论文部分内容阅读
教育部颁布的《普通高中化学课程标准(实验稿)》(以下简称《课程标准》)中明确提出在教学中培养学生的问题意识和分析问题、解决问题的能力，引导学生形成敢于质疑，勤于思考，善于合作，独立思考的品质。《课程标准》提倡学生基于问题的解决来建构知识，让学生通过解决问题的方式来获得相应的图式，实现学生自我监控与团队合作，促进学生不断调整自身学习行为以达到学习的最优化。PBL教学理念认为：“问题既是学习的起源，也是选择知识的依据，又是掌握知识的手段”。开展PBL教学就是以问题为主线，以学生为主体，以小组协作为形式，教师扮演辅助角色，激发学生对问题解决的兴趣，引导学生寻找解决问题的思路和方法，主动掌握知识。因此，PBL教学模式更适应时代对人才培养的需求，符合我国教育改革发展的大方向。将PBL教学模式应用于化学课程中，对提高课程教学质量有一定的参考价值，也为教师提供一种新的教学思路和途径。
1PBL模式的涵义
1969年， 美国的神经病学教授Barrows在加拿大的McMarster大学首创PBL模式，尝试实施学生自主学习与导师指导相结合的小组教学法，旨在解决医学教育中普遍存在的灌注式教学、基础理论与实践脱节等弊端，其教学经验和教学理论逐渐被其他学院采纳和接受，并引起了医学教育界的广泛兴趣，而后在世界范围内逐步推广。简单来说，PBL是英文ProbLem-Based Learning的缩写，即基于问题的学习，向学生展现以真实的世界为基础经过精心选择和设计的问题，让学生在团队中分工合作，共同解决问题，并在此过程中让学生既能掌握隐含在问题中的理论知识，也能同时获得应用知识解决实际问题的经验，提高学生归纳判断问题的能力，促进学生形成批判性思维，获得自主学习与合作学习的技能以及高效解决问题的能力。与LBL(Lecture-Based Learning）教学模式有所不同，PBL教学中学生是在学习知识之前就遭遇问题，针对教师设置的问题情境，学生以小组为单位进行合作讨论，并设计行动计划，在教师指导下分头查找资料，并讨论如何运用所获知识来促进问题的解决，问题解决后，学生对学习过程进行自我反思和评价，总结所获知识和解决问题的思维技能。
2PBL模型在化学教学中应用
PBL在化学活动中应该根据化学问题，精心选择和重组合作学习的内容，积极创设合作性的教学情境，体现出其在化学问题解决上的优势。就目前的化学教材而言，大都是逻辑演绎式的体系，这种体系结构严谨，适宜于讲解传授，但是对于PBL模式的教学却不一定适合。为了调动学生的学习情趣,有利于学生实现合作，教师可以在保留PBL主要要素和流程的前提下，结合我国化学课堂教学的实际情况，适应学生心理特点，重组和选择化学教学内容，使学生自发产生合作探讨的心理需要。
2.1PBL要素的设计
PBL强调的不是教学内容或目标，而是学习过程，从为“教学而设计”转向“为学习而组织”，教师是“引导者”，通过实际要素、在元认知水平上对问题解决过程进行提问、及时给学生以必要的反馈等一系列支持性或支架性工作，将学生引向问题空间，以促进学生积极地探究新的领域、新的信息。进行PBL教学时，教师首先要设计八大要素，即绩效目标、问题情境、导言引入、引导问题、教学媒体、学习资源、小组成员、学习计划。教学的目的、教学内容等都是通过教师设计PBL要素的设置反映出来。PBL教学要素之间相互依存、相互制约，共同为教学活动奠定基础。
