PBL在中学化学教学中的应用初探.docx

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PBL在中学化学教学中的应用初探

PBL在中学化学教学中的应用初探

李宏贤

XX联合大学化工学院2006级化学教育班

指导教师：

***

摘要：

本文对PBL的内涵、缘起及发展作以介绍，并与现行中学化学教学法相比表现的优势进行探讨，指出应将PBL教学与传统教学相结合的办法进行中学化学的教学，并对PBL在中学化学教学中的应用进行教学设计，最后对PBL在中学化学教学中应用的问题域及研究取向作以说明。

关键词：

PBL;批判性思维;知识建构

0导言：

PBL（problemBasedlearning简称PBL，意译为“解难为本学习”，直译为“以问题为基础学习”[1]）自20世纪60年代在西方教育领域产生以后，因其直指知识的应用和技能的培养，在短短二三十年内，该教学模式已成为国际流行的教学模式之一[2]。

20世纪20年代，美国医学界因为医学相关知识的不断丰富，学生负担不断加重，死记硬背理论的同时学生实践能力欠缺日益凸显，发现医学教育存在偏差和危机，便提出教育模式改革的问题[3]。

1969年，美国神经病学教授Barrows以信息加工心理学和认识心理学为基础，根据建构主义学习的精髓——人们在实际生活中的一些认识冲突和疑惑促使下去学习，并在学习中建构自己的知识，在加拿大麦克马斯特（MC-Master）大学首创PBL教学模式。

那时，加拿大安大略湖（Ontario）麦克马斯特（MC-Master）大学临床医学的教师就开始关注学生课堂和考试中的优异表现与他们临床上笨拙的实际操作之间的关系了——考高分并不等于临床实际操作能力强[4]。

80年代，PBL在北美获得了快速发展，并逐步完善形成完整、科学、成熟的教学模式。

90年代，欧洲部分医学院也进行PBL的课堂试验并逐步采用PBL教学模式[5]。

据WHO报告，全球目前有1800余所医学院采用PBL教学模式，并已成为西方医学教学的主流，并逐步进入我国医学教育，且已有向其它各院校各阶段、各学科、各层次发展的趋势[6]。

我国最早是由XX第二医科大学在1986年引进PBL的[7]、[8]。

90年代以来，引进PBL的院校逐渐增多，如XX医科大学、第四军医大学、暨南大学等[9][10]、[11]。

这些院校分别在基础课﹑临床课和实验课中部分试行了PBL，取得了良好的效果。

从20世纪90年代开始，我国教育研究者大量介绍国外在该领域的研究，并尝试如何将PBL模式引入我国的教学实践中[12]。

但纵观我国的基本国情及教育现状，如何将PBL教学应用与我国中学化学教学，这应成为我们大家深思的一个问题。

1PBL的内涵

PBL以信息加工心理学和认知心理学为基础，属于建构主义学习X畴，是建构主义教学改革设想当中“一条被广泛采用的核心思路”[13]，它是一种突破传统的教育策略,基要旨是向学习者提出一些真实的﹑有意义的问题处境，学习者从探索和解决问题的过程中逐步累积到丰富的知识，并最终解决问题，增强批判性思维和相互协作能力,提高自学能力和解决问题的能力[14]。

PBL模式的一般实施过程由问题激励、知识建构、综合运用、反思四个阶段组成，其中问题激励、知识建构、综合应用之间存在有序性，但也存在各阶段之间部分重叠和循环。

创设情景提出问题

指导合作探索

评价讨论

小结小结

知识建构的反复性、复杂内容的理解需要通过个阶段之间不同的结合、几次循环才能达到，问题处境和知识建构可能交错进行，综合应用也可能创建新的知识建构。

首先，问题的激励可以激发学生学习的热情，有利于实现学生自主学习、合作学习。

其次，将学生引入一定的问题情景中，有利于学生将旧知识经验和新知识经验互相应用，从而建构新的知识经验。

作为教师，尽可能向学生提供必需的资源和帮助，热情鼓励他们分析问题，解决问题，并及时对学生的学习进行反馈，为学生学习知识的自主建构起到“推波助澜”的作用。

再次，在知识的自主建构过程中，学生不断将以有的认知巩固、完善，并且有利于形成新的认知结构，解决新问题。

最后，反思阶段是必不可少的，再此过程中学生不仅要反思整个学习过程，教师也应如此。

通过反思，学生对所学知识有了更深层次的理解，并且有利于形成丰富的学习经验，对于教师，可以不断完善自身的专业水平和结构。

2我国现行中学教学法简介

由于传统教学法所带来的问题日益凸显，我国教育部在《基础教育课程改革纲要（试行）》中论及基础教育课程改革的具体目标时指出：

“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械学习的现状，倡导学生主动参与﹑乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。

