STEM理念下PBL教學(xué)法在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐

【摘? 要】在基礎(chǔ)學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐中，分科教學(xué)的弊端越來越明顯，社會(huì)的發(fā)展也要求著各個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科之間有一個(gè)能夠相互融合的教學(xué)模式。本文首先解釋了STEM教育理念和PBL教學(xué)模式的概念及其重要性，然后給出了PBL在STEM理念下中學(xué)化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐，以期為我國基礎(chǔ)學(xué)科教育提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】STEM理念;PBL教學(xué)法;中學(xué)化學(xué);實(shí)踐研究

中圖分類號(hào)：G633.8? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：0493-2099（2021）33-0078-02

Practice of PBL Teaching Method in Middle School Chemistry Teaching under STEM Concept

（The First High School of Bozhou City， Anhui Province，China） YAO Hui

【Abstract】In the teaching practice of basic disciplines， the drawbacks of sub-discipline teaching are becoming more and more obvious. The development of society also requires a teaching mode that can be integrated between various basic disciplines. This article first explains the concept and importance of the STEM education concept and PBL teaching model， and then gives the practice of PBL in high school chemistry teaching under the STEM concept， in order to provide reference for basic subject education in my country.

【Keywords】STEM philosophy;PBL teaching method;High School Chemistry;Practice

一、概念解釋及其重要性

（一）STEM教育理念

STEM是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個(gè)英文單詞的首字母縮寫，也是橫跨這四個(gè)學(xué)科的教育模式。STEM教育具有跨學(xué)科、情境性、合作性等特點(diǎn)，能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等方面的素養(yǎng)。在教學(xué)過程中，教師以問題和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)生的求知欲和動(dòng)手能力，讓學(xué)生以合作學(xué)習(xí)小組的形式親自實(shí)踐來驗(yàn)證項(xiàng)目，完成思路的可行性。

（二）PBL教學(xué)模式

PBL（Problem-based learning，常被譯為“問題式教學(xué)”）教學(xué)模式集中體現(xiàn)了構(gòu)建主義思想，教師在尊重學(xué)生意愿的基礎(chǔ)上組建分工合作學(xué)習(xí)小組，設(shè)計(jì)出有現(xiàn)實(shí)生活意義的問題情境，學(xué)生在合作學(xué)習(xí)小組內(nèi)根據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)科知識(shí)，共同討論、共同實(shí)踐、共同解決問題。PBL教學(xué)模式提高了學(xué)生知識(shí)融入生活的能力，形成了自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)了合作能力和與人交際能力。

（三）重要性

基于STEM理念下中學(xué)化學(xué)課程PBL教學(xué)把各學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)最大化，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)解決和分析問題的能力，加深了學(xué)生社會(huì)生活與學(xué)校課堂的有效結(jié)合，讓實(shí)踐更有意義，更有社會(huì)性。另外，該教學(xué)模式下，教師和學(xué)生的地位發(fā)生了改變，學(xué)生成為學(xué)習(xí)主體，他們在教師的引導(dǎo)下積極主動(dòng)地參與到化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)中。

二、STEM理念下PBL教學(xué)法在中學(xué)化學(xué)課程的實(shí)踐

（一）創(chuàng)設(shè)情境，確定學(xué)習(xí)主題

STEM理念下PBL教學(xué)模式開展的第一步就是創(chuàng)設(shè)情境，確定項(xiàng)目主題。教師要綜合考量教學(xué)目標(biāo)、教材內(nèi)容、學(xué)生已有知識(shí)水平，確定在項(xiàng)目中要完善學(xué)生的哪些知識(shí)結(jié)構(gòu)，達(dá)成怎樣的社會(huì)認(rèn)知，以此來選定項(xiàng)目主題并確定核心任務(wù)。例如，在“富集在海水的元素——氯”教學(xué)時(shí)，教師可以以《禁止化學(xué)武器公約》為引，設(shè)置情境：1997年《禁止化學(xué)武器公約》簽字生效，中國作為原始締約國，近年來一直在努力推進(jìn)實(shí)現(xiàn)“無化武世界”的目標(biāo)。氯氣是首個(gè)被人類用作武器的化學(xué)品，在一戰(zhàn)比利時(shí)戰(zhàn)場上，德軍陣地上飄來的黃綠色氣體給英法聯(lián)軍駐守陣地的士兵帶來了大量傷亡。這種黃綠色的氣體是我們接下來要重點(diǎn)探究的化學(xué)知識(shí)——氯氣。請大家查找資料，找到更多和氯氣相關(guān)的知識(shí)。教學(xué)情境的設(shè)立，把社會(huì)熱點(diǎn)問題、戰(zhàn)爭影視片中的毒氣戰(zhàn)結(jié)合到一起，學(xué)生對(duì)氯氣的好奇心被完全激發(fā)，開始投入飽滿的熱情查找資料。

（二）發(fā)現(xiàn)問題，規(guī)劃問題解決方案

在教學(xué)情境設(shè)置以后，學(xué)生就要在小組范圍內(nèi)討論情境模式中出現(xiàn)的問題、學(xué)生要解決的問題以及解決這些問題的安排。例如，“富集在海水的元素——氯”的教學(xué)，教師設(shè)置情境后，讓學(xué)生找到更多和氯氣相關(guān)的知識(shí)。學(xué)生就要在小組內(nèi)進(jìn)行討論，確定需要解決的問題。經(jīng)過討論和教師的提示，學(xué)生逐漸達(dá)成一致：結(jié)合前面對(duì)金屬及其化合物的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，和氯氣相關(guān)的知識(shí)包含了氯氣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、制備方法、用途四個(gè)方面。問題的發(fā)現(xiàn)和解決完成了，教師和學(xué)生就要共同商定課時(shí)安排，確定每個(gè)課時(shí)具體解決的問題和活動(dòng)，優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容，做到合理的教學(xué)安排。