(1)“绩效目标”设计绩效目标就是确定学习的技能、实施技能的程度和成功表现的评判标准，以便客观地讨论、监督、衡量绩效。绩效目标不等同于三维目标，它要从学习态度、知识获取、能力提高、合作情况、最终作品五个方面设计，对于课程设计的其他部分(时间限定、资源、问题、成果等)有其指导价值。绩效目标的陈述包括行为主体、行为动词、行为条件和行为程度四个维度。①行为主体是学生而不是教师。如：“通过实践活动，培养学生的创新能力”是不规范的，因为这一目标行为的主体是教师，而不是学生。②行为动词是可测量、可评价、可操作、具体而明确的。如：“提高学生分析、解决问题的能力”，教师无法评价能力提高的多少。③行为条件是影响学生产生学习结果的特定范围，为评价提供参照的依据。如：“通过典型的水污染实例认识水污染的危害，能说出污水处理中主要的化学方法及原理”。④行为程度是学生学习之后预期达到的最低表现水准，用以评价和测量学习表现或学习结果所达到的程度，目标表述的是基本的、共同的、可达到的程度，而不是无法实现的最高要求。如：“通过《食品中对人体健康有重要意义的常见有机物》这节课的学习，学生最少能说出五种对人体健康有意义的常见有机物”。
(2)“问题情境”设计化学问题解决教学的复杂性，决定了化学问题解决能力的形成是一个长期的、系统的过程，化学问题解决教学应该是一个整体的、连续的体系。运用PBL模型进行化学问题解决教学时，首先要面临的问题就是，什么样的课题适合用PBL模型来解决?中学化学问题具有“繁”、“多”、“杂”、“混”、“微”、“符”等特征。化学学科知识点多且分散，化学学科相近、相似、相关联的知识诸多。如电离与电解，置换反应与取代反应，同位素、同素异形体、同系物、同分异构体等等。并不是每一个中学化学问题都适合用PBL模型来解决，因此有必要对中学化学问题作科学划分。标准不同，划分的问题种类就会自然不同。根据布卢姆在1956年出版的《教育目标分类学》里对学生的认知水平和行为的描述，教师可以将习题分为五个水平。教师要考虑到各个知识单元之间的相互联系以及学生的认知水平，打破了教材原有的编排顺序，将一个兼有评价和综合的认知水平的问题改造成一个开放的、真实世界的问题，同时要注意不要将问题的设计变成了引入新课时的“问题情景的创设”，问题的探究过程也不能成为单纯的程式化思维训练。
(3)“导言引入”设计导言的设计就是向学生介绍本课程方案的主题问题，提供此主题问题的背景信息及涵盖此课程基本原理。一个好的导言设计不仅能将学生吸引到主题问题上来，能让学生感觉到解决此类问题相当重要，还能让学生认识到通过解决此类问题，他会在知识与技能方面有多大的收获。例如：近年来，金属元素与人体健康的关系越来越引起人们的重视，含有某些金属元素的食品也应时而生。通过整理相关信息后，你就会知道日常饮用的相关制剂或者佩戴金属饰物时，对你的健康是福还是祸。
(4)“引导性问题”设计“引导性问题”设计是促进学生有效率地解决问题而编制的一系列“脚手架”。“引导性问题”的设计要结合学习问题的特征和学习目标的要求。典型“引导性问题”有以下特征：鼓励对不同的观点加以思考；提出一些对于学生来说可能还不太明了的问题；预示一些与“学习问题”有关的问题；提出一些与包括资源在内的知识范畴有关的问题。例如：苯分子结构探究中：苯的分子式为C6H6，比同数碳原子的烷烃少了8个氢原子，根据碳的“四价学说”和烯烃、炔烃的知识，苯的结构式如何？进一步猜想后，教师可以提出：实验室如何检验分子是否有碳碳双键或碳碳叁键？
(5)“教学媒体”设计化学活动中常用的教学媒体主要有:实物（化学药品和仪器）、图片(静态的影像和文本)、幻灯(静态影像)、视觉媒体(移动的影像)、听觉媒体(声音和音乐)及计算机多媒体等。在PBL教学中教师需运用多媒体进行问题情景引入，学生的活动成果展示也要教学媒体的支持。选择媒体时，要考虑所选媒体是否符合活动的要求，即内容是否正确、资料是否新颖、介绍是否简洁，考虑所选媒体能否激发与维持学生的兴趣、提高学生主动参与的程度，考虑所选媒体是否具有良好的制作品质、能否提供有关效能的证据，考虑所选媒体是否关注了教学对象的特性、先有知识和技能。在展示教学事件中，媒体的选择、组合和展现时机需与教材内容、学生特点相适应。
