PBL教學法在化學教學中的嘗試與體會

在傳統化學教學中，我們習慣于把知識的獲得與知識的應用分成是兩個獨立的階段，學習者先通過學習獲得知識，然后才能應用這些知識去解決有關的問題。而實際上，知識的應用并不是知識的套用，在應用知識解決有關問題的過程中，學生常常需要具體問題具體分析，在原有知識的基礎上建構出解決問題的方案。而PBL(Problem-Based Learning)可譯為“基于問題式學習”或“問題本位學習”，是一種新的能貫徹新課改理念、達到新課改目標的教學方法，它強調把學習設置到復雜的、有意義的問題情境中，通過讓學習者合作解決真實性問題，來學習隱含于問題背后的科學知識，形成解決問題的技能，并形成自主學習的能力。筆者在高中化學課堂教學中，開展了PBL教學嘗試，并針對實踐中存在的問題提出了幾點意見。以期探索出一個適合化學PBL教學的模式，提高學生各方面的能力。

—、PBL教學法的理論基礎及指導思想

1.建構主義理論

建構主義理論認為，知識不是通過老師傳授得到的，而是學生通過一定的情境，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式獲得的。只有通過學生真正參加活動，去觀察、實驗、猜想、驗證、反思與交流，才能促進學生學習，完成知識的意義建構。

2.新課程標準

《普通高中化學課程標準》(實驗)提出化學教學應“從學生已有的經驗和將要經歷的社會生活實際出發，幫助學生認識化學與人類生活的密切關系，關注人類面臨的與化學相關的社會問題，培養學生的社會責任感、參與意識和決策能力。”要求學生具有較強的問題意識，能夠發現和提出有探究價值的化學問題，敢于質疑，勤于思索，逐步形成獨立思考的能力。

3.《基礎教育課程改革綱要》(2001)指出:“改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背，機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力”。

二、PBL教學法在化學教學中的嘗試

開展PBL教學使整個教學過程以問題為主線，以學生為主體，教師扮演輔助的角色，激發學生對問題的興趣，引導學生在課本和各種教學資源中尋找解決問題的思路和方法，使學生在探究中深入掌握知識。故筆者把教學實踐過程分為準備階段、自主探究階段、發表階段、評價階段和反思階段。

1.準備階段

(1)教師鉆研教材，設置問題情景

問題情景的設置是PBL的教學的重要環節，從有關文獻來看，問題的設計應體現以下特征:①問題必須能引出與所學領域相關的概念原理。②問題應該是開放的、真實的，復雜的(包含許多相互聯系且重要的部分)。③問題需能夠激發學生的動機，鼓勵他們去探索、學習。④問題的選擇要具體考慮教學目標以及學習者的知識、技能水平和動機態度等因素。如筆者在鈉的過氧化物性質的教學中，在學生已經掌握了過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣后，設計了如下問題:在過氧化鈉與水反應后的溶液中，若滴加幾滴酚酞試液，會產生什么現象呢?學生根據已掌握的知識很快就回答是“變紅”。然后引導學生用實驗來驗證，實驗結果是:先變紅后褪色。那到底是什么原因呢?這時，學生的學習興趣變得很濃厚，個個都想探個究竟。

(2)師生準備必要的物質和知識

PBL教學法要求設置的問題必須源于教材又高于教材，文獻資料是解決問題不可缺少的學習工具，筆者認為課前可準備一些相關文獻資料供學生查閱;計算機具有各種媒體信息處理和人機交互功能，并能實現網上多媒體信息傳遞和多媒體信息資源共享，形成一種較為理想的多媒體網絡化學學習環境，有條件的學校可準備在教室配備計算機。筆者認為，知識準備可通過“導學稿”來實現。教師在講課的前一天把“導學稿”發給學生，讓學生在課前預習。通過預習，使學生明確——學習目標和內容;教師要提的問題;自己不懂的地方，以及聽課的重點和難點等。學生帶著問題上課，可提高聽課的效率。例如在講授“鈉的化合物”這一節內容時，筆者發給每個學生一份簡單的“導學稿”，主要是介紹要學習的重點及難點，并提出了一些簡單問題和拓展了一些課外知識供學生閱讀和思考，使全體學生共同體驗和理解既定課題，作為大家的共同基礎。最終的目的是為了使學生腦中形成總體上的印象，初步發揮學生學習的主體作用。