（三）學(xué)生展示交流，教師進(jìn)一步進(jìn)行引導(dǎo)

明確了情境模式中問題及解決方法后，學(xué)生就要按照合作學(xué)習(xí)小組內(nèi)部分工進(jìn)行資料查找，教師可以引導(dǎo)學(xué)生以教材為基礎(chǔ)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)搜索技術(shù)找到問題的答案，并在課上進(jìn)行展示交流。學(xué)生展示交流完成后，教師就要進(jìn)行補(bǔ)充，確定哪些內(nèi)容是學(xué)習(xí)重點(diǎn)，是學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。課堂導(dǎo)入情境中的問題被解開了，教師要在接下來的教學(xué)活動(dòng)中創(chuàng)設(shè)新的問題情境，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，鞏固新學(xué)知識(shí)內(nèi)容。例如，在教學(xué)“富集在海水的元素——氯”時(shí)，教師可以利用多媒體展示氯原子的構(gòu)成圖，并提問氯在化學(xué)反應(yīng)中的表現(xiàn)是氧化還是還原？如果你是一名軍人，正在戰(zhàn)場執(zhí)行任務(wù)，如何避免或者減小對(duì)方氯氣攻擊的傷害？日常生活中飲用水的消毒通常會(huì)用到氯，那么到底是氯氣還是含氯化合物？學(xué)生根據(jù)這些問題進(jìn)一步收集資料和討論，形成解決方案，并以小組形式匯報(bào)答案，不僅進(jìn)一步加深了學(xué)生對(duì)氯的認(rèn)識(shí)和理解，還在無形中培養(yǎng)了學(xué)生表達(dá)自己的能力。

（四）結(jié)合生活實(shí)際，確立學(xué)生實(shí)踐項(xiàng)目

基于STEM理念下中學(xué)化學(xué)PBL教學(xué)，問題的設(shè)置是逐級(jí)遞增的，在不同問題的銜接上要有科學(xué)性和邏輯性，有助于學(xué)生利用所學(xué)化學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題。為達(dá)到這一目的，教師就要設(shè)置一定的項(xiàng)目，利用現(xiàn)有的、生活中常見的素材，通過學(xué)生的簡單操作就可以重現(xiàn)某些具體應(yīng)用場景。例如，“富集在海水的元素——氯”的教學(xué)，教師可以設(shè)立“節(jié)約水資源就是給城市做貢獻(xiàn)”的項(xiàng)目。教師引導(dǎo)學(xué)生查閱資料總結(jié)水資源的知識(shí)，利用活動(dòng)探究形式探究生活中飲用水的質(zhì)量，評(píng)估學(xué)生所在校區(qū)水質(zhì)的好壞，結(jié)合剛剛學(xué)到的氯知識(shí)和身邊的材料制作簡易的凈水器，并檢測凈水效果，最后在城市飲用水來源背景下設(shè)計(jì)一個(gè)迷你的自來水處理廠，優(yōu)化簡易凈水器使之成為自來水處理廠可用的凈水工藝。這個(gè)項(xiàng)目的確立，讓學(xué)生對(duì)全球水資源有了一個(gè)更加直觀的了解，激發(fā)學(xué)生水資源短缺的認(rèn)知，同時(shí)把物理、化學(xué)兩個(gè)學(xué)科綜合起來考慮問題解決方案，尤其是在最后的自來水處理廠設(shè)計(jì)中，又加入了工程領(lǐng)域的知識(shí)，可以說讓學(xué)生通過一次項(xiàng)目實(shí)踐達(dá)到了融合學(xué)科、融合生活的目的。

（五）教學(xué)評(píng)價(jià)

基于STEM理念下中學(xué)化學(xué)PBL教學(xué)既要有教師的評(píng)價(jià)，又要有學(xué)生的評(píng)價(jià)。教師的評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程、活動(dòng)過程、項(xiàng)目實(shí)踐過程的肯定，有需要教師指出過程中出現(xiàn)的小瑕疵，并以此確定每個(gè)合作學(xué)習(xí)小組和每個(gè)學(xué)生的最終表現(xiàn)成績。學(xué)生互評(píng)主要針對(duì)小組內(nèi)部成員之間，衡量每個(gè)同學(xué)的課堂表現(xiàn)，是否真正做到貢獻(xiàn)、合作。教師根據(jù)兩個(gè)評(píng)價(jià)就可以很清晰地看到學(xué)生在學(xué)習(xí)中的參與程度，可以有針對(duì)性地進(jìn)行后續(xù)教育。

三、結(jié)語

基于STEM理念下中學(xué)化學(xué)PBL教學(xué)能讓學(xué)生切實(shí)感受到學(xué)習(xí)、思考、實(shí)踐的樂趣，把在課堂被動(dòng)接受化學(xué)知識(shí)為主動(dòng)探究構(gòu)建化學(xué)知識(shí)體系，培養(yǎng)了學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣和獨(dú)立思考的能力。中學(xué)化學(xué)教師要積極開發(fā)STEM理念下PBL教學(xué)新方案，努力提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬明禮.基于生活情境的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐研究——以《金屬的化學(xué)性質(zhì)》一課為例[J].中學(xué)教學(xué)參考，2017（11）.

作者簡介：姚輝（1980.11-），男，漢族，安徽渦陽人，本科，副高級(jí)教師，研究方向：高中化學(xué)教學(xué)。

（責(zé)任編輯? 李? 芳）