PBL教學(xué)法在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中的應(yīng)用
——以“金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”教學(xué)為例

鐘惠妹

（漳州第一中學(xué)，福建漳州363000）

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PBL教學(xué)法在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中的應(yīng)用
——以“金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”教學(xué)為例

鐘惠妹

（漳州第一中學(xué)，福建漳州363000）

摘要：文章闡述PBL教學(xué)法和化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的意義，以及二者結(jié)合的可能性，并以蘇教版《化學(xué)1》專題二第2單元“金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”為教學(xué)實(shí)例，探討PBL教學(xué)方法在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，由問(wèn)題誘發(fā)思考，引出實(shí)驗(yàn)探究，由實(shí)驗(yàn)探究得出問(wèn)題的答案，相輔相成，從教學(xué)實(shí)例中得出，PBL教學(xué)法與化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的有機(jī)結(jié)合，可以更加有效地提高化學(xué)教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué)法；實(shí)驗(yàn)探究；金屬鈉

PBL的英文全稱是Problem-Based Learning，是以問(wèn)題為導(dǎo)向，充分發(fā)揮學(xué)生主體性的一種教學(xué)方法。這種方法目前在國(guó)際上較為流行，是在1969年，由美國(guó)的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首先開(kāi)創(chuàng)，又于1993年在愛(ài)丁堡世界醫(yī)學(xué)教育高峰會(huì)議中進(jìn)一步得到推薦。［1,2］其實(shí)質(zhì)是將學(xué)習(xí)與問(wèn)題掛鉤，把學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)置成有意義的問(wèn)題情景，在教學(xué)過(guò)程中，教師不直接揭示問(wèn)題的答案，而是通過(guò)學(xué)生的自主探究和交流合作來(lái)解決問(wèn)題，從而學(xué)習(xí)隱含在問(wèn)題深處的學(xué)科知識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生之間的交流與合作。

一、PBL教學(xué)法的意義

PBL教學(xué)法的精髓在于發(fā)揮問(wèn)題在學(xué)習(xí)中的指導(dǎo)作用，能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，并增強(qiáng)其綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。［3］同時(shí)，學(xué)生思維的發(fā)散性也促使教師要不斷學(xué)習(xí)，因此，PBL教學(xué)法能真正促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)，以達(dá)到良好的教學(xué)效果。通過(guò)PBL教學(xué)法的培養(yǎng)，學(xué)生思維能力得到提高，能更快更好地解決在學(xué)習(xí)中所遇到的問(wèn)題，并將解決問(wèn)題的能力延伸至生活的方方面面，提高學(xué)生自身的綜合素質(zhì)。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的意義

傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種驗(yàn)證式教學(xué)，在教師闡述知識(shí)的前提下，學(xué)生沒(méi)有什么思考的余地，只是一味地遵循教材的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)驗(yàn)證化學(xué)基本原理，這種“手把手”式實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際上剝奪了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。

進(jìn)行探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)有著至關(guān)重要的作用。首先，它可以激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生在不斷探索，從已有經(jīng)驗(yàn)尋找實(shí)驗(yàn)方法，分析失敗的原因，這個(gè)過(guò)程需要學(xué)生自己去思考、分析、總結(jié)，學(xué)生的發(fā)散思維能力得到鍛煉。［4］其次，它可以培養(yǎng)學(xué)生的主體參與意識(shí)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要學(xué)生主動(dòng)參與，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等感官，體驗(yàn)物質(zhì)的千變?nèi)f化，感受現(xiàn)象的多姿多彩，讓學(xué)生在鍛煉動(dòng)手操作能力的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望，培養(yǎng)學(xué)生的主體參與意識(shí)。此外，它對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力有重要作用。新課程理念中，素質(zhì)教育的核心就是創(chuàng)新能力。探究性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生綜合應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，靈活且富有創(chuàng)造性地施展實(shí)驗(yàn)技能，不僅提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力，還能寓教于樂(lè)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