”在此基础上，各种新的教学法在各地及时开展试行。

比如：

自主学习、合作学习、探究式学习、“四导”教学法等。

自主学习

合作学习

探究式学习

“四导”教学法

内涵

学生作为学习的主体，通过独立的分析、探索、质疑、创造等方法来完成学习目标

学生在小组或团队中为了完成共同的任务，有明确的分工和责任的互助性学习

学生围绕一定的问题、文本或材料，在教师的帮助下，自主寻求或自主建构答案、意义、理解或信息的活动或过程

在复习教学中通过教师的引导，学生对以知认知的在认知，让学生发现新问题、提出新见解、掌握新规律

学生

学生是学习的主题，在课堂上可以充分地感受到主人翁的地位

将个人竞争转换为小组竞争，使每个学生都得到发展

学生亲身经历体验科学探究

学生独立自主地对已学知识进行在认知、在发展

目标

倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力

培养学生合作的精神和竞争意识

培养学生的全面发展，尤其是对创新精神与实践能力培养具有重要的意义和独特的贡献

实现人文目标与价值的整合，强化基础知识基本技能与培养学生的思维品质和创新能力整合

从以上不难看出，不论何种教学法，都强调学生在学习活动中的主体地位，让学生养成主动参与、乐于动手，培养学生独立学习的能力，但由于每种教学法在具体实施的过程中又从存在差异，因而在培养学生的目标上又有所不同。

3将PBL应用于中学化学教学的优势

纵现PBL教学在世界各地开展形成的一些成熟理论，并结合我国中学化学教学的现状，笔者认为很有必要将PBL教学引进中学化学课堂。

3.1对于学生来说，通过PBL教学，将学生置于一些真实而有意义的化学问题中，通过问题引导，把思考逐步向深入，让学生根据化学问题去查阅相关资料，动手实验，与同学相互讨论变被动为主动，有利于调动学生的积极性、主动性、创造性，培养学生变单向思维方式为多向思维方式，有利于学生独立思考、理论联系实际，灵活应运知识，加强人际交往能力和学生的言语表达能力，促进学生运用和巩固所学知识并培养对知识的综合能力。

学生一旦学会思考，形成创新意识，他们便会力求用最好的方式解决遇到的新问题，真正做到自主学习，终身学习。

这样一来，教师和学生的负担都会大大减轻，从而做到“教师乐教、学生乐学”。

3.2对教师来说，通过PBL的教学，扩展了教学视野，通过担当“导师”记录学生表现，帮助引导学生扬长比避短，真正做到因材施教，加强师生互动，密切师生关系，教师也可不断地接受学生讨论的启示，真正做到教学相长。

3.3在科组方面，由于PBL倡导小组“导学”，每个学习小组都要有自己的“导师”，导致教师数量明显不足，但同科组的教师之间可以集思广益，尽可能发挥教师专长，对开展PBL的班级进行联合教学，这样一来不仅会打破以往“各自为政”的局面，加强教师之间的交流与协作，也有利于新思想和校外支持的引入。

开放而互信的科组文化有利于科组成员提出意见和疑惑，也有利于科组正视和解决各种出现的问题。

从而必将促成科组经验交流,在评课时由“录音机”向“合唱团”的转变。

4、PBL在中学化学教学中应用面临的问题

尽管PBL教学有许多优势，但也存在一些涵待解决的问题：

①现有中学化学课程体系由于涉及知识体系比较庞大，知识点多且较零散，学生在短时间内难以形成自学和研究讨论问题的习惯，并且面临升学毕业的压力，以至于为了完成任务而采取被动的方式来学习，采取PBL教学以后，学生所学知识缺乏系统性和完整性，很容易造成知识断层，形成知识“空穴”。

