PBL模式在理想氣體壓強(qiáng)公式教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，提出了PBL教學(xué)模式，針對(duì)理想氣體壓強(qiáng)公式教學(xué)的實(shí)際情況，制定了實(shí)施方案，展示了問(wèn)題，教學(xué)效果較好，同時(shí)就存在的問(wèn)題做了分析和探討，提出了一些改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué)模式 建構(gòu)主義 理想氣體壓強(qiáng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）05（b）-0024-01

1 提出問(wèn)題

在大學(xué)物理課程中，就求解“理想氣體壓強(qiáng)”所用理論而言，首次從經(jīng)典力學(xué)轉(zhuǎn)向統(tǒng)計(jì)物理，學(xué)生無(wú)法直接運(yùn)用已有的理論和方法去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，因此，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)很大的困難，也成為教學(xué)的難點(diǎn)。要用微觀物理量來(lái)反映宏觀物理量，必須運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法，即對(duì)微觀量求統(tǒng)計(jì)平均值的方法，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的思想和理論。我們?cè)谡J(rèn)真分析教材和充分了解學(xué)生的前概念基礎(chǔ)上，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，提出基于問(wèn)題學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning，簡(jiǎn)稱PBL）的教學(xué)模式，主張問(wèn)題是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)模式。

2 理論基礎(chǔ)—— 建構(gòu)主義

建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)內(nèi)部心理表征的過(guò)程[1]。學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)的過(guò)程不是將現(xiàn)有的知識(shí)灌輸進(jìn)學(xué)生頭腦內(nèi)的過(guò)程，而是在原有認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上自主建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程，學(xué)生的原有認(rèn)識(shí)和認(rèn)知沖突在建構(gòu)過(guò)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(xué)習(xí)提出了五個(gè)重要原理，即圍繞著主要概念將學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化，尋求和重視學(xué)生的觀點(diǎn)，提出與學(xué)生有關(guān)的問(wèn)題，使課程適應(yīng)于關(guān)注學(xué)生的假定，在一定的教學(xué)情景中評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)。

關(guān)于實(shí)現(xiàn)建構(gòu)主義課堂教學(xué)的策略，教育學(xué)研究者羅伯特·亞格爾（Robert Yager）指出：要尋求和使用學(xué)生的問(wèn)題和觀點(diǎn)引導(dǎo)課程和整個(gè)教學(xué)單元；要接受和鼓勵(lì)學(xué)生觀點(diǎn)的創(chuàng)新；使用學(xué)生的思維、經(jīng)驗(yàn)來(lái)推動(dòng)教學(xué)；使用開(kāi)放性問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生去精制他們的問(wèn)題和回答；鼓勵(lì)學(xué)生互相挑戰(zhàn)各自的觀念和概念；強(qiáng)調(diào)合作、尊重個(gè)性；尊重和使用學(xué)生所提出的所有觀點(diǎn)[2]。

可以看出，建構(gòu)主義始終強(qiáng)調(diào)了一個(gè)核心的觀點(diǎn)，即“以學(xué)生為主體、以問(wèn)題為中心”進(jìn)行教與學(xué)的活動(dòng)。

3 案例

關(guān)于理想氣體壓強(qiáng)公式的教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們不但注重知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)，也注重情感體驗(yàn)、價(jià)值觀目標(biāo)，努力讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)成功的喜悅，感受到自身的價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.1 實(shí)施方案

首先，要求學(xué)生針對(duì)“理想氣體壓強(qiáng)公式”，課前提出問(wèn)題，交給教師。教師提示學(xué)生可以對(duì)物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律、知識(shí)的應(yīng)用等提出問(wèn)題。這種方式一是可以保護(hù)部分學(xué)生的自尊心，使他們能夠放心大膽地去提出問(wèn)題。二是給教師有一個(gè)準(zhǔn)備時(shí)間，能夠在備課的過(guò)程中把學(xué)生提出的問(wèn)題歸納、梳理，融會(huì)在自己的教案中，在教學(xué)的過(guò)程中，恰當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)出來(lái)。

其次，是教師篩選學(xué)生問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生提出其它問(wèn)題，在課堂上展示重點(diǎn)、共性問(wèn)題。課堂教學(xué)呈現(xiàn)方式：以問(wèn)題為中心，采取小組討論的方式，小組代表發(fā)言，同時(shí)提出存在的問(wèn)題。對(duì)于匯報(bào)結(jié)果和提出的問(wèn)題教師和其他各組給出評(píng)價(jià)。

