PBL教學模式在化學教學中的應用與思考

摘 要：化學教學要緊跟時代趨勢，體現(xiàn)時代節(jié)奏。當前學科教學，要求體現(xiàn)學生的主體地位和主導意識，體現(xiàn)“以學生為中心”的教學理念。將PBL教學模式引入化學教學，有助于以問題導向式引導學生的自主探究意識和激發(fā)學生的問題解決能力。這一新嘗試不僅對學生的自主性提出要求，也是對化學教師的重大挑戰(zhàn)。同時，隨之而來的一系列問題，需要教師的反思和再探索。

關(guān)鍵詞：PBL教學模式;問題導向式教學;化學教學;

化學教學的核心是培養(yǎng)學生專業(yè)知識，提升學生的核心素養(yǎng)。《普通高中化學課程標準（2017年版）》中明確提出：化學學科的核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學態(tài)度與社會責任”5個方面[1]。要想在最大程度上有效提升全體學生的化學素養(yǎng)，教師具有責無旁貸的引導責任。教師需最大限度地調(diào)動學生學習的主動性和積極性，并要求學生在學習過程中強化主體責任意識，勇于質(zhì)疑、敢于創(chuàng)新。如果教師仍然延續(xù)傳統(tǒng)的“講授式”或“灌輸式”的教學方法，注定無法實現(xiàn)這一教學目標。

正因如此，當下的化學教學思路亟待轉(zhuǎn)變，我們必須進行教學新思路的嘗試。在此，筆者將PBL（Problem-BasedLearning）教學模式引入到高中化學教學中來，試圖達到激發(fā)學生主體積極性的目的。

一、PBL教學模式的概述

PBL教學模式即問題導向式教學模式，其核心思想是通過設(shè)置有價值的問題，抑或是有意義的問題情境，引導學生主動思考問題，并通過合作學習等方式解決問題，完成知識的建構(gòu)。

與傳統(tǒng)的講授式教學模式相比，PBL教學模式更強調(diào)學生的主體地位。這個教學模式運用到化學教學中，不僅有助于學生習得化學知識，還可以進一步鍛煉學生深入探究化學問題、解決化學問題的能力。同時，在查閱資料、解決問題的過程中，也可開闊學生視野，激發(fā)學生對化學的學習熱情和探究欲。

二、PBL教學模式在化學教學中的應用

本文以魯科版高中化學教材《化學2》第1章第3節(jié)“元素周期表的應用——認識同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律”為例，對PBL教學模式進行了一次嘗試，并以此反思，進行一些相關(guān)思考。

（一）問題式預習，自主式學習

根據(jù)教學內(nèi)容需要，教師可先將教學過程中所需要的且無法借助固有經(jīng)驗推論得出的新知識，以疑問的方式布置成課前預習作業(yè)。其目的在于引導學生提前預習整理本次課的一些核心概念。這樣一來，不僅可以提高課堂教學效率，還可以培養(yǎng)學生查閱資料、獲取信息的好習慣，及篩選信息、整合信息的自主學習能力。

本次課預習作業(yè)設(shè)置問題如下：

1.什么是元素的金屬性與非金屬性;

2.什么是元素最高價氧化物對應水化物;

3.第二、三周期主族元素的最高價氧化物對應水化物分別是什么;

4.什么是元素的氣態(tài)氫化物;

5.第二、三周期主族元素的氣態(tài)氫化物分別是什么;

6.元素金屬性和非金屬性強弱的常見的判斷方法是什么

……

根據(jù)預習作業(yè)的難易程度及學生自身的學習能力，學生可選擇獨立完成，或小組合作完成。

教師需要提供合適的時機，在正式授課前讓學生展示預習成果，并進行點評，最終統(tǒng)一答案，理清相關(guān)概念。

（二）問題式導入，激發(fā)學習熱情

引入新課的過程雖然時長較短，但非常必要。好的導入，能起到拋磚引玉的作用。問題式的引課，可以更快調(diào)動學生的求知心和學習熱情。

本次課以門捷列夫成功預測“類硅”等多種元素存在作為案例引入，提出“門捷列夫是如何準確預測元素存在”的問題。在課堂上引導學生的思維方向，以疑問形式促發(fā)學生對相關(guān)知識點的求知欲和探索熱情，讓學生關(guān)注元素周期表在化學科學研究和指導生產(chǎn)實踐中的重要作用。

（三）問題式授課，分組合作探究

傳統(tǒng)的“灌輸式”教學重在教授學科知識，無法有效培養(yǎng)學生的科學探究能力和創(chuàng)新意識等化學學科核心素養(yǎng)，浪費學生對某一知識點的好奇心。