(6)“学习资源”设计学习资源是指在教学系统和学习系统所创建得到学习环境中，学习者在学习过程中可以利用的一切显现的或潜隐的条件，可用于学习的一切资源，包括信息、人员、资料、设备和技术等。课堂学习环境下的学习资源的设计有时间、空间、社群、资源等方面的限制，教师应该分析学生和环境，提供一定量的学习资源(或资源向导)以推进学生更有效率地解决问题。一般来说化学学习资源分为两类： 信息整理类：教材、实验室、参考文献、网络信息等； 方法指导类：参观博物馆、工厂、利用电子阅览室、解读相关实验报告、探究化学实验等。例如：在探讨金属元素与人体健康：科普读物类读物《十万个为什么》、食品营养方面的书籍、 金属对健康的负面影响的报道、食品专家对于市场上补充金属制剂的看法为信息整理类；金属对溶液的酸碱性的实验探究、金属对细胞活性影响报告的分析、网络的广告搜集、参观制剂厂等是方法指导类。
(7)“学习计划”设计在化学课堂环境下的PBL计划设计里，教师根据解决问题的进程，考虑以下几个方面：实施此课程方案时间跨度有多大?每周几次课?何时安排在实验室做探究性的活动?何时安排在资料室查阅相关资料?可以安排学生在课后完成哪些任务?这里可以设计指导手册和会议记录表和问题解决表，指导手册有助于让负责人清楚白己的职责，有针对性地引导小组讨论，增加讨论的有效性。会议记录将指导记录员对会议进行详细记录，充分体现讨论过程中学生思维的发展。“问题解决表”包括与问题相关的“主意”“事实”“进度”等栏目，引导学生进行问题解决，可以省去不必要的时间。
(8)“小组成员”设计学习小组的组建必须合理，小组成员的异质互补将确保小组成员各具特色，取长补短。尽力在尊重学生自愿基础上，根据学生的知识基础、兴趣爱好、学习能力、心理素质、性别差异、组织能力等方面按S型摆动分配，引导各小组推选了记录员和组长，强调了记录员的职责是如实地记录小组每位成员的发言和表现，及时整理小组阶段性书面报告，而小组成员的职责是积极参与小组讨论，为问题解决出谋划策，并配合小组长完成其他学习任务。（下期待续）(收稿日期：2014-01-25)
1PBL模式的涵义
1969年， 美国的神经病学教授Barrows在加拿大的McMarster大学首创PBL模式，尝试实施学生自主学习与导师指导相结合的小组教学法，旨在解决医学教育中普遍存在的灌注式教学、基础理论与实践脱节等弊端，其教学经验和教学理论逐渐被其他学院采纳和接受，并引起了医学教育界的广泛兴趣，而后在世界范围内逐步推广。简单来说，PBL是英文ProbLem-Based Learning的缩写，即基于问题的学习，向学生展现以真实的世界为基础经过精心选择和设计的问题，让学生在团队中分工合作，共同解决问题，并在此过程中让学生既能掌握隐含在问题中的理论知识，也能同时获得应用知识解决实际问题的经验，提高学生归纳判断问题的能力，促进学生形成批判性思维，获得自主学习与合作学习的技能以及高效解决问题的能力。与LBL(Lecture-Based Learning）教学模式有所不同，PBL教学中学生是在学习知识之前就遭遇问题，针对教师设置的问题情境，学生以小组为单位进行合作讨论，并设计行动计划，在教师指导下分头查找资料，并讨论如何运用所获知识来促进问题的解决，问题解决后，学生对学习过程进行自我反思和评价，总结所获知识和解决问题的思维技能。
2PBL模型在化学教学中应用
