PBL教學(xué)模式在校本選修課中的應(yīng)用

冷春波

摘要：PBL教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以問(wèn)題為導(dǎo)向，將學(xué)生置身于有意義的、真實(shí)的問(wèn)題情境中，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)合作對(duì)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題展開(kāi)探究、解決問(wèn)題。這正是科學(xué)研究過(guò)程中所需要遵循的規(guī)律，也是化學(xué)學(xué)科教學(xué)中要滲透的核心素養(yǎng)之一。將PBL教學(xué)模式與高中化學(xué)校本選修課相結(jié)合，從驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題出發(fā)，以問(wèn)題為活動(dòng)導(dǎo)向，以真實(shí)情境為依托，不僅可以激發(fā)學(xué)生興趣，還可以有效地提升學(xué)生的課堂參與度，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué)模式;化學(xué);校本課程;選修課

文章編號(hào)：1008-0546（2020）06-0039-04 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969（i.issn.1008-0546.2020.06.011

學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)主要源于對(duì)問(wèn)題的思考和探索。基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)（Problem-Based Learn-ing，PBL）的教學(xué)方法和模式被稱為“問(wèn)題式學(xué)習(xí)法”或PBL教學(xué)模式，是由美國(guó)的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows于1969年在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)。它強(qiáng)調(diào)以問(wèn)題為導(dǎo)向（驅(qū)動(dòng)問(wèn)題），將學(xué)生置身于有意義的、真實(shí)的問(wèn)題情境中，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)合作對(duì)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題展開(kāi)探究、解決問(wèn)題，從而提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

我國(guó)普通高中教育的目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生全面而有個(gè)性的發(fā)展，為學(xué)生適應(yīng)未來(lái)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和適應(yīng)社會(huì)生活做準(zhǔn)備而提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。從這一目標(biāo)出發(fā)，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（新課標(biāo)）中將化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)分為“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”和“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”等五個(gè)方面。其中明確指出高中生要能夠具有較強(qiáng)的問(wèn)題意識(shí)，能夠根據(jù)假設(shè)提出實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)，收集實(shí)驗(yàn)證據(jù)，并能夠給予實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析并得出結(jié)論。本研究以新課標(biāo)理念為指導(dǎo)，依托化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，結(jié)合本人、本校的實(shí)際情況，制定切實(shí)可行的課程方案，嘗試應(yīng)用PBL教學(xué)模式開(kāi)發(fā)并實(shí)施高中化學(xué)選修類校本課程，以促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面培養(yǎng)和提升。

一、課程的選題

校本課程的選題通常要考慮到兩方面因素：首先，學(xué)生的知識(shí)掌握程度和認(rèn)知水平;其次，學(xué)生生活中熟悉的場(chǎng)景或物質(zhì)。本課程的開(kāi)課對(duì)象是高一下學(xué)期的學(xué)生。在化學(xué)必修課中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識(shí)（高中一年級(jí)第一學(xué)期）包括：鹵素、能量變化等，學(xué)生正在學(xué)習(xí)的知識(shí)（高中一年級(jí)第二學(xué)期）包括：硫酸、化學(xué)反應(yīng)速率、鹽溶液的酸堿性等，學(xué)生即將學(xué)習(xí)的知識(shí)（高中二年級(jí)第一學(xué)期）包括：酸堿滴定等（如表1）。同時(shí)，生物必修課中已涉及消化過(guò)程，物理必修課中已涉及摩擦力等相關(guān)知識(shí)。基于以上基礎(chǔ)知識(shí)，本著提高學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣、加強(qiáng)學(xué)生身邊生活與化學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系、挖掘?qū)W生的個(gè)性潛能、培養(yǎng)學(xué)生的探究和合作精神，初步鍛煉學(xué)生跨學(xué)科思維能力，本課程選擇以“廚房”這一學(xué)生熟悉的場(chǎng)景為媒介，深化鹵素、滴定過(guò)程、定性與定量反應(yīng)等相關(guān)知識(shí)和技能，拓展學(xué)生的化學(xué)視野，并將課程名稱暫定為《廚房中的化學(xué)》。