因此，在講授新課這個重要環(huán)節(jié)里，教師需要抓住時機，依據(jù)教學內(nèi)容和學生已有經(jīng)驗來設(shè)置具體的問題情境，盡可能地創(chuàng)造條件，讓學生在科學探究過程中，不斷挖掘自身潛能，在獲取知識的同時，全方位的發(fā)展化學學科素養(yǎng)。

本次課中，為引導學生完成對“同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律”的預測，促進學生形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，筆者設(shè)置任務如下：

1.寫出第三周期主族元素原子結(jié)構(gòu)示意圖;

2.觀察元素原子結(jié)構(gòu)示意圖，思考第三周期元素的原子結(jié)構(gòu)如何遞變;

3.根據(jù)元素原子結(jié)構(gòu)的遞變規(guī)律預測第三周期元素原子失電子能力獲得電子能力的相對強弱。

首先，要求學生以小組形式進行討論，先行對第三周期元素金屬性和非金屬性強弱順序進行預測。

其次，學生需結(jié)合預習任務的有關(guān)提示及教師提供的實驗藥品，設(shè)計實驗來驗證預測是否成立，

最后，學生借助教師事先準備的實驗藥品和器具，完成上述實驗。

在此期間，教師需在各小組間巡視，一則確保實驗安全，二則準備隨時答疑。例如：學生在設(shè)計實驗比較氫氧化鎂和氫氧化鋁堿性強弱時遇到困難，教師可以向?qū)W生發(fā)問：在我們接觸過的堿中，氫氧化鋁有什么特殊的性質(zhì)？借此提示學生關(guān)注氫氧化鋁的兩性，進而設(shè)計對比實驗，觀察實驗現(xiàn)象并得出實驗結(jié)論。即氫氧化鎂只能與鹽酸反應，而氫氧化鋁除了與鹽酸反應外，還能與氫氧化鈉反應，氫氧化鋁堿性比氫氧化鎂弱。

此外，教師在巡視過程中還需要關(guān)注每位學生的狀態(tài)，要及時發(fā)現(xiàn)、鼓勵、糾正不積極參與的學生，盡可能地讓每位學生都主動參與到實驗探究的過程中。

（四）問題式結(jié)課，鞏固反饋新知

學生是否掌握所學知識，關(guān)鍵要看學生能否將知識運用到實際問題中。因此，在課堂教學的最后，可以設(shè)置相應的課堂檢測。

對應的課堂檢測要精心挑選，科學編制。問題的形式不限，內(nèi)容設(shè)置務必要突出本次課的核心知識點。難度設(shè)計則要科學合理，區(qū)別分層?？梢杂袡z測知識的基礎(chǔ)題，也可以有考察變通能力的改編題，以及個別符合學情，激發(fā)思考的拔高題。既要引導學生運用新知識解決實際問題，又要能客觀反饋學生的真實學習狀態(tài)和結(jié)果，方便教師課后的查漏補缺，發(fā)揮充分的后效作用。最后，可以對本節(jié)課重點內(nèi)容進行一個問答式的總結(jié)（師問生答），使學生明確且鞏固本次課的學習重點。

三、對PBL教學模式的思考

本次PBL教學模式在化學課堂的應用有一定的效果，學生可以借助問題有效引導自主學習，學習的目的性和方向性更加清楚明確。同時，也極大地調(diào)動了學生的學習熱情，學生愿意主動嘗試，解決疑問。

當然，這個模式在實際課堂的應用目前尚不成熟，因此，也暴露一些不足，需要筆者進行反思和再探索。

第一，筆者所在的學校是一所全寄宿制中學。在解決問題的過程中，學生收集資料的途徑有限，除了一小部分學生能夠借助每班一臺的電腦上網(wǎng)查找資料，其余大部分學生只會選擇通過教輔材料尋找答案。獲取的資源也相對有限。

因此，要充分發(fā)揮PBL模式的作用，一個便捷全面的知識平臺是必不可少的。無論學校是否是寄宿制，都應該有配套的軟硬件設(shè)施，及時豐富更新圖書館資料和網(wǎng)絡資源，課余時間開放圖書館和計算機房，并給學生留出專門時間和討論室，進行學習信息的獲取和資料的整合交流。

第二，大多數(shù)學生在匯報預習作業(yè)時，通常是照本宣科，將在書本和網(wǎng)上查找的資料不加選擇，通讀一遍，并沒有真正理解這些問題的答案。因此，筆者會在學生匯報的過程中進行補充提問。例如：學生在回答金屬性強弱判斷方法時，會回答“金屬單質(zhì)與水反應的難易程度判斷，越容易越活潑”，筆者繼續(xù)發(fā)問“根據(jù)我們目前學習過的知識，請用具體的實驗事實解釋這句話的含義”。