PBL在化学活动中应该根据化学问题，精心选择和重组合作学习的内容，积极创设合作性的教学情境，体现出其在化学问题解决上的优势。就目前的化学教材而言，大都是逻辑演绎式的体系，这种体系结构严谨，适宜于讲解传授，但是对于PBL模式的教学却不一定适合。为了调动学生的学习情趣,有利于学生实现合作，教师可以在保留PBL主要要素和流程的前提下，结合我国化学课堂教学的实际情况，适应学生心理特点，重组和选择化学教学内容，使学生自发产生合作探讨的心理需要。
2.1PBL要素的设计
PBL强调的不是教学内容或目标，而是学习过程，从为“教学而设计”转向“为学习而组织”，教师是“引导者”，通过实际要素、在元认知水平上对问题解决过程进行提问、及时给学生以必要的反馈等一系列支持性或支架性工作，将学生引向问题空间，以促进学生积极地探究新的领域、新的信息。进行PBL教学时，教师首先要设计八大要素，即绩效目标、问题情境、导言引入、引导问题、教学媒体、学习资源、小组成员、学习计划。教学的目的、教学内容等都是通过教师设计PBL要素的设置反映出来。PBL教学要素之间相互依存、相互制约，共同为教学活动奠定基础。
(1)“绩效目标”设计绩效目标就是确定学习的技能、实施技能的程度和成功表现的评判标准，以便客观地讨论、监督、衡量绩效。绩效目标不等同于三维目标，它要从学习态度、知识获取、能力提高、合作情况、最终作品五个方面设计，对于课程设计的其他部分(时间限定、资源、问题、成果等)有其指导价值。绩效目标的陈述包括行为主体、行为动词、行为条件和行为程度四个维度。①行为主体是学生而不是教师。如：“通过实践活动，培养学生的创新能力”是不规范的，因为这一目标行为的主体是教师，而不是学生。②行为动词是可测量、可评价、可操作、具体而明确的。如：“提高学生分析、解决问题的能力”，教师无法评价能力提高的多少。③行为条件是影响学生产生学习结果的特定范围，为评价提供参照的依据。如：“通过典型的水污染实例认识水污染的危害，能说出污水处理中主要的化学方法及原理”。④行为程度是学生学习之后预期达到的最低表现水准，用以评价和测量学习表现或学习结果所达到的程度，目标表述的是基本的、共同的、可达到的程度，而不是无法实现的最高要求。如：“通过《食品中对人体健康有重要意义的常见有机物》这节课的学习，学生最少能说出五种对人体健康有意义的常见有机物”。
(2)“问题情境”设计化学问题解决教学的复杂性，决定了化学问题解决能力的形成是一个长期的、系统的过程，化学问题解决教学应该是一个整体的、连续的体系。运用PBL模型进行化学问题解决教学时，首先要面临的问题就是，什么样的课题适合用PBL模型来解决?中学化学问题具有“繁”、“多”、“杂”、“混”、“微”、“符”等特征。化学学科知识点多且分散，化学学科相近、相似、相关联的知识诸多。如电离与电解，置换反应与取代反应，同位素、同素异形体、同系物、同分异构体等等。并不是每一个中学化学问题都适合用PBL模型来解决，因此有必要对中学化学问题作科学划分。标准不同，划分的问题种类就会自然不同。根据布卢姆在1956年出版的《教育目标分类学》里对学生的认知水平和行为的描述，教师可以将习题分为五个水平。教师要考虑到各个知识单元之间的相互联系以及学生的认知水平，打破了教材原有的编排顺序，将一个兼有评价和综合的认知水平的问题改造成一个开放的、真实世界的问题，同时要注意不要将问题的设计变成了引入新课时的“问题情景的创设”，问题的探究过程也不能成为单纯的程式化思维训练。
(3)“导言引入”设计导言的设计就是向学生介绍本课程方案的主题问题，提供此主题问题的背景信息及涵盖此课程基本原理。一个好的导言设计不仅能将学生吸引到主题问题上来，能让学生感觉到解决此类问题相当重要，还能让学生认识到通过解决此类问题，他会在知识与技能方面有多大的收获。例如：近年来，金属元素与人体健康的关系越来越引起人们的重视，含有某些金属元素的食品也应时而生。通过整理相关信息后，你就会知道日常饮用的相关制剂或者佩戴金属饰物时，对你的健康是福还是祸。