二、課程主要內(nèi)容的設(shè)置

本研究采取問(wèn)卷調(diào)查法，嘗試進(jìn)一步了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)和學(xué)習(xí)方式。首先，列舉了一系列廚房可能會(huì)有的物品，學(xué)生可以從中選擇自己感興趣的物品。圖1是問(wèn)卷調(diào)查的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從圖1（A）中我們可以看到，學(xué)生們對(duì)茶、米、鹽、醋等食品、飲料和調(diào)味品比較感興趣（餅狀圖中藍(lán)色、橙色、灰色區(qū)域），占約74%，對(duì)洗滌劑、鍋等用品興趣不大（黃色、深藍(lán)色區(qū)域），占約20%。此外，還有6%的同學(xué)選擇了其他（綠色區(qū)域），經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的了解，這一部分學(xué)生感興趣的是其他類型的食品。因此，我們可以看到，學(xué)生對(duì)食物的興趣遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)用具的興趣。這也與這一年齡段有一定的關(guān)系，高中學(xué)生大多數(shù)時(shí)間都在食堂吃飯或父母做飯，對(duì)廚房用具的興趣遠(yuǎn)沒(méi)有對(duì)美食的興趣。

基于圖1（A）的調(diào)查結(jié)果，進(jìn)一步的問(wèn)卷調(diào)查著重對(duì)食品類進(jìn)行細(xì)化，從宋代吳自牧的《夢(mèng)梁錄》中的“蓋人家每日不可缺者，柴米油鹽醬醋茶。”得到靈感，從“柴、米、油、鹽、醬、醋、茶”七個(gè)方向進(jìn)一步展開(kāi)問(wèn)卷調(diào)查（圖1B），對(duì)學(xué)生興趣點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化和進(jìn)一步明確。從圖1（B）中我們可以看到，學(xué)生的興趣相對(duì)分散，每一個(gè)方向都有一定比例的學(xué)生選擇。其中，對(duì)“茶”感興趣的學(xué)生明顯多于其他，其次是“醬”和“米”。因此，在開(kāi)課前課程內(nèi)容的準(zhǔn)備上，為滿足學(xué)生多樣化的需求，以“柴、米、油、鹽、醬、醋、茶”七字作為七個(gè)活動(dòng)方向，均有進(jìn)行準(zhǔn)備（課程活動(dòng)設(shè)計(jì)中會(huì)著重分析）。

在具體內(nèi)容的選擇上，適當(dāng)結(jié)合了物理和生物的知識(shí)，利用跨學(xué)科知識(shí)來(lái)解釋實(shí)際現(xiàn)象。例如“柴”這一活動(dòng)方向中，設(shè)置的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題之一是“鉆木真的能取火嗎？”。對(duì)這一問(wèn)題的回答可能會(huì)涉及到以下幾個(gè)方面：

（1）木材的著火點(diǎn)及著火條件（化學(xué)知識(shí)）;

（2）相同/不同木材之間的摩擦力與哪些條件有關(guān)（物理知識(shí)）;

（3）鉆木取火過(guò)程中可能需要的附加材料及性質(zhì)（化學(xué)知識(shí)）。

例如“米”這一活動(dòng)方向中，設(shè)置的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題之一是“大米進(jìn)入我們身體后……”。這一問(wèn)題的回答可能會(huì)涉及到以下幾個(gè)方面：

（1）淀粉水解方程式（化學(xué)知識(shí)）;

（2）淀粉在人體中的消化代謝過(guò)程（生物知識(shí)）。

三、課程中實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)

本課程以40分鐘為一個(gè)課時(shí)，以PBL理論中的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題為引領(lǐng)，以知識(shí)面的拓寬和拓展為目的，將課程中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)定為定性或半定量實(shí)驗(yàn)為主。若后續(xù)學(xué)生對(duì)某一個(gè)或某幾個(gè)實(shí)驗(yàn)感興趣，學(xué)生可以在這一課程的基礎(chǔ)上，以進(jìn)一步探究和縱向深人為目的選修另一門校本課程，例如本人已開(kāi)發(fā)和實(shí)施的校本課程《碘鹽中碘含量的測(cè)定》。下面以“茶”為例，將本課程涉及到的學(xué)生實(shí)驗(yàn)從驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題、主要內(nèi)容、學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)等幾方面進(jìn)行闡述（見(jiàn)圖2）。

