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，體現時代節奏。當前學科教學，要求體現學生的主體地位和主導意識，體現“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。同時，隨之而來的一系列問題，需要教師的反思和再探索。

關鍵詞：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學生專業知識，提升學生的核心素養?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版）》中明確提出：化學學科的核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”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，教師具有責無旁貸的引導責任。教師需最大限度地調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，勇于質疑、敢于創新。如果教師仍然延續傳統的“講授式”或“灌輸式”的教學方法，注定無法實現這一教學目標。

正因如此，當下的化學教學思路亟待轉變，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。

與傳統的講授式教學模式相比，PBL教學模式更強調學生的主體地位。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“元素周期表的應用——認識同周期元素性質的遞變規律”為例，對PBL教學模式進行了一次嘗試，并以此反思，進行一些相關思考。

（一）問題式預習，自主式學習

根據教學內容需要，教師可先將教學過程中所需要的且無法借助固有經驗推論得出的新知識，以疑問的方式布置成課前預習作業。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。

本次課預習作業設置問題如下：

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氫化物;

5.第二、三周期主族元素的氣態氫化物分別是什么;

6.元素金屬性和非金屬性強弱的常見的判斷方法是什么

……

根據預習作業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，最終統一答案，理清相關概念。

（二）問題式導入，激發學習熱情

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，以疑問形式促發學生對相關知識點的求知欲和探索熱情，讓學生關注元素周期表在化學科學研究和指導生產實踐中的重要作用。

（三）問題式授課，分組合作探究

傳統的“灌輸式”教學重在教授學科知識，無法有效培養學生的科學探究能力和創新意識等化學學科核心素養，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節里，教師需要抓住時機，依據教學內容和學生已有經驗來設置具體的問題情境，盡可能地創造條件，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，全方位的發展化學學科素養。

本次課中，為引導學生完成對“同周期元素性質的遞變規律”的預測，促進學生形成“結構決定性質”的觀念，筆者設置任務如下：

1.寫出第三周期主族元素原子結構示意圖;

2.觀察元素原子結構示意圖，思考第三周期元素的原子結構如何遞變;

3.根據元素原子結構的遞變規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，學生需結合預習任務的有關提示及教師提供的實驗藥品，設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，教師可以向學生發問：在我們接觸過的堿中，氫氧化鋁有什么特殊的性質？借此提示學生關注氫氧化鋁的兩性，進而設計對比實驗，觀察實驗現象并得出實驗結論。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注每位學生的狀態，要及時發現、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）問題式結課，鞏固反饋新知

學生是否掌握所學知識，關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，內容設置務必要突出本次課的核心知識點。難度設計則要科學合理，區別分層?？梢杂袡z測知識的基礎題，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和結果，方便教師課后的查漏補缺，發揮充分的后效作用。最后，可以對本節課重點內容進行一個問答式的總結（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施，及時豐富更新圖書館資料和網絡資源，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，大多數學生在匯報預習作業時，通常是照本宣科，將在書本和網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“金屬單質與水反應的難易程度判斷，越容易越活潑”，筆者繼續發問“根據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”可以是教師根據課程需要事先提出，也可以是因課發問，在課堂上根據具體授課情況提出?？梢允墙處熱槍虒W內容提出的，也可以是學生在學習過程中提出的。

第三，在思考“觀察元素原子結構示意圖，思考第三周期元素的原子結構是如何遞變的”這個問題時，大部分學生只會關注到最外層電子數，不會想到“核電荷數、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，也沒有關注到“核電荷數逐漸增大，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”這個思考的關鍵點。

設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，教師要根據學生的認知能力將問題細化。如果將問題設置成“觀察元素原子結構示意圖，請從核電荷數、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構是如何遞變的”，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節大體采用課本的設計思路。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水準，勤思考，多歸納。教師要依據現有教學條件，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，無論是什么教學內容，所設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聯，這樣能更好讓學生產生共鳴，引發學生的思考。

第六，PBL教學模式強調學生知識體系的自我建構，學生習得的知識比較零散，缺乏系統性。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，對學生的綜合素質采用多元的評價體系進行考核。但當前，大多數的學科成果評價還是以考試分數這為標準。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的發展程度。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全面發展的必然要求。

作為教師，要與時俱進，敢于直面教學挑戰。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能力，投入熱情和專注力，積極提升自己的教學素質。

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

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。