②由于传统教育思想根深蒂固，很多教师已习惯于传统课堂教学，对PBL这种全新的教学模式缺乏思想和技能的准备，也没有成熟经验可借鉴，所以将PBL应用于中学化学教学肯定不会顺利。

③由于我国目前应试教育还比较普遍存在，导致学生缺乏社会实践，动手能力、交流合作能力、自主学习能力久缺，对于复杂的问题往往直接从书本上寻找答案，而不善于灵活应用所有的知识资源，如果开展PBL教学，很有可能造成时间的浪费，影响“应试”效果。

④PBL的原创模式中要求每个学习小组配备一位“导师”，但我国传统的大班教学还在延续，大部分教学班人数在60到70人之间，并且还存在教师工作量超标的情况，对PBL教学的顺利开展造成很大难度。

⑤目前国内对学生、教师的评价体系还处于“应试”教育阶段，缺乏对学生个人及学习效果全面、科学、客观、公正的评价标准，是将PBL应用于中学化学教学的一大障碍；⑥国内暂无与PBL教学相配套的教材，教学资源相对不足，也是一个较突出的难题。

5、PBL在中学化学教学中应用的教学设计

5.1世上不存在“放之天下而皆准”的教学模式，如果对某种教学模式僵化使用，不加取舍和更新，就会犯“教条主义”错误，这就是为什么PBL在世界各地部分学校引入后，其变异形式各种各样的原因[15]，本文所探讨的PBL走进中学化学课堂是基于我国的基本国情和教育现状的基础之上的。

因为任何一种教育模式都有自身的长处和弱点，运用得好会发挥其它学习方式不能替代的特殊功效，运用不好会产生这样那样的问题，不存在先进与落后之分[16]。

尽管传统的教学模式带来的问题已经日益凸显，但它使很多经验性知识、理论性知识直接传授给了学生，在一定程度上使学生在以后的学习中少走弯路，并且保证了知识的系统化、完整性。

而PBL教学模式强调了以学生为中心的自我学习，这就意味着学生失去了一部分接受直接经验知识的机会，因此必须考虑在我国基本国情和教育现状的基础上，找到PBL教学和传统教学的最佳结合点。

例如对于经验性、理论性知识以传统教学为主、以PBL教学为辅；对于实验型、探究型问题可以尝试以PBL教学为主、传统教学为辅的模式。

5.2PBL教学与传统教学相结合的设计根据教学设计的基本原理，可以归纳为以下几个方面：

（1）教学目标的确定在确定教学目标时，应考虑中学化学学科的特点，学习者特点以及PBL教学的特点，并结合可利用的教学资源、时间、空间特点，既帮助学生全面系统的理解和巩固知识，又注重培养学生批判性思维、探索与利用资源的能力；培养学生自我驱动、自主学习、与协作学习的能力，以及发现问题、解决问题的能力。

（2）问题的选择在进行经验性、理论性知识的教学时，一般仍以传统教学为主；在进行PBL教学时，选择并设计的问题应以实验型、探究型为主，且来源于生活，具有一定的意义。

