PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究

沈晴

摘要：PBL教學(xué)模式作為一種新型教學(xué)方法，能夠從真實(shí)的問題情境出發(fā)，以分組合作的方式展開教學(xué)，為學(xué)生提供鍛煉解決問題的能力和獲取知識(shí)的平臺(tái).當(dāng)下PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中越來越受重視，采用PBL教學(xué)模式可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)生思辨能力和團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)，有助于學(xué)生在課程中形成深層次的知識(shí)結(jié)構(gòu).PBL教學(xué)模式是創(chuàng)新初中物理教學(xué)模式行之有效的方法，能夠幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理知識(shí)，提升解決實(shí)際問題的能力和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力，進(jìn)而為未來科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也符合科技強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的要求.

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué)模式；初中物理；教學(xué)

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2023）32-0110-03

根據(jù)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的要求，科學(xué)探究式教學(xué)需要注重學(xué)生的探究能力和學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng).PBL教學(xué)模式通過問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生逐步掌握自主探究和解決問題的能力.新課標(biāo)指出現(xiàn)代教育科學(xué)課程要符合時(shí)代發(fā)展的“體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程”，并強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程的實(shí)踐性.它不僅能夠幫助學(xué)生保持好奇心，而且可讓學(xué)生認(rèn)識(shí)自然世界，理解科技、社會(huì)和環(huán)境之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)態(tài)度.同時(shí)，逐步樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，培養(yǎng)強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感等[1].

1 PBL教學(xué)模式的概念

1.1 理論基礎(chǔ)

1.1.1 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)生不是被動(dòng)接受知識(shí)，而是根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、觀點(diǎn)和思考能力來建構(gòu)新知識(shí).PBL教學(xué)模式通過引入開放性問題或情境，促使學(xué)生自我探究，主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)學(xué)生深入掌握知識(shí).

1.1.2 社會(huì)交往理論

社會(huì)交往理論指出，在社會(huì)交往中獲得的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)比獨(dú)立學(xué)習(xí)所獲得的更為深入、有力和豐富.PBL教學(xué)模式通過小組合作、討論和分享，促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)和合作，培養(yǎng)學(xué)生交際能力和團(tuán)隊(duì)精神.

1.1.3 情境學(xué)習(xí)理論

情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)最好在實(shí)際情境中進(jìn)行，通過真實(shí)的情境模擬，學(xué)生可以更好地理解和掌握知識(shí).PBL教學(xué)模式通過問題或情境的引入，讓學(xué)生在實(shí)際情境中追求解決方案，使學(xué)習(xí)變得更加生動(dòng)，更具情感化，更貼近實(shí)際.

1.1.4 反思學(xué)習(xí)理論

反思學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)不僅僅是獲取知識(shí)，還包括對(duì)知識(shí)的理性反思和評(píng)估.PBL教學(xué)模式鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐和探究中進(jìn)行反思，幫助學(xué)生深入理解和掌握知識(shí)，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生自我認(rèn)識(shí)和發(fā)展.

1.2 PBL教學(xué)模式的概念

PBL教學(xué)模式是一種以問題解決為中心的教學(xué)模式，全稱為“基于問題的學(xué)習(xí)”（Problem Based Learning）.它是現(xiàn)代教育領(lǐng)域中的一種新興教學(xué)模式，其目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)合作、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力.PBL教學(xué)模式是通過引入問題來推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考，讓學(xué)生在解決問題的過程中去發(fā)現(xiàn)知識(shí)、掌握技能和培養(yǎng)能力.通常PBL教學(xué)模式通過以下步驟進(jìn)行：首先，學(xué)生面對(duì)一些開放性的問題，例如如何判斷一種新藥是否有效、如何設(shè)計(jì)一個(gè)高效的節(jié)能車等，這些問題需要學(xué)生進(jìn)行一系列研究、分析、實(shí)驗(yàn)、討論等；其次，學(xué)生會(huì)自主地尋找解決問題的途徑，并逐漸發(fā)現(xiàn)問題涉及到的知識(shí)點(diǎn)和技能；最后，學(xué)生通過提出解決方案的方式來解決問題[2].

在運(yùn)用PBL教學(xué)模式過程中，教師會(huì)通過引導(dǎo)學(xué)生探究、分析和解決實(shí)際問題，從而讓學(xué)生在積極探索中破除舊的學(xué)習(xí)觀念，接觸新的知識(shí).這種教學(xué)方式不僅能讓學(xué)生輕松進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果.PBL教學(xué)模式的另一特點(diǎn)是自主性的學(xué)習(xí)過程.教師在教學(xué)過程中只是引導(dǎo)學(xué)生，不會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程施加任何限制或要求，讓學(xué)生通過探究和實(shí)踐，完成對(duì)知識(shí)的深入理解和掌握.PBL教學(xué)模式還注重團(tuán)隊(duì)合作和互動(dòng)，每個(gè)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中扮演的角色不同，有的是負(fù)責(zé)問題的提出，有的是提供解決方案，有的則是做研究和整理相關(guān)知識(shí)[3].這種綜合合作模式有利于學(xué)生掌握交際能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神，提高學(xué)生的合作意識(shí)和實(shí)踐能力.

