中学化学PBL学案导学教学模式的建构与应用

钟志健

摘要：借鉴医学领域ＰＢＬ教学模式所倡导的先进教学理念，整合学案教学的优势，创设“以学案为基本导学方式，以生产、生活中的真实性问题为学习起点，以合作学习为主要学习方式，以发展学生自主学习、终身学习及应用能力为目的”的教学模式，并对该模式的设计、实施与应用作出研究和说明。

关键词：中学化学；教学模式；ＰＢＬ；学案导学；真实性问题；合作学习

文章编号：1008-0546（201１）０５-000２-0３中图分类号：G６３２．４１文献标识码：Ａ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１１．０５．００１

一、问题的提出

PBL全称是基于问题的学习(problem based learning, PBL) 。PBL教学模式由美国医学教授Barrows于1969年在加拿大麦克马斯特大学首创。PBL起初是医学生以小组讨论的形式，在辅导教师的参与下，围绕某一具体病例的疾病诊治等问题进行讨论的学习过程。PBL教学模式依照建构主义学习理论中的“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”四要素，强调把学习置于复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决真实性问题，来学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，发展自主学习的能力。

目前，PBL教学模式已成为国际上流行的一种教学模式，我国亦在医学、心理学、工程学、经济学等众多学科领域得到应用，并逐渐呈推广趋势。PBL的教学思想也正逐渐渗入到中学化学教学中，相关的研究有“问题解决教学模式”、“情境—问题教学模式”等。这些研究更多是从方法层面，针对教学片段进行研究，对中学化学教学有着一定的指导意义，但与真正意义上的PBL教学模式尚相距甚远。事实上，方法层面的研究并非真正意义上教学模式的研究 ，针对教学片段的研究也终不能替代对课堂整体结构的研究。鉴于此，笔者结合自身的教学实践，吸纳PBL教学模式中“真实问题”、“合作学习”等核心观点，综合学案教学优势，从教学结构的层面对其进行整合，尝试推出“中学化学PBL学案导学教学模式”，供同行交流与讨论。

二、中学化学PBL学案导学教学模式的研究与应用

1.基本概念及主要观点

教学模式是在一定教学思想、教学理论指导下，教学活动诸要素依据一定教学目标、教学内容及学生认知特点，所形成的一种相对稳定而又简约的教学结构。

中学化学PBL学案导学教学模式是一种以PBL教学为核心，以学案为基本导学方式的教学模式。具体表述为：中学化学PBL学案导学教学模式是一种“以学案为基本导学方式，把学习置于一系列生产、生活真实的问题情境中，以问题为学习的起点，通过小组合作、班级交流，在分析问题、探究问题、最终解决问题的过程中学习隐含于问题背后的化学学科知识，形成化学问题解决的能力，并发展自主学习和终身学习的能力”的教学模式。

中学化学PBL学案导学教学模式的主要观点：

（１）情境设置——PBL学案导学教学模式中课堂结构中的逻辑主线是一系列来自于生产、生活中真实的问题。

（２）问题设置——教师是上述真实问题的设计者，设计要求知识目标被隐含在真实问题的背后。

（３）协作方式——强调小组合作学习。学生自主学习的能力应在协作学习中培养和成长。学生以“学习共同体”形式，在老师的参与和帮助下通过小组合作，分析问题、探究问题、最终解决问题。

（４）意义建构——学生只有经历解决这些问题的过程，方能达成三维目标，获得学科知识，获得能力的发展，获得情感的积极体验和感悟。

（５）会话与评价——会话与评价是教学的重要环节。在小组讨论的基础上进行班级交流，在班级交流的同时组织评价。

（６）学案导学——学案的使用能增强学习的计划性和有效性。作为学习的载体和导学手段，它能很好控制学生课前准备的工作量，方便学生课后复习巩固，合理分配学生课堂自主学习、合作学习与交流讨论的时间，同时还能适时地提供辅助学习的资料与信息。

２.教学流程的设计与控制

中学化学PBL学案导学教学模式设计流程分为纵向设计与横向设计两部分。纵向设计包括逻辑主线设计、子逻辑主线设计（见图１）；横向设计包括教学评价的设计、教学反馈设计（见图２）。PBL教学模式中逻辑主线应设计成一系列真实问题，该设计由教师完成，学生不参与设计。子逻辑主线的设计是由师生共同完成，即教师适度设计结合学生的自主设计，二者设计的强弱分配视学生解决问题的实际能力以及问题解决的难易程度而决定。教学评价是教学的重要环节，在教学评价设计中教师起着主导作用，学生可以参于评价，但必须在老师的组织下进行。教学反馈设计分课内反馈设计和课后反馈设计两部分。会话交流是教学评价、课内反馈的主要方式，课后反馈一般通过课后作业等方式实现。

