交互式教學模式下PBL 教學理念的運用案例
——以“化學反應與熱能”為例

吳永果，薛亞婷，任鐵鋼*

（1.長沙市明德中學 湖南 長沙 410009；2.河南大學化學與分子科學學院 河南 開封 475004）

20 世紀70 年代，美國教育家Brown 和Palincsar 提出了交互式教學的概念，隨后該教學理念在支架式教學理論的基礎上得到了進一步發展。該理論認為教學是一種互動活動，教師在教學中的作用是為學生提供良好的學習環境和有價值的學習材料[1]，幫助學生提高閱讀能力和自我控制能力，這種教學模式可以有效地培養學生的自學能力，極大地促進了教師與學生、學生與學生之間的溝通與交流，保證教學活動的順利開展。它也有助于形成一個互幫互助的學習環境，在教學過程中學生通過分組活動，共同完成教師分配的學習任務，從而實現高效學習[2-3]。化學作為一門來源于生活，并具有很強應用性的學科，交互式教學理論在實際化學課程教學過程中的應用具有其獨特的優勢。當將學生置身于生活化且有意義的教學情境中，教師逐步引導學生主動發現問題，滿足學生合作探索所需的時間和空間，并根據學生的反應及時調控教學過程。通過高效的教學信息技術和靈活的教學方法，激發學生學習化學的興趣和學習的主動性和積極性，并訓練學生的化學實驗技能、培養學生的化學核心素養，最終達到提高學生的創新精神和動手能力的目的。

問題驅動教學法（Problem-based learning，PBL）是一種通過真實的問題情境展開的，以學生為主體，基于問題或項目的教學方法。它不像傳統的教學方法那樣先學習理論知識再解決問題，而是一種以學生為主體，通過設置相關情境、學生小組合作解決問題來提高學生獨立學習能力的教學方法[4-5]。這種方法最早由美國神經病學教授Barrows在加拿大麥克馬斯特大學提出并應用于課堂教學，其獨特的教學方式與良好的教學效果，使其在世界各地各層次的教學中受到關注與應用[6]。在課堂上，教師通過引導學生基于相關的信息內容與學習資源對學生個體遇到的問題進行分析研究，并通過小組討論、調查訪談、實踐操作等多種手段，解決學生在學習中遇到的問題與困難。PBL教學模式強調對學生解決問題能力、知識遷移能力和多維創造能力的培養，而且這些能力是學生整體能力的重要組成部分，是學生掌握相關知識的基礎[7]。

將PBL教學理念應用于交互式教學模式中，以突出學生在課堂上的主體地位，充分發揮學生的主觀能動性，從而提高學生的自學能力與獨立學習的能力，實現高效的課堂教學并獲得良好的教學效果[8]。

1 教學策略的運用

1.1 問題情境的設置

PBL教學理念的運用，首先需要提出問題、搭建場景，以此引發學生的興趣，讓他們主動思考問題和解決問題。當圍繞相關教學要點設置問題情境之后，學生將身處一個復雜、未知的可探究空間當中，從而激發學生的求知欲，將學生吸引到問題場景中，提高學生解決問題和探究問題的積極性，調動學生的創造性思維。然后教師組織學生開展多元化、交互式的探究活動，通過個體與團隊的共同努力解決問題并發現新的問題。

1.2 互動式教學方法的應用

當學生處于一個問題場景中的時候，教師需要采用多種教學方法引導學生去解決問題。而互動式教學方法能夠提供多方位的交流與溝通、有利于學生采用最合理的方式與途徑解決問題，是運用PBL教學理念最合適的教學方法。互動式教學方法將學生獨立收集資料、小組合作討論、教師引導解疑有機地結合起來。在民主和諧的教學環境中，學生通過資源共享、組內討論、組間互評、教師答疑等方式進行互動，在此過程中，學生可以相互啟發，發揮合作探究能力，共同完成學習任務。由于每個學生的思維具有其獨特性，他們對問題的看法和理解也不一樣。因此，在小組討論過程中，教師要遵循“長善救失”的教學原則，尊重每個學生的想法，及時糾正學生的錯誤認識，提供恰當的提示，合理地引導學生思考。

1.3 評價體系的建立

交互式課堂教學順利進行的一個前提就是要減少師生的心理壓力，即改變以成績為唯一評價標準的評價方式，對教師和學生進行發展性評價。對教師而言，評價主體應從學校、領導或教研組的單向評估轉化為同事、學生、家長或教師自我的雙向評價，評價內容也應該從單一的分數評價轉變為對教師教學態度、教學水平或教學效果等方面的綜合評價。對于學生評價來說，分數評價也應向過程性評價傾斜，如考查學生解決問題的方法與能力，關注學生的課堂互動狀態等。這種評價體系要貫穿整個教學過程，體現學生的學習情況，對教學活動的完成質量進行過程性評價，并根據評價結果對課堂教學活動進行及時的調整，以保證獲得最優的教學效果。

