基于問題式學習在初中化學教學中的應用研究*

端木傳勝

1.什么是基于問題式學習

基于問題式學習（Problem一based Learning,也譯成問題式學習）是一種與建構主義理論及其教學原則非常吻合的教學模式，它以問題為中心，讓學生圍繞問題展開知識的建構，籍此過程促進學生靈活掌握基礎知識和發(fā)展高層次的思維技能、解決問題能力以及自主學習能力。其教學過程一般包括以下幾個環(huán)節(jié)：形成一個小組，提出一個新問題，解決問題，展示與交流成果，在解決問題后進行反思。

2.創(chuàng)設情境，設疑激趣，培養(yǎng)學生的問題意識

“思源于疑”，也就是說思維離不開問題，離開問題，思維就成了無源之水。教學心理學研究表明：只有當學生心求通而未遂，口欲言而不能時，他們的思維最活躍，解決問題的心里最急切，所以學習活動就是要創(chuàng)設一種學生接觸到的學習內容與原有知識水平不和諧、不平衡的心理狀態(tài)，只有在這樣的“問題”下，學生的學習效率才能得到提高。

發(fā)現(xiàn)問題是科學研究的出發(fā)點，是開啟任何一門科學的鑰匙。沒有質疑就不會有解釋問題和解決問題的思維、方法和知識。問題是新思想、新方法的種子。現(xiàn)代教育理論研究指出：從本質上講感知不是學習產生的根本原因（盡管學生學習是需要感知的），產生學習的根本原因是問題。沒有問題就難以誘發(fā)和激起求知欲，沒有問題，學生也就不會去深入思考，學習就只能是停留在表層和形式上，不能身層次地發(fā)展。我們一方面強調通過問題來進行學習，把問題看作是學習的動力、起點和貫穿學習過程中的主線，另一方面通過學習來生成問題，把學習過程看成是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。

質疑就是要培養(yǎng)學生的問題意識，所謂問題意識是指問題成為學生感知和思維的對象，從而在學生心里造成一種懸而未決但又必須解決的知識狀態(tài)。問題意識不僅會激發(fā)學生強烈的學習愿望，從而注意力高度集中，積極主動地投入學習，而且還可以激發(fā)學生積極探究、敢于創(chuàng)新、勇于追求的科學精神。沒有強烈的問題意識，就不可能激發(fā)學生的沖動性思維和思維的活躍性，更不可能激發(fā)學生的求知思維和創(chuàng)造思維。

例如在講“鋼鐵銹蝕及其防護”一節(jié)時，可布置預習作業(yè)，讓學生回家觀察比較切過咸菜的刀，一面不作任何處理，一面選相近的三處進行如下處理：一處用水濕潤，一處用干布擦干，一處用干布擦干后涂上一層菜油，放置一晝夜，觀察四處有何變化。通過學生自己的觀察，引出探究鋼鐵銹蝕的條件的學習情景，使學生自然而然地發(fā)現(xiàn)問題。

3.基于問題學習的化學教學過程

以建構金屬生銹等知識為例來探索如何在化學教學中來實施基于問題學習，并闡述其教學的基本過程。

3.1 組織學習小組

將60個人的一個班分成6個小組，每個小組選出一名組長，負責小組的組織工作。小組成員要本著自愿的原則加人進去，組員間要互相熟悉，這樣才能有利于組員間的溝通與合作。

3.2 提出一個新的化學問題

這是能否達到預期效果十分關鍵的一步，因為這個問題的設置關系到學生的積極性能否被調動起來。這個問題應使學生通過反復討論能提出與解決問題相關的學習議題，即學習議題隱含在問題之中。這樣能使學生由“要我學”轉向“我要學”的態(tài)度，充分調動學生的積極性。為了能產生關于金屬銹蝕等相關問題的學習議題，我們設置的問題是：銅銹是什么？銅為什么會生銹？在什么條件下更容易生銹？