2 PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的設(shè)計(jì)和實(shí)施

在初中物理教學(xué)中，PBL教學(xué)模式的實(shí)施可以有效幫助學(xué)生掌握物理相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，并提高學(xué)生的思維能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力.

首先，PBL教學(xué)模式的設(shè)計(jì)需要圍繞問題進(jìn)行.對(duì)于初中物理教學(xué)，問題可以分為現(xiàn)實(shí)問題和知識(shí)問題兩類.現(xiàn)實(shí)問題可以是與學(xué)生生活相關(guān)的問題，如太陽能是如何轉(zhuǎn)化為電能的？或者是與學(xué)生日常體驗(yàn)相聯(lián)系的問題，如為什么球墜落時(shí)速度會(huì)越來越快？知識(shí)問題則是與課程相關(guān)的問題，如什么是機(jī)械能？如何計(jì)算機(jī)械能的變化量？問題應(yīng)該能夠引起學(xué)生的興趣，同時(shí)也應(yīng)該有一定難度，否則無法體現(xiàn)PBL教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì).

其次，在問題確定后，教師需要通過制定調(diào)查計(jì)劃、搜集資料等方式，引導(dǎo)學(xué)生探究問題，同時(shí)提供必要的背景知識(shí).例如，當(dāng)學(xué)生遇到問題“太陽能是如何轉(zhuǎn)化為電能的”時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生制定探究計(jì)劃，通過網(wǎng)上搜索資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)等方式，收集太陽能、電能相關(guān)知識(shí)，在此基礎(chǔ)上，講解太陽能光伏發(fā)電的原理和發(fā)電過程.

最后，當(dāng)答案被找到時(shí)，學(xué)生將答案展示給全班同學(xué)，教師評(píng)估學(xué)生的資源搜集、信息獲取以及在研究過程中所發(fā)現(xiàn)的問題.學(xué)生展示過程中還可以將個(gè)人體會(huì)、感悟和意見進(jìn)行匯報(bào).其他同學(xué)也可以詢問問題，學(xué)生需要對(duì)于問題給出完整的解決方案.例如，在太陽能轉(zhuǎn)化為電能的問題探究結(jié)束后，學(xué)生應(yīng)該能夠給出一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案，并提出相關(guān)的問題和改進(jìn)方案.

在初中物理教學(xué)中，PBL教學(xué)模式能夠促進(jìn)學(xué)生思維與實(shí)踐能力的發(fā)展，同時(shí)能夠加深學(xué)生對(duì)課程的理解和記憶.相比傳統(tǒng)教學(xué)模式，PBL更能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)造性思維、自我學(xué)習(xí)和自我管理的能力.

2.2 PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

PBL教學(xué)模式將學(xué)生放在學(xué)習(xí)的主體地位，讓學(xué)生在自己的興趣和學(xué)習(xí)需求中選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，創(chuàng)造性地完成任務(wù)制作.

2.2.1 明確學(xué)習(xí)方向，加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作

初中物理教學(xué)中，PBL模式可以讓學(xué)生在其自身的學(xué)習(xí)需求中選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容.比如說，將學(xué)生分組，讓每個(gè)組負(fù)責(zé)調(diào)查研究某一特定的物理現(xiàn)象，例如彈簧是否符合胡克定律、集成電路中二極管的作用是什么、常見儀器如何實(shí)驗(yàn)優(yōu)化等.通過讓學(xué)生參與實(shí)踐操作，與課本和講授中的科學(xué)理論知識(shí)靈活貫通，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣.在PBL模式下，還可以讓學(xué)生自主制定學(xué)習(xí)任務(wù).學(xué)生可以根據(jù)自己的知識(shí)水平和學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行選擇，如制作視頻、海報(bào)或動(dòng)畫等，任務(wù)制作過程中需要學(xué)生之間進(jìn)行合作和交流，讓學(xué)生懂得互幫互助，從而潛移默化地提升學(xué)生的溝通、人際關(guān)系和協(xié)作能力.

2.2.2 強(qiáng)化動(dòng)手能力，分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)

PBL教學(xué)模式鼓勵(lì)學(xué)生從實(shí)踐中獲得經(jīng)驗(yàn)，因此PBL可以在實(shí)際操作中應(yīng)用并強(qiáng)化學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)技能.比如在PBL環(huán)節(jié)中，學(xué)生們可以從中學(xué)習(xí)不同的物理實(shí)驗(yàn)，不斷總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律和思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果.PBL也可以促進(jìn)跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)現(xiàn)，為了完成學(xué)習(xí)任務(wù)，需要學(xué)生挖掘歷史和文化等相關(guān)知識(shí).例如，在了解力學(xué)方面的知識(shí)之后，可以讓學(xué)生分析科學(xué)家胡克的生活背景和成果所具有的現(xiàn)實(shí)意義，讓學(xué)生得到更多的人文修養(yǎng).PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中具有多重作用，通過實(shí)際操作可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，同時(shí)，在學(xué)習(xí)的過程中啟發(fā)學(xué)生了解科學(xué)自然、歷史文化等，不僅開闊學(xué)生視野，而且激發(fā)學(xué)生熱愛自然科學(xué)的興趣.