（3）教学设计由于每一种教学模式都有自身的优点，所以不应将PBL教学与传统教学截然分开，应该相互补充，整体配套，局部揉和，寻找最佳结合点。

应用这种教学思想进行教学时，一般存在两种模式：

1）以传统教学为主，PBL教学为辅：

a依据教学大纲及教学目标，把某一阶段的学习内容进行整合，浓缩成几个大的模块（如经验性模块、理论性模块）。

b在进行传统教学的同时，适当设置一些有意义﹑结构不良的问题情境适当开展PBL教学，用于激发学生学习兴趣和对PBL教学的渴求。

c设计的模块应最大限度适合学生知识、技能水平和动机态度，避免遗漏重复。

d设计的模块应让学生对经验性，理论性知识的获取有深刻体会，并不断探索获取的渠道、途径。

e各知识点之间必须联系紧密，确保知识的系统性和完整性。

2）以PBL教学为主，以传统教学为辅：

a依据教学大纲和教学目标，设置实验型、探究型模块，并设计PBL教学的问题情景。

b在一定阶段、时间、空间内PBL教学未能达到预期效果时，可采取传统教学相配合的手段。

c在认知的水平上，设计的问题应该能够；

·提供并促进开发出一个更宽广的信息平台

·大量的信息之间应存在有机的联系

d从元认识的层次上，设计的问题应考虑以下的问题：

·怎样才能最大限度地使用有限的教学资源

·小组之间分工是否明确，配合是否默契

e在学习的考核评价方面，在现行的评价体系前提下，应不断探索适合中学化教学中PBL教学的评价体系。

如：

动态跟踪评价，阶段性评价（短则一周，长则几年）

5.3笔者曾通过实验引导、提出问题的办法与学生探讨过这样一道习题，取得了良好的教学效果，回想起来，与PBL教学如出一辙：

在做过铝热反应实验之后，让学生探讨为什么产物中的铁粒呈现球形？

判断生成的铁粒中有没有铝单质？

小组间在进行了热烈讨论之后，设计了以下两种方案：

方案一：

①取样置于试管中，加入NaOH溶液，如现察到有气泡，则证明产物中有铝单质。

方案二：

①取样，加酸（H2SO4、HCL溶液均可）溶解

②取少量反应液，加入过量NaOH溶液（可用PH试纸捡验过量），得白色悬浊液[Fe（OH）2]

③取悬浊液置于离心试管中离心

④取上层清液，逐滴加入稀盐酸，现察白色絮状沉淀的生成，继续加入稀盐酸，如果沉淀溶解则证明产物中有铝元素。

方案实施结果：

方案一较简便，有两组采用，一组捡验出铝元素，方案二有六组采用，两组捡出铝元素。

小组间的讨论又开始高涨：

为什么有的组检验到铝元素，而有的组没有呢？

通过教师引导，同学们一致认为对于方案一，没有检测到铝元素可能是在高温下反应生成了合金，但产物铁球可能不是一个均一体系，某些铝被铁包囊无法与NaoH溶解接触，无法生成H2，故不能验到铝元素；对于方案二，没有检测到铝元素，可能是第一步酸溶解样品时间太短，溶出的铝元素太少，又转移过几次，以致后面用于检验的铝元素太少，一般观察不到现象。

小结：

在方案二中我们看到的现象是否一定就是铝单质呢？

如果还混有氧化铝有没有相同的现象呢？

铁和铝形成的合金是什么结构呢？

“一石激起千重浪”，各小组在课后又进行了讨论，通过查阅资料，准备下次的探讨。

6PBL在中学化学教学中应用的问题域及研究去向

国内外医学教育领域研究结果表明，PBL在培养创造型、开拓型、实用型人才的过程中有传统教学法无可比拟的优点，值得在国内教育领域推广。

但PBL至今还没有在全国X围内全面铺开，甚至在中小学领域还没有试行，除了与经验不足、资源不足、学生条件不足、无现成的教材、教育模式短时间难已改变外，与教育体制、教育观念、教育职能部门的行为不无关系。

为了使PBL早日走进中学化学课堂，笔者认为对PBL的研究还需要对以下一些问题进行进一步的深入探讨：

①PBL教学的实质、内涵及基本特征分析问题

2PBL教学的理论基础问题

3PBL教学目标体系的建构问题

4PBL教学的内在机制、发展阶段与过程问题

5PBL的学习策略问题

6PBL教学的组织学习问题

7PBL教学的评价问题，等

对PBL的研究需要在继承与吸收现有的经验基础上，以PBL的理论基础学科为依托，从学生知识建构的视角，以新的知识观与新的学习观为基础，紧紧抓住学生知识的自主建构这一本质与核心，紧紧抓住学生在知识自主建构上的权利与责任，对PBL进行理论层面的上位思考。

对PBL的研究需要理论结合实际，把基础学科中最新研究成果与实践中最新鲜的、最鲜活的探索与创新，一并带进对PBL的研究中来。

7结束语

通过对PBL和传统教学相结合的教学法的初步探索表明，该法能被广XX学接受，它能有效地向学生传播知识，培养学生的自学能力，促使同学们广泛查阅资料，认真分析问题。

从小组学习到大班课堂讨论，学生自己策划讨论课的实施方案，自己主持，全班参加的形式，激发了学生的学习兴趣和参与意识，提高了学生的责任感和学习效率，训练了学生严谨的科学态度、解决问题的能力、口头表达能力与交际能力。

该法能充分发挥各种教学法的优势，并将其有机结合，优势互补，保证教学质量的提高，从而为培养出适应市场需求的人才打好基础。

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