活动和感知上。理工科教学中教师应加强实践教学，在实践教学环节中学生通过动手实践，更能激发学习兴趣和探究热情。并能在实践过程中加深对理论知识的理解，在此基础上突破思维定势，产生各种奇思妙想和创新。
二、情境教学应充分考虑理工科教学的特点
理工科教学（专业课程方面）不但要培养学生扎实的理论基础知识和实验技能，而且还要注重理论在实践中的应用，注重新产品、新技术设计与创新。在内容的表现形式上，整体性和逻辑性较强；同时微观知识点丰富，而且经常以公式推导、数据计算的形式呈现。这无疑对本科教学提出了很高的要求。但另一方面由于与生产生活实际紧密相连，也为情境教学创造了良好的条件。在理工科教学中，创设有助于知识迁移的有效学习情境，必须充分考虑学科特点和要求。
教学情境应与生产实际紧密相连，有要渗透学科的发展前沿。在这样的情境中既贴近学生的生活经验，容易激发学生的学习兴趣和主动性，又可拓展学生的视野，为其打开创造性思维的窗口。例如，在学习聚合物基复合材料的生产工艺时，可对比过去常见的易碎易老化的塑料器皿与现代化玻璃钢生产线生产的汽车用和航空航天用塑料基复合材料板材，并突出展示高性能玻璃钢制品及碳碳复合材料的先进生产工艺。由此引出学生对先进复合材料基体、增强体及制备工艺的学习和探究。
教学情境的创设应保证重、难点的教学基础上，兼顾知识体系的完整性与逻辑性。以玻璃熔液的澄清工艺的教学为例。玻璃溶液澄清原理（包括相关公式及推导）是重难点，内容也比较繁琐。教学中可以类比溶于水中的空气以及煮沸水时气泡变大上浮的例子，给学生以直观的启发。这样学生可以很自然的进入到探究关于气液平衡相关的理论推导中去，既体会到知识体系的逻辑关系，又使得公式推导具有更明确的实际意义，不至于感觉枯燥。
三、结语
情境教学与学习理论符合现代教育理念，是提高学生学习和探究热情、促进学习迁移的一把利器，其在本科教学，特别是理工科教学中应用潜力巨大。深入研究情境教学的规律及方法，将进一步丰富理工科课堂的教学方法，为理工科大学创新型教学助力。
[参考文献]
[1]Brown J S,Collins A,Duguid P.Sitllated cogni-tion and the culture of learning [J].Educational researcher,1989(1)：32-42.
[2]高虹,刘慧琴.从基于问题的学习看研究型课程教学[J].中国高教研究,2003(11)：53-55．
（作者单位：安徽理工大学材料科学与工程学院 淮南）