3 PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的實(shí)踐案例

在初中物理教學(xué)中，采用PBL教學(xué)模式可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力，加強(qiáng)學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力的培養(yǎng).以“探究熱的傳導(dǎo)方式和控制方法”課題為例，通過教師的提問引導(dǎo)學(xué)生深入思考和探究，關(guān)注問題和環(huán)節(jié)整合，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決熱傳導(dǎo)方面的問題.在問題引導(dǎo)下，學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)、演示、講解等方法逐漸透露出問題的根源和解決方法.同時(shí)，在實(shí)踐中學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)了PBL的思維方式和解決問題的技能.在實(shí)踐過程中，教師需提前安排學(xué)生分組，每組學(xué)生在問題溝通和解決方面互相協(xié)作、交流，包括口頭匯報(bào)、寫作、簡(jiǎn)短視頻等.最終答案將會(huì)在跟全體討論中得以匯總，然后在整期課程內(nèi)與學(xué)生分享，同時(shí)為確定的問題提供有效解決方案.

首先，教師需要給學(xué)生提出一個(gè)問題：在生活中，我們?nèi)绾慰刂茻岬膫鲗?dǎo)方式，達(dá)到保暖或降溫的效果？學(xué)生通過小組討論和課堂探究，深入探究熱的傳導(dǎo)方式和控制方法的相關(guān)原理.在探究過程中，他們學(xué)習(xí)了傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種熱傳導(dǎo)方式的不同特點(diǎn)，以及衣服、暖器和空調(diào)等物品的熱控制原理.為了使學(xué)生更好地理解這些概念，可以組織進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)，例如制作保溫杯，測(cè)量杯子內(nèi)水的溫度隨時(shí)間的變化，讓學(xué)生感受不同材質(zhì)對(duì)水溫的影響.

其次，基于所學(xué)知識(shí)，教師可以給學(xué)生安排小組項(xiàng)目作業(yè)，要求他們?cè)O(shè)計(jì)并制作一個(gè)冬季保暖產(chǎn)物，同時(shí)要考慮其溫度控制和熱傳導(dǎo)效果.在這一作業(yè)中，學(xué)生需要考慮物品的材料、厚度、設(shè)計(jì)和易用程度等因素，從而制作出實(shí)用且創(chuàng)新的產(chǎn)品.學(xué)生在制作過程中會(huì)積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合小組討論，可以加深學(xué)生對(duì)于吸熱、限制熱傳導(dǎo)和加熱控制等方面知識(shí).

最后，學(xué)生通過展示作品，并結(jié)合項(xiàng)目報(bào)告，闡述他們的想法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).這種PBL教學(xué)模式的實(shí)踐，不僅可以鍛煉學(xué)生的實(shí)踐技能，還能加深他們對(duì)“熱的傳導(dǎo)方式和控制方法”的理解.通過問題驅(qū)動(dòng)式的學(xué)習(xí)，能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和思維能力.在初中物理教學(xué)中采用PBL教學(xué)模式是一個(gè)務(wù)實(shí)而可行的方法.它通過激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合素質(zhì)，提升教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)習(xí)變得更加有趣和生動(dòng).此外，這種教學(xué)方式還可以對(duì)學(xué)生生活產(chǎn)生積極影響.

總之，PBL教學(xué)模式可以激發(fā)學(xué)生的問題意識(shí)，使學(xué)生在真實(shí)的問題情境中更能開闊思路，更容易提出問題和解決問題，從而對(duì)物理知識(shí)產(chǎn)生更深層次的理解.PBL教學(xué)模式是一種追求主動(dòng)參與和自主探究的學(xué)習(xí)方式，應(yīng)用于初中物理教學(xué)中，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、探究能力和創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì).

參考文獻(xiàn)：

［1］ 譚麗花.PBL模式在初中物理復(fù)習(xí)教學(xué)中的實(shí)踐意義：以“基本電路的專題復(fù)習(xí)”教學(xué)為例[J].中學(xué)物理，2022，40（22）：50-52.

[2] 李紅娟，田靖，呂立君.基于PBL教學(xué)模式的中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)探究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022，38（6）：73-76.

[3] 吳仙文.優(yōu)化教學(xué)模式，提高初中物理課堂效率[J].天津教育，2022（9）：49-51.

［責(zé)任編輯：李璟］