3.2 展示問(wèn)題

問(wèn)題1：解決問(wèn)題的理論基礎(chǔ)。（理想氣體分子模型和統(tǒng)計(jì)假設(shè)）

問(wèn)題2：理想氣體分子模型具有的特點(diǎn)。

問(wèn)題3：理想氣體分子的統(tǒng)計(jì)假設(shè)。

問(wèn)題4：研究方法。（對(duì)單個(gè)氣體分子用牛頓力學(xué)，對(duì)大量氣體分子運(yùn)用統(tǒng)計(jì)力學(xué)規(guī)律）

問(wèn)題5：研究思路。（分別求出一個(gè)速度為的分子對(duì)的沖量，單位時(shí)間內(nèi)一個(gè)速度為的分子對(duì)的合沖量，單位時(shí)間內(nèi)所有分子對(duì)的總沖量，即所有分子對(duì)受到的力，再利用壓強(qiáng)定義式求出壓強(qiáng)P的表達(dá)式。）

問(wèn)題6：所用理論和公式。

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

問(wèn)題8：如何求出一個(gè)速度為的分子對(duì)的沖量？

問(wèn)題9：如何求出單位時(shí)間內(nèi)一個(gè)速度為的分子對(duì)的合沖量？

問(wèn)題10：如何求出單位時(shí)間內(nèi)所有分子對(duì)的總沖量，即所有分子對(duì)受到的力？

問(wèn)題11：如何運(yùn)用速度平方的統(tǒng)計(jì)平均值化簡(jiǎn)？

問(wèn)題12：對(duì)壓強(qiáng)公式分析討論，壓強(qiáng)為何是個(gè)統(tǒng)計(jì)量？

4 教學(xué)效果

實(shí)踐證明，PBL教學(xué)，問(wèn)題環(huán)環(huán)相扣，給出了學(xué)習(xí)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(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中，在新舊知識(shí)的聯(lián)系或沖突中，誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，給出學(xué)生的需求，引導(dǎo)學(xué)生完成知識(shí)建構(gòu)，在研究討論的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生良好的人格，促進(jìn)了教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間的交流與合作。

另外，長(zhǎng)期堅(jiān)持這種教學(xué)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，教師對(duì)學(xué)生頭腦中的問(wèn)題有較強(qiáng)的預(yù)見(jiàn)性，便于老師形象生動(dòng)地授課，增強(qiáng)學(xué)生獲取知識(shí)的動(dòng)力，從而達(dá)到好的教學(xué)效果。

5 思考

采用PBL教學(xué)，對(duì)教師提出了更高的要求。教師要不斷學(xué)習(xí)，終生學(xué)習(xí)，才能很好應(yīng)答學(xué)生的眾多疑問(wèn)。另外，教師要根據(jù)學(xué)生的問(wèn)題，把握教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，工作量較大，我們可以進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作來(lái)快速、有效實(shí)現(xiàn)。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，課堂討論時(shí)，個(gè)別同學(xué)沒(méi)有進(jìn)入討論狀態(tài)，參與性不強(qiáng)，在學(xué)生沒(méi)有形成習(xí)慣前，這樣的教學(xué)比傳統(tǒng)的講授式占用的課時(shí)多。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，教師可以采取以下措施：對(duì)能夠提出一定質(zhì)量問(wèn)題的學(xué)生，每提一問(wèn)平時(shí)成績(jī)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(shí)成績(jī)加5～10分；抄襲其他同學(xué)的，每一問(wèn)扣平時(shí)成績(jī)10分。

6 結(jié)語(yǔ)

構(gòu)建利于高校學(xué)科開(kāi)展的PBL教學(xué)模式還有待進(jìn)一步研究，各種教育教學(xué)的改革舉措，其目標(biāo)都是促進(jìn)教育教學(xué)質(zhì)量的提高，所有的教學(xué)理念、改革措施最終都要落實(shí)到課堂教學(xué)當(dāng)中，教師如何進(jìn)行教學(xué)直接影響著課堂教學(xué)的最終結(jié)果。因此，我們必須把教育教學(xué)理論運(yùn)用到日常教學(xué)當(dāng)中，做一些教學(xué)改革的嘗試，可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的教學(xué)效果，也會(huì)給我們教學(xué)生活帶來(lái)它原本的別開(kāi)生面和新鮮光彩，使我們感受到教學(xué)的新意和情趣，同時(shí)，使我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中感受和理解先進(jìn)的教學(xué)理念，從而進(jìn)一步豐富教育教學(xué)理論。

參考文獻(xiàn)

[1]陳琦，劉儒德.當(dāng)代教育心理學(xué)[M].北京：北京師范大學(xué)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(xué)出版社，2002：164.