“茶”這一活動(dòng)是學(xué)生們相對(duì)比較感興趣的話題，有22.9%的同學(xué)對(duì)茶有興趣和進(jìn)一步學(xué)習(xí)的愿望，通常作為本門課程的首個(gè)活動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)問(wèn)題：家里來(lái)客人為什么通常請(qǐng)客人喝茶？我們喝茶的時(shí)候要注意什么？

茶葉歷史悠久，至今已形成茶文化，茶文化意為飲茶活動(dòng)過(guò)程中形成的文化特征，包括茶道、茶德、茶精神、茶聯(lián)、茶書(shū)、茶具、茶畫(huà)、茶學(xué)、茶故事、茶藝等等。在科技高速發(fā)展、外來(lái)文化對(duì)本土文化不斷沖擊的現(xiàn)代，茶文化仍然在人們心中占據(jù)著不可或缺的地位。在大多數(shù)人的家中亦保留了茶文化中最為基本的待客功能。以“家里來(lái)客人為什么通常請(qǐng)客人喝茶？”這一驅(qū)動(dòng)問(wèn)題出發(fā)，從學(xué)生熟悉的場(chǎng)景人手，引起學(xué)生的繼續(xù)研究興趣和進(jìn)一步探索的疑問(wèn)，喚醒和加強(qiáng)學(xué)生的民族使命感。

同時(shí)，要回答這一驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，需要知道茶對(duì)人體是否有益處，是否可以長(zhǎng)時(shí)間飲用。教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主查閱資料。學(xué)生查閱的資料應(yīng)與茶葉的主要成分以及這些成分對(duì)人體的影響相關(guān)。從而自然的過(guò)渡到另一個(gè)驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題“我們喝茶的時(shí)候要注意什么？”，其包含了對(duì)茶葉成分的更深層次的理解，比如茶多酚的性質(zhì)。因此，在茶多酚性質(zhì)這一部分安排了“氧化還原滴定法測(cè)定茶葉中茶多酚含量”的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，來(lái)對(duì)不同茶葉中茶多酚的含量進(jìn)行定量的測(cè)定。

綜上所述，茶這一活動(dòng)是在以下幾個(gè)問(wèn)題引領(lǐng)下完成，其主次關(guān)系如圖3。

（1）家里來(lái)客人為什么通常請(qǐng)客人喝茶？

（2）茶文化的發(fā)展？

（3）茶對(duì)人體是否有益處，能否長(zhǎng)時(shí)間飲用？

（4）茶葉的主要成分及對(duì)人體的影響？

（5）我們喝茶的時(shí)候要注意什么？

（6）茶多酚是什么？

（7）茶葉中真的有茶多酚嗎？

（8）哪種茶葉中茶多酚含量最多？

四、探究與實(shí)踐效果

本校本課程已實(shí)施過(guò)，從實(shí)施過(guò)程及學(xué)生反饋中不難看出，我們的學(xué)生是很喜歡并全程參與到其中的。下面分別從本課程的課程內(nèi)容的難度、學(xué)生的反饋等方面進(jìn)行闡述。

1.課程內(nèi)容的難度

本課程對(duì)應(yīng)的學(xué)生是高一下學(xué)期的，從初中三年級(jí)開(kāi)始接觸化學(xué)知識(shí)到高一下學(xué)期，只有一年半的時(shí)間，學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備可以說(shuō)還是比較薄弱的。本課程中大部分內(nèi)容雖然是出自生活，但從化學(xué)角度解讀的時(shí)候比較考驗(yàn)學(xué)生舉一反三的能力，同時(shí)部分內(nèi)容是全新的，要求學(xué)生在課上吸收新知識(shí)的同時(shí)實(shí)踐和應(yīng)用，對(duì)學(xué)生迅速消化和吸收新知識(shí)的能力以及從化學(xué)視角看待身邊事物的要求較高。高中學(xué)生剛剛開(kāi)始涉及定量實(shí)驗(yàn)，逐步接觸到定量實(shí)驗(yàn)相關(guān)的精密玻璃儀器，包括容量瓶（高一上學(xué)期）、滴定管（高二上學(xué)期）等。兼顧高一學(xué)生的知識(shí)水平和課時(shí)，本課程將實(shí)驗(yàn)活動(dòng)（圖4）設(shè)定為定性或半定量實(shí)驗(yàn)為主。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)操作上，盡量應(yīng)用學(xué)生熟悉的儀器。本課程在學(xué)生較為熟悉的實(shí)驗(yàn)儀器用品基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)、拓展化學(xué)思維、轉(zhuǎn)換化學(xué)視角。總體難度適合高中一年級(jí)的學(xué)生。