2.自主探究階段

(1)分組分任務

分組是開展協作學習不可缺少的一個環節，一般可根據要解決問題的需要進行分組分工。實踐證明，一般小組由6-8人組成最合適，這樣有利于每個小組成員都參與到小組活動中，而且便于交流和組織管理。分組后，選出負責組長，按照小組員的興趣和能力分配各自的任務，盡可能給他們提供擴展知識和能力的機會。注意，每組應選一個記錄員，負責在黑板上記錄解決問題的過程，包括問題中的事實信息、學生的想法和假設以及所確定的學習要點和活動計劃。教師在這一階段，要做好協調工作，整體策劃，盡量保證每個學生都能承擔一項具有挑戰性，但又力所能及的任務。

(2)自主探究，合作交流

自主探究，合作交流階段是整個過程的核心階段。在這一階段，各小組可通過教師提供文獻資料、化學儀器藥品和學校搭建的網絡平臺，按照各自的任務查找信息、傳遞信息、加工信息、討論問題、實驗探究并且定時地進行小組集合，匯報各自的完成情況。最后，整合探究成果。如針對上述“過氧化鈉與水反應后的溶液中滴加酚酞，為什么出現變紅后褪色現象?”這一問題的探究過程如下:學生分組查閱文獻和網上搜索，找到以下資料:酚酞在c(OH-)為1.0×10^-4mol/L～2.5mol/L時呈紅色，且半分鐘內不褪色;H₂O₂具有氧化性、漂白性和熱的不穩定性，在MnO₂催化條件下迅速分解。然后，根據所提的問趣，所查到的資料進行分組討論，最后提出了以下可能的原因:1.過氧化鈉具有強氧化性，生成物中氧氣，過氧化氫(可能產物)等也具有強氧化性，可能是氧化漂泊了紅色物質;2.紅色褪色，可能是生成的氫氧化鈉溶液濃度較大;3.反應后試管很熱，可能是溶液溫度較高使紅色褪去。真正的原因到底是什么呢?這時，筆者設置若干問題引導學生通過控制實驗條件的方法探究反應的原理。學生經過討論，設計了如下幾個實驗:1.用定量的方法探究方案中是否有H₂O₂，方法是稱取3.9gNa₂O₂固體，使之與足量的水反應，測量產生O₂的體積，并與理論值比較。2.在反應后的溶液中加入MnO₂，然后再加入酚酞，看酚酞是否不褪色;3.在反應后的溶液中加水稀釋到不同程度，先用pH試紙測反應液的酸堿度，再加酚酞試液后看溶液是否變紅;4.把反應后的溶液冷卻后，再在其中加酚酞試液，看是否變紅，最后進行分組探究實驗，完成實驗報告。通過設計這樣的問題，讓學生在自主學習，分析、驗證的過程中培養自學的能力，提高解決問題的能力，同時也培養了他們創新精神和協作精神。

需要強調的一點是，筆者在這一階段并沒有采用“放羊式”，而是給學生必要而適度的幫助。

3.成果發表階段

在這個階段主要是學生以各種形式來發表探究成果。筆者認為單一模式不可能培養出有創造性的學生，也難以激發學生的興趣和探索欲望，所以鼓勵學生不拘形式地以多樣化的方式展示自己的學習成果。如指導和組織學生以口頭發言、書面報告的形式發表，還可以制作幻燈片與同學交流，甚至可以通過電子郵件或個人網站將自己的成果展示給師長、朋友等。本案例中的幾個小組中，有三個采用代表口頭發言方式，兩組采用書面報告的形式，兩組采用幻燈片報告。

4.評價階段

學生成果匯報后，教師必須進行評講，并組織好評價活動。筆者要求學生在進行評價時注意以下事項:(1)評價要客觀、公平;(2)評價要“重過程、輕結論”。(3)評價要包括過程、結果、態度、情感等。在上面的案例中，除了讓學生參照已編好評價表進行自評和互評外，還組織學生進行討論、投票，選出了“積極分子”、“最有創意者”、“最合契小組”、“進步飛人”、“操作規范獎”、“成果優秀獎”等多個獎項的獲得者，這樣做一方面有利于激勵他們，另一方面有利于提高他們的競爭意識。