３.教学流程的实施与监控

中学化学PBL学案导学教学模式的实施分为五个阶段（见图３）。第一阶段，课前准备阶段。教师设计PBL学案，学生根据学案进行课前准备。第二阶段，课堂学习阶段。组建学习共同体，分小组按照预设PBL学案进行协作学习。教师监控整个学习过程，及时提供帮助，使教学计划顺利地进行。第三阶段，交流与评价阶段。在小组协作学习的基础上，进行班级交流，同时教师组织评价。第四阶段，归纳总结阶段，通过师生对话的方式对习得的方法与知识进行归纳和总结。第五阶段，应用与反馈阶段。布置课后作业，及时批阅反馈。

４.应用案例分析

以苏教版《化学（必修）1》专题4第一单元《含硫化合物的性质和应用》的第二节第2课时《浓硫酸的特性》为例，对中学化学PBL学案导学教学模式在实际教学中的应用进行简要说明。

《浓硫酸的特性》新授课逻辑主线设计：

问题１工业上主要采用什么方法生产硫酸？（复习引入）

问题２为什么浓硫酸可用铁制和铝制槽车储运？（与金属、非金属反应）

问题３为什么发现铁槽车硫酸出口处总会腐蚀严重？（吸水性）

问题４如果浓硫酸在运输过程中出现泄漏，如何处理？（脱水性、氧化性、酸性）

问题５浓硫酸和稀硫酸性质一样吗？（归纳总结）

应用分析：

（１）PBL是基于真实情境中的问题的学习。浓硫酸具有氧化性、脱水性、吸水性的三大特性，案例中不是采用照本宣科的做法，而是从硫酸的生产及运输过程中的一系列真实的问题出发，组织学生进行探究学习。这样设计既激发了学生学习的兴趣，又有利于将来的工作和学习，学生的能力能被有效地迁移到实际问题的解决中。

（2）PBL问题的设计是基于教学目标和教学内容的要求。设计时要求学科知识被隐含在这些问题的背后，只有经历解决这些问题的过程，学生才会掌握所要求掌握的知识内容和完善自身能力的发展。

（３）PBL问题的设计应遵循难易适度的原则。在PBL中,问题必须对学生有一定的挑战性,能够发展学生有效解决问题的技能和高级思维能力。问题的过难和过易都将不利于学生思维拓展和能力的提高。

问题２子逻辑主线的设计：为什么浓硫酸可用铁制和铝制槽车储运？

实验1 浓H2SO4与铝的反应：①将一根铝条（氧化膜已去除）插入CuSO4溶液；②将一根铝条（氧化膜已去除）置于浓硫酸中浸泡；③将在浓硫酸中浸泡过的铝条插入到CuSO4溶液。

实验2 浓H2SO4与铜的反应（反应装置见教材）。

实验3 事实证明：C + 2H2SO4(热，浓)= CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O，试用提供的仪器、药品（略）设计实验，验证浓硫酸与碳在加热时产生的各种产物。

应用分析：

（1）PBL的子逻辑主线设计形式呈现多元化。问题２的子逻辑主线被设计为三个实验，实验１意图解决浓硫酸为什么可用铁制和铝制槽车储运的问题，实验２、实验３则解决浓硫酸为什么不可用其他材料槽车储运的问题。该设计巧妙地将浓硫酸与金属、非金属反应的知识融入学习之中。子逻辑主线的设计与逻辑主线的设计相比，其设计形式要灵活、宽泛得多，如实验探究、活动探究、非真实性问题探究、资料查阅、交流讨论等都可充当子逻辑主线设计形式。

（２）PBL倡导合作学习和互助学习。小组作为一个学习共同体，共同承担责任和任务，小组成员各自分配一定的认知工作，彼此在知识建构上紧密相连、相互协作。三个实验不要求每一个学生都去完成，应让小组内的学生自主分工协作完成，要发挥每个成员的主观能动性，要鼓励他们进行协作和交流。

除了要处理好上述逻辑主线与子逻辑主线的设计外，组织会话交流、进行教学评价、实施教学反馈也是PBL教学成败的关键。要避免把归纳、发言的责任和任务集中化，否则会出现发言的同学个人表演秀而其他同学心不在焉的状况；要对学生问题解决的方式及成败结果给出明确的评判或评价，学生评价要在教师的组织下进行；对学生在课堂中的综合表现，教师要给予评定和记载；要善于利用师生对话的方式对本节课的学习进行归纳和总结；要重视课后作业的设计，走出应试的怪圈，侧重于课本知识的领会与方法的真实运用。