2.學(xué)生的反饋

學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)訓(xùn)練的環(huán)節(jié)包括發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、完成實(shí)驗(yàn)、收集并分析實(shí)驗(yàn)證據(jù)、得出結(jié)論等。從本課程實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生通常能夠在教師的引導(dǎo)下，在一定的背景知識(shí)和給定的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)并提出有一定科學(xué)意義的問(wèn)題。例如：“淀粉遇碘是變藍(lán)色還是變紫色？”“喝茶真的可以養(yǎng)生嗎？”等。提出問(wèn)題后，學(xué)生需要一定的知識(shí)儲(chǔ)備后才能夠較為全面地分析問(wèn)題并提出假設(shè)。從本課程的實(shí)施過(guò)程也發(fā)現(xiàn)，很少有學(xué)生能夠根據(jù)問(wèn)題提出可實(shí)施且較為合理的假設(shè)。這可能和學(xué)生較為薄弱的化學(xué)基礎(chǔ)有關(guān)。另外，從實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)上也可以較為直觀地了解到學(xué)生本身的科學(xué)素養(yǎng)及思維的縝密性。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是一個(gè)需要長(zhǎng)期堅(jiān)持、教師引導(dǎo)且學(xué)生進(jìn)步較為緩慢的環(huán)節(jié)。對(duì)于幾乎沒(méi)有化學(xué)綜合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高一學(xué)生，開(kāi)始的時(shí)候會(huì)無(wú)從下筆，慢慢的有部分同學(xué)可以提出大致的實(shí)驗(yàn)方案，但仍然需要教師來(lái)進(jìn)行完善。在實(shí)驗(yàn)方案的指導(dǎo)下，學(xué)生通常能夠主動(dòng)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)手過(guò)程常常伴隨著操作的規(guī)范性問(wèn)題，需要教師隨時(shí)糾正。在教師的提醒下，學(xué)生能夠及時(shí)收集并處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。課程的結(jié)尾，學(xué)生會(huì)將自己對(duì)本節(jié)課的感受和評(píng)價(jià)寫(xiě)下來(lái)（如圖5）。從反饋中可以看到，將生活以及生活中特定的場(chǎng)景與化學(xué)結(jié)合起來(lái)，給了學(xué)生們新的化學(xué)思維和不一樣的有趣體驗(yàn)，原來(lái)化學(xué)就在我們身邊，在日常生活的柴米油鹽中。

五、結(jié)束語(yǔ)

課程以知識(shí)面的拓寬為目的，課程難度適合高一下學(xué)期及高二上學(xué)期的學(xué)生。課程內(nèi)容包含了“柴、米、油、鹽、醬、醋、茶”七個(gè)環(huán)節(jié)，內(nèi)容較為豐富，建議占用10-14個(gè)課時(shí)（40分鐘一個(gè)課時(shí)）。此外，本課程的七個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)也都可以自成體系進(jìn)行深度挖掘，以學(xué)生知識(shí)層次的加深或以科學(xué)探究能力培養(yǎng)為目的而開(kāi)展課題研究或選修課程的開(kāi)發(fā)。

PBL教學(xué)模式以驅(qū)動(dòng)問(wèn)題為主導(dǎo)，以真實(shí)情境為依托，以小組合作為方法，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性。將PBL教學(xué)模式與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生興趣，有效地提升學(xué)生的課堂參與度的同時(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，鍛煉了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。此外，課程以小組的形式來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，在小組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和討論問(wèn)題的過(guò)程中，鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和分工合作的意識(shí)。從學(xué)生的反饋也可以看到，學(xué)生能夠樂(lè)在其中并且開(kāi)動(dòng)腦筋思考。希望本研究能為廣大化學(xué)教育工作者提供一個(gè)校本課程開(kāi)發(fā)的思路。