5.反思概括階段

在最后，學生通過反思自己學習成果及問題解決的過程，來提煉知識，升華思維，掌握學習策略。筆者的具體做法是:在課堂中引導學生對PBL過程的每一環節進行反思，反思自己在小組活動中做了些什么，運用哪些知識和學習策略，學到了什么，還有什么疑惑有待今后解決。同時，還反思PBL教學過程中的遺憾和不足，并提出改進方案。最后，學生將反思結果、改進方案記錄在“反思本”上，教師負責檢查學生改進方案的落實情況和提供必要的幫助。

三、化學課中運用PBL教學法的體會

化學課中運用PBL教學法一段時間后，通過問卷調查，能力測試和單元測驗等途徑，收集到的信息初步表明，采用PBL教學法是有效的，可以培養學生以下幾種意識:主體意識、創新意識、合作意識、競爭意識、全局意識、效率意識和規范意識，而且使學生的自主學習、合作學習能力以及學習成績得到較大的提高。但信息反映也存在一些問題，主要有:少部分學生不適應PBL教學模式，更習慣于傳統授課形式;主動學習技巧缺乏的學生流失在外;查閱學習資料的方法和途徑欠缺;高中學生面臨高考的壓力，不愿花過多時間對問題進行深入探究;因材施教問題;教學效果缺乏更有效的評估手段等。在此，筆者針對在實踐中的存在問題，提出了以下幾點的意見。

(1)在化學教學改革中不應機械地套用PBL教學法，而應根據化學科的目標和內容，通過實踐與理論結合，不斷反思，改進教學，以達到最佳的教學效果。

(2)設置高質量的問題情景是實施PBL教學法的核心任務，也是實施工作的難點。高質量的化學問題應該緊扣教學目標、適應學生的知識水平、認知結構、貼近實際生活、具有開放性和彈性、注重學生的情感體驗，能夠讓全體學生都能通過對問題的探究有所體會、有所提高。因此，教師要認真鉆研教材，在熟練掌控教材和全面了解學生知識水平的基礎上設置高質量問題。

(3)教師編寫好“導學稿”和學生使用好“導學稿”是實施PBL教學法的重要環節。一份高質量的“導學稿”，可提高學生學習效率和質量。要寫出高質量的“導學稿”，要求教師有較高的素質和教學經驗。

在學生自學時間安排、能力訓練形式及課堂組織教學方面，都需要在實踐中不斷探索和改進。

(4)在教學實踐中我們觀察到，基礎差、知識面狹窄的學生對PBL教學的不太適應，故通過教師在問題設置上考慮分層次，分組時采取“互補式”，在學習和探究方法上，情感上給予必要的指導。

(5)盡管PBL教學效果得到一些國內外教育者的認可，但是科學的評估體系尚未健全。因此要不斷加強PBL教學的研究，逐步建立定量和定性相結合的科學評估體系，由此探索出一套具有化學課學科特色的PBL教學模式。

(6)在PBL教學過程中化學教師要扮演好學生學習的引導者的角色。在PBL教學過程中，化學教師要努力完成以下角色任務:①引導小組的工作:包括提供反饋，就學生的推理過程進行提問和啟發，鼓勵他們對信息的批判性評價，幫助學生在問題討論中協調、整合基本知識與實際技能等。②支持小組的積極互動:鼓勵學生對學習過程的控制調節，建立良好的小組成員關系。教師要引導學生逐步走過PBL的各個環節，監視小組活動，以確保所有的學生都參與到活動中，要鼓勵學生外化他們的思維過程，并鼓勵他們相互評論。此外，在引導的過程中，關注主動學習技巧缺乏和知識基礎比較差的學生，避免他們流失在外。

(7)課后教師要進行認真細致的反思。一方面，化學教師要對學生學習過程的每個環節進行反思，看是否達到了預期的目標，學生在此學習活動中參與度怎樣，收獲情況如何，并可記錄下積極的情感體驗和意外的火花。同時反思教學策略及教學過程中的不足，提出改進方案。另一方面，要對自己在探究活動中角色的成功度進行反思，研究學生的學習和體驗過程，總結經驗教訓，做好反思筆記，落實改進方案。

參考文獻:

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(責任編輯 易志毅)