PBL模式在理想氣體壓強公式教學中的應用

摘 要：以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，提出了PBL教學模式，針對理想氣體壓強公式教學的實際情況，制定了實施方案，展示了問題，教學效果較好，同時就存在的問題做了分析和探討，提出了一些改進措施。

關(guān)鍵詞：PBL教學模式 建構(gòu)主義 理想氣體壓強

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）05（b）-0024-01

1 提出問題

在大學物理課程中，就求解“理想氣體壓強”所用理論而言，首次從經(jīng)典力學轉(zhuǎn)向統(tǒng)計物理，學生無法直接運用已有的理論和方法去分析問題、解決問題，因此，給學生的學習帶來很大的困難，也成為教學的難點。要用微觀物理量來反映宏觀物理量，必須運用統(tǒng)計方法，即對微觀量求統(tǒng)計平均值的方法，這對學生來說是一個全新的思想和理論。我們在認真分析教材和充分了解學生的前概念基礎(chǔ)上，改變了傳統(tǒng)的教學方法，提出基于問題學習（Problem-Based Learning，簡稱PBL）的教學模式，主張問題是學習的起點，強調(diào)學生在學習中的主體地位，以學習者為中心的教學模式。

2 理論基礎(chǔ)—— 建構(gòu)主義

建構(gòu)主義認為學習是學習者主動建構(gòu)內(nèi)部心理表征的過程[1]。學生掌握科學知識的過程不是將現(xiàn)有的知識灌輸進學生頭腦內(nèi)的過程，而是在原有認識的基礎(chǔ)上自主建構(gòu)知識的過程，學生的原有認識和認知沖突在建構(gòu)過程中起著十分重要的作用。布魯克斯（Brooks）等人關(guān)于建構(gòu)主義學習提出了五個重要原理，即圍繞著主要概念將學習結(jié)構(gòu)化，尋求和重視學生的觀點，提出與學生有關(guān)的問題，使課程適應于關(guān)注學生的假定，在一定的教學情景中評估學生的學習。

關(guān)于實現(xiàn)建構(gòu)主義課堂教學的策略，教育學研究者羅伯特·亞格爾（Robert Yager）指出：要尋求和使用學生的問題和觀點引導課程和整個教學單元；要接受和鼓勵學生觀點的創(chuàng)新；使用學生的思維、經(jīng)驗來推動教學；使用開放性問題，并鼓勵學生去精制他們的問題和回答；鼓勵學生互相挑戰(zhàn)各自的觀念和概念；強調(diào)合作、尊重個性；尊重和使用學生所提出的所有觀點[2]。

可以看出，建構(gòu)主義始終強調(diào)了一個核心的觀點，即“以學生為主體、以問題為中心”進行教與學的活動。

3 案例

關(guān)于理想氣體壓強公式的教學設(shè)計中，我們不但注重知識目標和能力目標，也注重情感體驗、價值觀目標，努力讓學生在學習過程中體驗成功的喜悅，感受到自身的價值，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。

3.1 實施方案

首先，要求學生針對“理想氣體壓強公式”，課前提出問題，交給教師。教師提示學生可以對物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律、知識的應用等提出問題。這種方式一是可以保護部分學生的自尊心，使他們能夠放心大膽地去提出問題。二是給教師有一個準備時間，能夠在備課的過程中把學生提出的問題歸納、梳理，融會在自己的教案中，在教學的過程中，恰當?shù)爻尸F(xiàn)出來。

其次，是教師篩選學生問題，并引導學生提出其它問題，在課堂上展示重點、共性問題。課堂教學呈現(xiàn)方式：以問題為中心，采取小組討論的方式，小組代表發(fā)言，同時提出存在的問題。對于匯報結(jié)果和提出的問題教師和其他各組給出評價。

3.2 展示問題

問題1：解決問題的理論基礎(chǔ)。（理想氣體分子模型和統(tǒng)計假設(shè)）

問題2：理想氣體分子模型具有的特點。

問題3：理想氣體分子的統(tǒng)計假設(shè)。

問題4：研究方法。（對單個氣體分子用牛頓力學，對大量氣體分子運用統(tǒng)計力學規(guī)律）

問題5：研究思路。（分別求出一個速度為的分子對的沖量，單位時間內(nèi)一個速度為的分子對的合沖量，單位時間內(nèi)所有分子對的總沖量，即所有分子對受到的力，再利用壓強定義式求出壓強P的表達式。）

問題6：所用理論和公式。

問題7：選取什么作為研究對象？全部器壁？還是一小部分器壁？結(jié)論是否一樣？

問題8：如何求出一個速度為的分子對的沖量？

問題9：如何求出單位時間內(nèi)一個速度為的分子對的合沖量？

問題10：如何求出單位時間內(nèi)所有分子對的總沖量，即所有分子對受到的力？

問題11：如何運用速度平方的統(tǒng)計平均值化簡？

問題12：對壓強公式分析討論，壓強為何是個統(tǒng)計量？

4 教學效果

實踐證明，PBL教學，問題環(huán)環(huán)相扣，給出了學習的思路和需要的工具，也建構(gòu)了一系列清晰的物理圖像，在學生提出問題、分析問題、解決問題的過程中，在新舊知識的聯(lián)系或沖突中，誘發(fā)學生的學習動機，給出學生的需求，引導學生完成知識建構(gòu)，在研究討論的過程中培養(yǎng)學生良好的人格，促進了教師和學生、學生和學生之間的交流與合作。

另外，長期堅持這種教學，不斷積累經(jīng)驗，教師對學生頭腦中的問題有較強的預見性，便于老師形象生動地授課，增強學生獲取知識的動力，從而達到好的教學效果。

5 思考

采用PBL教學，對教師提出了更高的要求。教師要不斷學習，終生學習，才能很好應答學生的眾多疑問。另外，教師要根據(jù)學生的問題，把握教學內(nèi)容的深度和廣度，工作量較大，我們可以進行團隊合作來快速、有效實現(xiàn)。對于學生來說，課堂討論時，個別同學沒有進入討論狀態(tài)，參與性不強，在學生沒有形成習慣前，這樣的教學比傳統(tǒng)的講授式占用的課時多。為了調(diào)動學生的積極性，教師可以采取以下措施：對能夠提出一定質(zhì)量問題的學生，每提一問平時成績加5～10分；在課堂上，代表小組陳述發(fā)言的，不論正確與否，每次平時成績加5～10分；抄襲其他同學的，每一問扣平時成績10分。

6 結(jié)語

構(gòu)建利于高校學科開展的PBL教學模式還有待進一步研究，各種教育教學的改革舉措，其目標都是促進教育教學質(zhì)量的提高，所有的教學理念、改革措施最終都要落實到課堂教學當中，教師如何進行教學直接影響著課堂教學的最終結(jié)果。因此，我們必須把教育教學理論運用到日常教學當中，做一些教學改革的嘗試，可能會產(chǎn)生意想不到的教學效果，也會給我們教學生活帶來它原本的別開生面和新鮮光彩，使我們感受到教學的新意和情趣，同時，使我們在教學實踐中感受和理解先進的教學理念，從而進一步豐富教育教學理論。

參考文獻

[1]陳琦，劉儒德.當代教育心理學[M].北京：北京師范大學出版社，2001：98.

[2]鐘啟泉，孫可平，鄧小麗.理科教育展望[M].上海：華東師范大學出版社，2002：164.