(4)“引导性问题”设计“引导性问题”设计是促进学生有效率地解决问题而编制的一系列“脚手架”。“引导性问题”的设计要结合学习问题的特征和学习目标的要求。典型“引导性问题”有以下特征：鼓励对不同的观点加以思考；提出一些对于学生来说可能还不太明了的问题；预示一些与“学习问题”有关的问题；提出一些与包括资源在内的知识范畴有关的问题。例如：苯分子结构探究中：苯的分子式为C6H6，比同数碳原子的烷烃少了8个氢原子，根据碳的“四价学说”和烯烃、炔烃的知识，苯的结构式如何？进一步猜想后，教师可以提出：实验室如何检验分子是否有碳碳双键或碳碳叁键？
(5)“教学媒体”设计化学活动中常用的教学媒体主要有:实物（化学药品和仪器）、图片(静态的影像和文本)、幻灯(静态影像)、视觉媒体(移动的影像)、听觉媒体(声音和音乐)及计算机多媒体等。在PBL教学中教师需运用多媒体进行问题情景引入，学生的活动成果展示也要教学媒体的支持。选择媒体时，要考虑所选媒体是否符合活动的要求，即内容是否正确、资料是否新颖、介绍是否简洁，考虑所选媒体能否激发与维持学生的兴趣、提高学生主动参与的程度，考虑所选媒体是否具有良好的制作品质、能否提供有关效能的证据，考虑所选媒体是否关注了教学对象的特性、先有知识和技能。在展示教学事件中，媒体的选择、组合和展现时机需与教材内容、学生特点相适应。
(6)“学习资源”设计学习资源是指在教学系统和学习系统所创建得到学习环境中，学习者在学习过程中可以利用的一切显现的或潜隐的条件，可用于学习的一切资源，包括信息、人员、资料、设备和技术等。课堂学习环境下的学习资源的设计有时间、空间、社群、资源等方面的限制，教师应该分析学生和环境，提供一定量的学习资源(或资源向导)以推进学生更有效率地解决问题。一般来说化学学习资源分为两类： 信息整理类：教材、实验室、参考文献、网络信息等； 方法指导类：参观博物馆、工厂、利用电子阅览室、解读相关实验报告、探究化学实验等。例如：在探讨金属元素与人体健康：科普读物类读物《十万个为什么》、食品营养方面的书籍、 金属对健康的负面影响的报道、食品专家对于市场上补充金属制剂的看法为信息整理类；金属对溶液的酸碱性的实验探究、金属对细胞活性影响报告的分析、网络的广告搜集、参观制剂厂等是方法指导类。
(7)“学习计划”设计在化学课堂环境下的PBL计划设计里，教师根据解决问题的进程，考虑以下几个方面：实施此课程方案时间跨度有多大?每周几次课?何时安排在实验室做探究性的活动?何时安排在资料室查阅相关资料?可以安排学生在课后完成哪些任务?这里可以设计指导手册和会议记录表和问题解决表，指导手册有助于让负责人清楚白己的职责，有针对性地引导小组讨论，增加讨论的有效性。会议记录将指导记录员对会议进行详细记录，充分体现讨论过程中学生思维的发展。“问题解决表”包括与问题相关的“主意”“事实”“进度”等栏目，引导学生进行问题解决，可以省去不必要的时间。
(8)“小组成员”设计学习小组的组建必须合理，小组成员的异质互补将确保小组成员各具特色，取长补短。尽力在尊重学生自愿基础上，根据学生的知识基础、兴趣爱好、学习能力、心理素质、性别差异、组织能力等方面按S型摆动分配，引导各小组推选了记录员和组长，强调了记录员的职责是如实地记录小组每位成员的发言和表现，及时整理小组阶段性书面报告，而小组成员的职责是积极参与小组讨论，为问题解决出谋划策，并配合小组长完成其他学习任务。（下期待续）(收稿日期：2014-01-25)