三、PBL教學(xué)法應(yīng)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的可能性

PBL教學(xué)法，要求教師熟練掌握教學(xué)大綱和教材內(nèi)容，從而精心設(shè)計(jì)出符合教學(xué)目標(biāo)的問(wèn)題。教師應(yīng)對(duì)問(wèn)題的答案充分做好預(yù)案，同時(shí)，能在課堂上給學(xué)生創(chuàng)造互動(dòng)交流、合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，促進(jìn)PBL問(wèn)題答案的生成，并引導(dǎo)學(xué)生的答案向教師預(yù)設(shè)的方向進(jìn)行。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的奠基石，學(xué)生可以通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)而習(xí)得相關(guān)的化學(xué)知識(shí)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)探究能提高學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力，是開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維的有效方法，是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要途徑，更是形成學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)習(xí)態(tài)度以及培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神的主要手段。［5］《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2003實(shí)驗(yàn)版）》也指出：“化學(xué)實(shí)驗(yàn)不再僅僅是學(xué)生驗(yàn)證化學(xué)知識(shí)、訓(xùn)練操作技能的手段，而是作為一種科學(xué)方法，使學(xué)生參與到科學(xué)探究活動(dòng)中去，是進(jìn)行科學(xué)探究的主要方式，它的功能是其他教學(xué)手段無(wú)法替代的?！庇纱丝梢?jiàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究在中學(xué)化學(xué)有著非常重要的地位。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是一種在執(zhí)教者所創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境下進(jìn)行的探究活動(dòng)。PBL教學(xué)法和化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究都是為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，旨在通過(guò)教師引導(dǎo)、學(xué)生自主探究及小組合作交流來(lái)提高課堂教學(xué)效果。以下，以江蘇教育出版社《化學(xué)1》專題二第2單元“金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”為例，探索PBL教學(xué)法與化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的有效結(jié)合。

在《化學(xué)1》專題二第1單元的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了非金屬單質(zhì)氯、溴、碘的提取、性質(zhì)及應(yīng)用，在這個(gè)基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)金屬鈉的制備與性質(zhì)等相關(guān)知識(shí)，不僅為后面其它元素的學(xué)習(xí)做鋪墊，還完善了學(xué)生學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化合物的知識(shí)，為學(xué)生學(xué)習(xí)《化學(xué)2》元素周期表的知識(shí)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，學(xué)生在初中和《化學(xué)1》專題一學(xué)習(xí)了原子結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單知識(shí)，在本單元中，將鈉單質(zhì)的活潑性與鈉原子最外層電子排布結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生初步形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀點(diǎn)。

本節(jié)課以“滴水點(diǎn)火”趣味實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課，運(yùn)用PBL教學(xué)法，通過(guò)設(shè)計(jì)符合學(xué)生邏輯思維的問(wèn)題來(lái)貫穿整節(jié)課的始末，問(wèn)題貼近生活實(shí)際而且富有誘導(dǎo)性，課堂教學(xué)井然有序。在問(wèn)題答案的探索中，以實(shí)驗(yàn)探究的方式進(jìn)行，不但培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，而且增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課堂教學(xué)生動(dòng)活潑。具體的教學(xué)思路如下圖：

由上圖可以看出，本節(jié)課不拘泥于傳統(tǒng)的教學(xué)順序，而是對(duì)課堂教學(xué)順序做了較大的調(diào)整，為的是服從問(wèn)題的設(shè)置，以便讓整節(jié)課更加具有連貫性。當(dāng)然，這些問(wèn)題并不是單純地為了創(chuàng)設(shè)情境而設(shè)計(jì)的，而是以PBL為導(dǎo)線，發(fā)揮問(wèn)題在教學(xué)中的指導(dǎo)作用。先由小魔術(shù)“滴水點(diǎn)火”實(shí)驗(yàn)誘發(fā)思考，提出該實(shí)驗(yàn)原理，為鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究做鋪墊。傳統(tǒng)方法是用水或泡沫滅火器滅火，而鈉與水的反應(yīng)又引出新的問(wèn)題，那就是鈉著火怎么辦，接著從鈉與氧氣燃燒產(chǎn)物出發(fā)，提出過(guò)氧化鈉是否能與泡沫滅火器成分反應(yīng)的問(wèn)題，從而引出過(guò)氧化鈉分別與水、二氧化碳反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究。性質(zhì)決定用途，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)也決定制備方法，制備后要知道如何保存。整節(jié)課以問(wèn)題為導(dǎo)線，由問(wèn)題誘發(fā)思考，由思考引出實(shí)驗(yàn)探究，從探究結(jié)果得出問(wèn)題的答案，連貫有序，環(huán)環(huán)相扣。