三、中学化学PBL学案教学模式的考量与反思

中学化学PBL学案导学教学模式最大优点在于凸显新课程的理念，课堂效率高，既有利于学生终身学习能力、团队合作精神的培养，又有利于学生今后走向工作岗位时，能把自已所学的知识顺利地运用于社会生产实践。

从操作层面讲，中学化学PBL学案导学教学模式概念清晰、实用性强、易于操作。对学生而言，由于问题情境真实且来源于生产、生活实际，则有利于激发学生学习的积极性；由于化学学科知识隐含于问题背后，则有利于学生在探究过程中形成和发展能力；由于采取小组（学习共同体）协作学习方式，既充分利用学生的多元智能，提高了学习的效率，又发展了学生的多元智能，既有利于学生的个性发展，又密切了师生、同学间的关系，培养了人际交流和未来合作共事的能力。对教师而言，需要做的工作是将课堂教学的逻辑主线设计成某生产、生活情境中一系列真实问题，然后让学生在解决这些问题时掌握教材中所要求掌握的化学知识。从结构上讲，逻辑主线的一元化和子逻辑主线多元化相结合，将使整个设计更加灵活机动，给教师和学生皆预留相对较大的发挥空间。学案导学方式的采用，增强了学习的计划性，克服了通常PBL教学中学生课前准备负担过重、课堂学习时间难以控制的不足，方便学生课中学习和课后的复习巩固；增加了学生选择的自由度和自主设计的空间，突出了学生在学习过程中的主体地位，同时也为教师发挥主导作用提供了良好的操作界面。

教学实践证明，PBL教学采用“先问题，后学习”，多种教学途径相结合的教学策略,具有传统教学无法比拟的优点。但是，同时也面临着巨大的挑战性，第一，表现在真实问题的设计方面，首先问题设计的情境要尽可能使应用知识的情境与学习知识情境具有相似性,以便促进知识的提取，这就需要教师占有大量资料素材，并善于发现有价值的问题。其次在设置问题时,既要从教学要求、教学内容、教学目标出发，又要能联系前后知识，引导学生由浅入深、逐步深入地去学习，要让学生在学习知识的同时训练自身的思维能力。这需要教师有较强材料整合能力和问题设计水平。第二，表现在小组协作学习方面，学习共同体的成员组建要做到优势互补，产生的小组长要有较强组织协调能力，对于自律性较差的学生要给予特别关注，防止其从PBL教学模式中流失出去。同时还会面对“小组沉默”、“某同学滔滔不绝” 、“出现争论”等过冷或过热复杂场面。这都需要教师要有高超的课堂组织和驾驭能力。除此之外，要掌控好课堂与课前、课后的时间尺度，要尽可能减轻学生课前、课后负担，向四十五分钟要效率。

四、结束语

PBL的教学理念就是把学习设置于复杂的、有意义的问题情境中,让学习者通过合作学习解决真实性问题,学习隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题的技能,培养自主学习、终身学习的能力。中学化学PBL学案导学教学模式是一种以学案为基本导学方式，以真实的问题为学习起点,以合作学习为主要学习方式，以发展学生自主学习、终身学习及应用能力为目的的教学模式。它突出学生是教学的中心，强调合作学习，教师更多充当的是知识构建的促进者(facilitator)、学科专家(discipline expert)、信息的咨询者(information consultant) 。在传统学案教学的基础上，将PBL教学模式引入中学化学教学仅仅是一种尝试，对其研究和实践还有待于进一步完善和提高。笔者相信在未来中学化学教学实践中，PBL学案导学教学模式将会有广阔的应用前景。

[本文系江苏省中小学教学研究第八期重点课题“培养高中生化学自主学习能力的课堂教学模式与策略研究”研究成果]

参考文献

［１］慕景强．ＰＢＬ在医学教育中的应用现状研究［Ｊ］．西北医学教育，２００４，（３）：１７０－１７３

［２］吴立岗，夏惠贤．现代教学论基础［Ｍ］．南宁：广西教育出版社，２００１

［３］钟启泉．现代教学论发展［Ｍ］．北京：教育科学出版社，１９９２

［４］张斌．“ＰＢＬ”教学法在“有机合成”教学中的运用［Ｊ］．化学教育，２００８，（７）：３９－４０