3.3 解決化學問題

各小組得到化學問題后，他們對問題進行議論，提出假設，再用事實證明假設的合理性。經過這樣的往復過程，逐漸形成學習議題。

在黑板上記錄下小組對問題的解決及其思維過程，羅列有關這個問題的事實、組員的想法和假設所確定的學習議題以及研究計劃和設計實驗方案。由于學生學習了鐵生銹的相關知識，小組成員在解決這個問題時覺得可以借鑒探究鐵生銹的條件來探究銅生銹的原因。小組成員就要分散去查詢書籍資料，了解到銅銹的成分，設計實驗方案，最后共同完成。在新一輪問題解決階段，組員重新集中，交流各自學到的知識，用新學到的知識重新分析問題，考慮他們的假設，提出新的問題，又產生新的學習議題。在這一過程中，學生不僅要分享彼此學到的知識，更為重要的是，他們還要評價自己的信息以及其他小組的信息，這有助于成為自我引導的學習者，從而有助于他們適應所面臨的實際情景。在這個問題中，通過實驗和小組間交流后發(fā)現(xiàn)銅銹的組成中含有碳元素，不僅與氧氣和水蒸氣有關，還與空氣中的二氧化碳有關。

3.4 展示與交流成果

這個階段是全班進行共同交流的階段，學生用實驗、數(shù)據(jù)分析、圖表、論文、口頭表達等方式來展示他們的理解，這不僅有助于培養(yǎng)學生的交流表達技能，還有利于學生在知識與方法上互相學習，共同提高。

3.5 在問題解決之后進行反思

在問題解決之后進行的反思中，學生會有意識地對他們新解決的問題進行反思和抽象。他們會考慮當前問題與以前問題之間有什么聯(lián)系，這個問題與其他問題有什么相似和相異之處。這種反思有助于他們概括并懂得什么時候可以應用這種新知識，使學校教育與社會需要的差距縮小，使學生靈活掌握知識，實現(xiàn)有意義的學習。更重要的是通過評價自己的成果，反思自我引導學習和合作解決問題的有效性，有利于發(fā)展學生高層次思維能力。

4.實施問題式教學應注意的問題

4.1 設計問題應符合學生的認知水平

建構主義理論認為，學習的過程是以自己原有的經驗系統(tǒng)為基礎，對新的信息進行編碼，建構自己的理解過程。因此，學生的新知識體系的構建，必須以已有知識為基礎。從這一點出發(fā)，教師設計的問題一定要符合學生現(xiàn)有的認知水平，應以日常生活中的現(xiàn)象和實驗現(xiàn)象或已有的知識、經驗為基礎。設計的問題應做到深淺適中、難易恰當、大小合適，符合學生年齡、智力水平和個人能力水平，使多數(shù)學生能夠通過對已有知識的分析、判斷、推導、運算進行回答。只有這樣的問題，才能有效地推動實驗教學進程，提高實驗教學效率。反之，如果教師設計的問題刁、難、怪，超出學生實際水平，使得學生根本無法回答，就會打擊學生回答問題的積極性，使課堂氣氛變得沉悶，久而久之還會使學生產生消極畏難情緒。這樣既浪費時間，又達不到實際效果，與實施問題式教學的初衷相悖。

4.2 設計的問題應有層次性

人們在做一件事情的時候，總是喜歡先從較簡單、較基本的做起，然后再去突破難點，完成關鍵步驟。沒有人喜歡在一開始就直接去攻克難關而不經歷任何鋪墊。因為在從易到難解決問題的過程中，人們可以逐步總結規(guī)律、積累經驗、增強信心，而這些對問題最終得以解決無疑是至關重要的。學生的學習過程也是如此。所以，教師所設計的問題應根據(jù)學生認知心理的特點，按照一定順序加以排列、組合成題。這樣的題目會使學生從心理上樂于接受，易于找到解決問題的辦法，從中體會到學習的樂趣。排列的總體原則是：從易到難，從現(xiàn)象到本質，從定性分析到定量分析。

在基于問題學習的教學過程中，我們要充分認識到，盡管基于問題學習教學的效率不如傳統(tǒng)的講授方式，但它在培養(yǎng)學生應用知識解決實際問題、創(chuàng)造性思維等方面有著自身的優(yōu)勢，其教學價值是巨大的。但初中化學教學內容繁多、時間有限，加之實驗條件、升學壓力等因素的限制，要大規(guī)模和長期應用這種教學模式是不切實際的；而在大學，不論在時間上還是在實施的硬件條件方面都更有利于實施這種教學模式。還需說明的是，我們在具體應用這種教學模式時，應重在對其要素（如問題的作用、學生反思的重要性）的認識，要結合我國化學教學現(xiàn)狀做適當調整，這樣能讓它在當前化學教學改革中發(fā)揮更大的實用價值。(收稿日期：2014-02-16)