本節(jié)課中，問(wèn)題的設(shè)計(jì)主要從生活實(shí)際出發(fā)，不但體現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)的生活基礎(chǔ)與實(shí)際價(jià)值，使學(xué)生體會(huì)化學(xué)學(xué)習(xí)的重要意義，而且能使學(xué)生產(chǎn)生熟悉感和親切感，更能吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本節(jié)課還增設(shè)“課堂延伸”欄目：

（1）鈉和水劇烈反應(yīng)，鈣比鈉活潑，鈣與水反應(yīng)是否更加劇烈？

（2）鈉和酸、堿，鹽的水溶液反應(yīng)原理各是什么，哪個(gè)反應(yīng)更加劇烈？

（3）與鈉類似的鋰、鉀如何保存？

（4）除了金屬鈉是用電解法制備外，還有哪些金屬也是用電解法進(jìn)行制備，此外，制備金屬的方法還有哪些？

以問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生課后去查閱相關(guān)資料，不僅可以充分利用課外時(shí)間掌握更多的知識(shí)，還可以提高學(xué)生查閱資料的能力和自學(xué)能力。有興趣的學(xué)生還可以利用課外時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，激發(fā)他們的求知欲，培養(yǎng)他們科學(xué)探究的精神。

以實(shí)驗(yàn)探究為手段，一方面以認(rèn)知沖突來(lái)集中學(xué)生注意力、激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，另一方面，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的各種感官，幫助學(xué)生取得良好的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)建立起新舊知識(shí)間的聯(lián)系，為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)做知識(shí)和情感鋪墊。［6］本節(jié)課先是以小魔術(shù)“滴水點(diǎn)火”拉開(kāi)序幕，在探究魔術(shù)真相的基礎(chǔ)上分組完成鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就會(huì)更加迫不及待，更加全神貫注。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅觀察到鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，掌握反應(yīng)的原理，還詮釋了“滴水點(diǎn)火”原理，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的趣味性。接著學(xué)生親自動(dòng)手完成鈉的燃燒實(shí)驗(yàn)，劇烈的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生既激動(dòng)又震撼。本課還增加過(guò)氧化鈉與水、過(guò)氧化鈉與二氧化碳的實(shí)驗(yàn)探究，除了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣外，還可以使學(xué)生更好地掌握這塊知識(shí)，取代以往的死記硬背，同時(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)生從中懂得鈉著火不能用泡沫滅火器進(jìn)行滅火，增強(qiáng)學(xué)生的安全防患意識(shí)，體現(xiàn)了“化學(xué)來(lái)源于生活又服務(wù)于生活”的教學(xué)理念。

課堂實(shí)例證明，PBL為導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)探究為手段的化學(xué)教學(xué)方法，使課堂教學(xué)更加完整有序、生動(dòng)活潑。由問(wèn)題引發(fā)思考，引出實(shí)驗(yàn)探究，既激發(fā)學(xué)生的求知欲，又開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出問(wèn)題的答案，不但讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)探究的樂(lè)趣，而且體會(huì)到成功的喜悅。

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中圖分類號(hào)：G632.0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-9884（2016）02-0108-03

收稿日期：2016 - 01 - 08

作者簡(jiǎn)介：鐘惠妹（1978-），女，福建詔安人，漳州第一中學(xué)一級(jí)教師。