PBL教学法在《环境水化学》课程中的应用研究

曹桂荣　杨健　肖瑞杰　赵学艳

摘要：本文就PBL教学法在《环境水化学》课程中的应用做了实践研究。通过组建PBL小组-提出问题-解决问题-课堂环节-评价反馈五个步骤对PBL教学模式进行研究并与传统教学模式进行对比。结果可见PBL教学模式下的教学效果明显优于传统教学模式。

关键词：PBL教学法；环境水化学；传统教学模式

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）05-0191-02

引言

PBL教学法的全称是Problem-Based Learning，即“以问题为基础”的教学模式，1969年最先由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的Mcmaster大学创立。近几年来，PBL教学法已成为国际教学改革的一个重要研究方向，目前越来越多的国内高校也开始探索PBL教学改革，并且都取得了一定的成效。

环境水化学课程传统的教学模式以课堂讲授为主，在整个教学过程中以教师对于教材知识的剖析讲授为主，不能充分调动学生的积极性与学习的热情，这与培养创新型高素质人才的教学目标严重冲突。PBL教学法的研究是探索课堂教与学的主动性的研究，教学过程中要求学生通过主动探索，自己拨开教师给出的问题的面纱，变被动学习为主动学习，改变了由教师填鸭式讲授为主的教学方式，激发了学生的学习热情和强烈的求知欲望，调动了学生学习过程中的主观能动性。而且PBL教学法通过教师有针对性的设疑，可以使学生在学习过程中把化学知识与专业知识及相关学科知识有机地联系起来，提高学生对环境水化学课程的学习兴趣，帮助学生构建完整的知识体系，提高了学习效率。同时，教师在指导学生进行建构学科知识体系过程中也会提升自身的教学素养，形成自身独特的探索性教学模式，达到提升教师的教育教学效益的目的。

一、授课对象和方法

1.授课对象。2015至2016学年第二学期，对本校2013级地下水专业1班作为实验班采用PBL教学模式，2班作为对照班采用传统讲授模式教学。

2.组建PBL小组。将实验班的40名学生再分成6个学习小组，每个小组选出1名学习认真且组织能力强的学生作为组长，负责小组讨论的主持和讨论记录的整理工作。

3.提出问题。教师根据教学内容，设计一系列的问题，提出的每一个问题都应有利于学生对相关知识的掌握并能在后面的教学环节发挥引导作用。（例如什么是水样的化学需氧量，怎样测定？配位滴定时为什么要控制pH值，怎样控制pH值？表观稳定常数（K′稳）与稳定常数（K稳）有什么联系与区别？直接碘量法与间接碘量法的原理分别是怎样的？等）在上课前一周的时间教师将这些问题连同部分参考书目，部分学习资料的网络链接分发给每个PBL小组。

4.解决问题。PBL小组成员利用课余时间针对老师提出的问题，分头查找文献资料，并且成立小组学习微信群，互相交流他们所学的东西，共同商议解决方案，在商讨中求同存异总结出问题的答案，这是横向交流的过程，也是对知识深化理解的过程。学生们分头查找的资料肯定会存在各种差异，通过学生间的商议、探讨，取人之长补己之短，完善解决方案。在这个阶段教师通过微信、QQ等途径在线解答各小组在搜集资料，查阅文献方面的问题，鼓励学生团结协作，各展所长，鼓励学生分享自己的学习成果，并虚心学习其他组员的学习收获，促使其形成良好的团队协作精神；鼓励学生的主动探索精神与反思性思维，促使其自己发现缺乏哪些阻碍问题解决的知识，从而激发起学生对已学知识进行查漏补缺和对将学知识的足够重视。

5.课堂环节。课堂上教师依据具体教学内容或组织学生进行课堂集体讨论，或让学生展示讲解自学结果的ppt，最后由教师综合不同组的讨论结果，给出标准答案，对相关知识进行串讲梳理，并进行小结。