所以，所謂“問題”可以是教師根據(jù)課程需要事先提出，也可以是因課發(fā)問，在課堂上根據(jù)具體授課情況提出。可以是教師針對教學內(nèi)容提出的，也可以是學生在學習過程中提出的。

第三，在思考“觀察元素原子結(jié)構(gòu)示意圖，思考第三周期元素的原子結(jié)構(gòu)是如何遞變的”這個問題時，大部分學生只會關(guān)注到最外層電子數(shù)，不會想到“核電荷數(shù)、原子半徑”。在回答下一個問題“預測第三周期元素原子失電子能力獲得電子能力的相對強弱”時，也沒有關(guān)注到“核電荷數(shù)逐漸增大，原子核對電子吸引力逐漸增大;原子半徑逐漸減小，電子離核越近，越易受到核的吸引”這個思考的關(guān)鍵點。

設(shè)置問題本身是為了給學生指引思考的方向，如果問題模糊不清，或外延過大，指向不明，必然會影響學生的理解和把握。因此，教師要根據(jù)學生的認知能力將問題細化。如果將問題設(shè)置成“觀察元素原子結(jié)構(gòu)示意圖，請從核電荷數(shù)、核外電子排布、原子半徑三個方面闡述第三周期元素的原子結(jié)構(gòu)是如何遞變的”，學生思考的方向則會更加清晰。

第四，本次課程的實驗探究環(huán)節(jié)大體采用課本的設(shè)計思路。因此，對于那些進行過預習的學生而言，分組討論和設(shè)計實驗的過程，并不完全是他們的獨立思考，可以說是一種山寨版的探究。還不夠真正鍛煉學生探究問題的能力。

因此，教師需提高自身的專業(yè)水準，勤思考，多歸納。教師要依據(jù)現(xiàn)有教學條件，以及對學情的具體把握，對課本的實驗進行改造和創(chuàng)新，力求最大限度地解放學生的思維，提高學生獨立思考問題、解決問題的能力。

第五，本次課程中的問題大多有較強的理論性、邏輯性。同時，受長期以來講授式教學模式的影響，很多學生懶得思考，習慣了死記硬背，對小組討論、合作學習的這種模式較為抗拒。尤其是化學基礎(chǔ)薄弱的學生，參與度和積極性不高，其自主學習的效果也大打折扣。

因此，無論是什么教學內(nèi)容，所設(shè)置的問題最好來源于真實的生活情境，與學生的生活實踐緊密關(guān)聯(lián)，這樣能更好讓學生產(chǎn)生共鳴，引發(fā)學生的思考。

第六，PBL教學模式強調(diào)學生知識體系的自我建構(gòu)，學生習得的知識比較零散，缺乏系統(tǒng)性。個別學生掌握的重難點，其他學生未必清楚。在課上分享成果時，難免顯得瑣碎，影響學生對某個模塊的知識點的整體把握。

面對這個困境，教師可以通過制作微課或短視頻來梳理本次課的知識脈絡，詳細講解重難點，并對重難點進行強化訓練，幫助學生構(gòu)建整體知識體系。

最后，PBL教學模式提倡的評價體系與當前的評價機制無法兼容，需要再磨合。PBL模式重視學生的自主學習和探究能力，對學生的綜合素質(zhì)采用多元的評價體系進行考核。但當前，大多數(shù)的學科成果評價還是以考試分數(shù)這為標準。這種評價模式無法客觀評價學生解決問題和合作交流的能力，即無法評價學生核心素養(yǎng)的發(fā)展程度。而有效的多元評價體系也是一個難題，暫時沒有公認的標準可參考。

結(jié)束語

在PBL教學模式下的高中化學教學中，學生成為學習的主人是大勢所趨。教師，則是學生學習過程中的引導者和輔助者。這種師生角色的改變，不僅是教學改革的需求，更是促進學生化學核心素養(yǎng)全面發(fā)展的必然要求。

作為教師，要與時俱進，敢于直面教學挑戰(zhàn)。要有面對新知識新技能的主動性和探知欲，對自身有“求知若渴”的要求，也要時刻提升自身的專業(yè)能力，投入熱情和專注力，積極提升自己的教學素質(zhì)。

只有師生一起努力，才能在最大限度上激發(fā)學生的學習熱情，幫助學生提高化學學科素養(yǎng)。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2017.

作者簡介：孫小妹（1987年），女，遼寧海城，碩士研究生，一級教師，從事高中化學教學工作。