2 教學流程的設計

2.1 課前準備

交互式課堂是以小組合作為基礎的教學活動。因此教師進行授課前，需提前對學生進行分組，人數以6—7 人為宜，構建學習小組以“組間同質、組內異質”為原則。

“組內異質”指一個學習小組內的成員水平要有差異、有層次。“組間同質”指的是一個班級里面不同分組間的成員數量和能力基礎分布要均衡，群體之間要保持合理的差異。

課前預習是課堂教學的關鍵步驟。教師需要提前布置預習的內容，設置引導式的問題情境，要求學生通過查詢必要的資料去解決相關的問題，并記錄預習過程中存在的問題。

2.2 課堂教學

2.2.1 設疑自探

設疑自探環節是交互式課堂教學的第一步。教師根據教學內容設置問題情境，提出有效的問題鏈，要求學生進行探討。學生結合課前資料，通過自主的學習、與同學交流或者與教師探討等多種方式解決問題，得出問題的答案。同時，學生可以提出新的問題和無法完全掌握的內容，教師需要進行即時的評價與引導，然后有針對性地解答學生的疑惑。

2.2.2 解疑合探

學生在解決教師提出的問題時，會產生新的問題，對有些內容存在疑惑，因此，教師要根據學生解決問題的情況，進行必要的溝通與交流，對于解決問題時遇到的困難，給予必要的提示與引導。通過廣泛的交流使學生既能夠解決當前的問題，也能夠對相關知識加深理解。

2.2.3 質疑再探

經前兩輪的“提出疑問—師生合作解疑”后，課堂上的大部分問題都已經得到了解決，在教師講解的過程中，學生肯定會產生新的問題，所以教師應鼓勵學生大膽對知識點或不懂的題目提出自己的疑問。該環節是學生將知識轉化為實際應用的重要一步，教師要不斷激發學生的發散思維，引導學生提出創造性的問題，最終使知識真正內化于心。在這個過程中，學生不可避免地會提出一些荒誕但巧妙的問題，此時教師不能盲目批評學生，而應該以同伴的角度去解答問題。同時，教師應該在學生對課堂教學內容有了基本了解后，引導學生向更深層次、更廣的角度進行思考，并結合學生的日常生活，引導學生運用所學的知識解決實際問題。

2.2.4 知識運用

知識運用是交互式教學模式的最后一個環節。在課堂教學中，教師根據本節課的知識點提出拓展題目，學生討論后得出正確答案，檢驗學生對知識的掌握程度。同時鼓勵學生學以致用，將所學的知識應用于自己的生活中，培養學生的動手能力與發散思維。

2.3 過程性評價

教師通過隨堂測評、學習報告以及應用設計等多種方式對課堂情況進行把握與分析。比如，隨堂測評具有即時檢測和評價的功能。教師可以在課件或學習任務單中添加合理的練習題，讓學生在學習中進行測試，在實踐中重新學習，及時鞏固、查漏補缺。而學生在完成一節新課學習后，都會有疑問或學習體驗，就以報告的形式展示，將學習成果可視化。學習報告沒有內容的限制，可以是一段學習感悟，也可以是本節課的思維導圖，甚至也可以是對本節課的建議等。

3 案例設計——以“化學反應與熱能”為例

“化學反應與熱能”是高中化學的教學難點，相關的知識比較抽象，學生難以理解。在交互式教學模式下運用PBL教學理念進行教學，能夠最大限度地發揮學生的自主能動性，讓學生在收集資料、小組討論、師生、生生交流中去掌握和運用相關知識，從而實現教學目的，獲得好的教學效果。基于此，課程組設計本課程的教學流程圖，如圖1所示。

圖1 “化學反應與熱能”的教學流程

該教學設計以課本上兩個實驗的實驗視頻作為真實情景導入內容，教師主要負責提出問題和分割問題。教師采用提問、素材判斷、概括歸納、討論探究等方式，安排學生探索化學反應的定義、現象、類型以及與物理變化的區別，感受化學反應過程中的能量變化。教師引導學生從宏觀與微觀的角度去思考這些現象，并提出新的問題進行交流與探索。課堂中展示相關的研究視頻以擴展學生的視野，激發學生探索相關知識的興趣。在整個教學過程中，教師要逐步引導學生自主構建完整的知識體系，讓學生學會運用分析與歸納、模型與建模、概括等方法探究宏觀辨識與微觀探析之間的關系，培養學生的科學思維能力和實驗探究能力，以此提升學生的自主學習能力。此外，學生的自我評價和學生之間、師生之間的互評也有助于教師從多個角度了解學生的思維能力、與人溝通的能力以及自主學習的能力。