在这一过程中，教师不但要恰当地评价学生的分组汇报，更要抓住时机，启发点拨，使学生的思维得到提升，知识面得到拓宽，知识体系得以健全。

二、评价与反馈

教学内容完成后，我们通过问卷的形式调查学生的意见并通过记录平时课堂与期末成绩对实施PBL教学法的效果进行考察和评定（见表1）。

调查结果显示，PBL教学法可激发学生的学习兴趣，培养学生的自学能力以及团队精神，深化和延伸了课堂教学，且大多数同学比较乐于接受PBL教学法。

平时课堂记录发现采用PBL教学模式的1班学生们在课堂上学习热情明显比传统授课的2班要好，学生回答问题的积极性也更高。

期末考试成绩显示，采用PBL教学模式的地下水科学专业1班期末考试的平均分数为73.13分，而传统教学模式的2班的平均分数为64.78分，可见PBL教学模式下的学生成绩明显优于传统教学模式下的学生成绩。

三、结论

通过对比教学实践结果可知与传统教学模式相比，PBL教学法有着以下几个优势：

1.提高学生学习兴趣和学习动力。采用PBL教学法，教学过程以学生主动地探索性的学习为主，是真正意义的主动学习，而且也更符合年轻人爱挑战和勇于探索的心态，更能激发学生的兴趣。通过查找资料、交流讨论、总结整理、课堂汇报几个步骤，充分调动了学生学习的积极性和主观能动性，提高了学生学习兴趣，激发了学生的学习热情，培养了学生的独立思考问题、分析问题能力和解决问题的能力。

2.提高学生素质，培养学生的创新能力。在环境水化学教学中运用PBL教学法，以问题为导向，学生通过各种渠道查找文献资料，体验科学研究的过程，理论与实际相结合，学以致用，并在探索问题答案的过程中形成严谨治学的态度，提高了综合素质与科学素养。教师提出的问题应具有一定程度的开放性，这样学生在解决问题过程中可能产生新思路、新方法，也有可能得出新的解决方案，当然学生也会提出新问题，教师应积极引导。例如酸碱滴定法一章中，关于水样碱度的测定，学生提出一些问题：连续滴定法需要加两种指示剂，分别滴定法为什么也需要加两种指示剂？水的碱度那么多的表示形式分别在什么情况下使用？这些问题表明学生们已经开始围绕课本知识进行发散思维，而這种发散思维产生的问题有助于其创新能力的培养。

3.有助于学生团队精神的培养。在PBL教学中，要学习的知识被设置到难度不同的实际问题环境中，学习者通过合作与讨论才能很好地理解问题，在整个过程中需要小组的同学合理分工，团结协作，共同商讨，去伪存真。课堂汇报过程表现比较好的，都是那些小组成员团结协作好、课前自学工作做得好的小组，分析讨论过程使他们深切体会到团队合作的重要性。显而易见，这种方法有助于培养学生的沟通协调能力和与人合作的团队精神。

4.促进教师提高自身素质。PBL教学法更注重学生的主动学习，但并不意味着教师可以放松自己，相反它对教师提出了更高的要求。在PBL教学法中教师是学生学习的启发者、引导者和守望者。在设计问题环节中，教师不但要明确课程内容的重点和难点，还要很好地把握学生的具体学习情况和学习水平，这样才能精准而独到地提出可以激发学生学习兴趣的问题。所设计问题的知识点要与教学目标衔接起来，通过问题来认定目标。

在课前探讨解决问题的环节中，教师需要做一个好的启发者与守望者，启发学生思路，但是不能过多干涉学生对问题的解决办法，做一个好的守望者，把主动性留给学生，给学生更多的自我发展空间。在课堂讨论环节中，教师起着组织和引导作用，学生在讨论中会提出很有挑战性的新问题，这就要求教师有渊博的知识储备，可以游刃有余地进行分析和答疑。这就要求教师必须在平时注重各个方面知识的积累，全面提高自身素质，以达到提高教学质量的目的。

四、PBL教学法存在的问题

PBL教学法有着诸多优势的同时，也存在一些局限性，例如因为存在课堂分组汇报环节，所以对于40人左右的班级比较合适，不是很适合大班上课；另外，据学生反映PBL教学法需要学生先自学新知识，自己查阅文献资料需要花费大量的课余时间。

参考文献：

[1]张斌.“PBL”教学法在“有机合成”教学中的运用[J].化学教育，2006，27（7）：39-40.

[2]闫乾顺，马璀，朱石嶙等.PBL教学法在有机化学教学中的应用[J].广州化工，2011，39（15）：192-193.