交互式教学模式下PBL 教学理念的运用案例——以“化学反应与热能”为例

吴永果，薛亚婷，任铁钢*

（1.长沙市明德中学 湖南 长沙 410009；2.河南大学化学与分子科学学院 河南 开封 475004）

20 世纪70 年代，美国教育家Brown 和Palincsar 提出了交互式教学的概念，随后该教学理念在支架式教学理论的基础上得到了进一步发展。该理论认为教学是一种互动活动，教师在教学中的作用是为学生提供良好的学习环境和有价值的学习材料[1]，帮助学生提高阅读能力和自我控制能力，这种教学模式可以有效地培养学生的自学能力，极大地促进了教师与学生、学生与学生之间的沟通与交流，保证教学活动的顺利开展。它也有助于形成一个互帮互助的学习环境，在教学过程中学生通过分组活动，共同完成教师分配的学习任务，从而实现高效学习[2-3]。化学作为一门来源于生活，并具有很强应用性的学科，交互式教学理论在实际化学课程教学过程中的应用具有其独特的优势。当将学生置身于生活化且有意义的教学情境中，教师逐步引导学生主动发现问题，满足学生合作探索所需的时间和空间，并根据学生的反应及时调控教学过程。通过高效的教学信息技术和灵活的教学方法，激发学生学习化学的兴趣和学习的主动性和积极性，并训练学生的化学实验技能、培养学生的化学核心素养，最终达到提高学生的创新精神和动手能力的目的。

问题驱动教学法（Problem-based learning，PBL）是一种通过真实的问题情境展开的，以学生为主体，基于问题或项目的教学方法。它不像传统的教学方法那样先学习理论知识再解决问题，而是一种以学生为主体，通过设置相关情境、学生小组合作解决问题来提高学生独立学习能力的教学方法[4-5]。这种方法最早由美国神经病学教授Barrows在加拿大麦克马斯特大学提出并应用于课堂教学，其独特的教学方式与良好的教学效果，使其在世界各地各层次的教学中受到关注与应用[6]。在课堂上，教师通过引导学生基于相关的信息内容与学习资源对学生个体遇到的问题进行分析研究，并通过小组讨论、调查访谈、实践操作等多种手段，解决学生在学习中遇到的问题与困难。PBL教学模式强调对学生解决问题能力、知识迁移能力和多维创造能力的培养，而且这些能力是学生整体能力的重要组成部分，是学生掌握相关知识的基础[7]。

将PBL教学理念应用于交互式教学模式中，以突出学生在课堂上的主体地位，充分发挥学生的主观能动性，从而提高学生的自学能力与独立学习的能力，实现高效的课堂教学并获得良好的教学效果[8]。

1 教学策略的运用

1.1 问题情境的设置

PBL教学理念的运用，首先需要提出问题、搭建场景，以此引发学生的兴趣，让他们主动思考问题和解决问题。当围绕相关教学要点设置问题情境之后，学生将身处一个复杂、未知的可探究空间当中，从而激发学生的求知欲，将学生吸引到问题场景中，提高学生解决问题和探究问题的积极性，调动学生的创造性思维。然后教师组织学生开展多元化、交互式的探究活动，通过个体与团队的共同努力解决问题并发现新的问题。

1.2 互动式教学方法的应用

当学生处于一个问题场景中的时候，教师需要采用多种教学方法引导学生去解决问题。而互动式教学方法能够提供多方位的交流与沟通、有利于学生采用最合理的方式与途径解决问题，是运用PBL教学理念最合适的教学方法。互动式教学方法将学生独立收集资料、小组合作讨论、教师引导解疑有机地结合起来。在民主和谐的教学环境中，学生通过资源共享、组内讨论、组间互评、教师答疑等方式进行互动，在此过程中，学生可以相互启发，发挥合作探究能力，共同完成学习任务。由于每个学生的思维具有其独特性，他们对问题的看法和理解也不一样。因此，在小组讨论过程中，教师要遵循“长善救失”的教学原则，尊重每个学生的想法，及时纠正学生的错误认识，提供恰当的提示，合理地引导学生思考。

1.3 评价体系的建立

交互式课堂教学顺利进行的一个前提就是要减少师生的心理压力，即改变以成绩为唯一评价标准的评价方式，对教师和学生进行发展性评价。对教师而言，评价主体应从学校、领导或教研组的单向评估转化为同事、学生、家长或教师自我的双向评价，评价内容也应该从单一的分数评价转变为对教师教学态度、教学水平或教学效果等方面的综合评价。对于学生评价来说，分数评价也应向过程性评价倾斜，如考查学生解决问题的方法与能力，关注学生的课堂互动状态等。这种评价体系要贯穿整个教学过程，体现学生的学习情况，对教学活动的完成质量进行过程性评价，并根据评价结果对课堂教学活动进行及时的调整，以保证获得最优的教学效果。

2 教学流程的设计

2.1 课前准备

交互式课堂是以小组合作为基础的教学活动。因此教师进行授课前，需提前对学生进行分组，人数以6—7 人为宜，构建学习小组以“组间同质、组内异质”为原则。

“组内异质”指一个学习小组内的成员水平要有差异、有层次。“组间同质”指的是一个班级里面不同分组间的成员数量和能力基础分布要均衡，群体之间要保持合理的差异。

课前预习是课堂教学的关键步骤。教师需要提前布置预习的内容，设置引导式的问题情境，要求学生通过查询必要的资料去解决相关的问题，并记录预习过程中存在的问题。

2.2 课堂教学

2.2.1 设疑自探

设疑自探环节是交互式课堂教学的第一步。教师根据教学内容设置问题情境，提出有效的问题链，要求学生进行探讨。学生结合课前资料，通过自主的学习、与同学交流或者与教师探讨等多种方式解决问题，得出问题的答案。同时，学生可以提出新的问题和无法完全掌握的内容，教师需要进行即时的评价与引导，然后有针对性地解答学生的疑惑。

2.2.2 解疑合探

学生在解决教师提出的问题时，会产生新的问题，对有些内容存在疑惑，因此，教师要根据学生解决问题的情况，进行必要的沟通与交流，对于解决问题时遇到的困难，给予必要的提示与引导。通过广泛的交流使学生既能够解决当前的问题，也能够对相关知识加深理解。

2.2.3 质疑再探

经前两轮的“提出疑问—师生合作解疑”后，课堂上的大部分问题都已经得到了解决，在教师讲解的过程中，学生肯定会产生新的问题，所以教师应鼓励学生大胆对知识点或不懂的题目提出自己的疑问。该环节是学生将知识转化为实际应用的重要一步，教师要不断激发学生的发散思维，引导学生提出创造性的问题，最终使知识真正内化于心。在这个过程中，学生不可避免地会提出一些荒诞但巧妙的问题，此时教师不能盲目批评学生，而应该以同伴的角度去解答问题。同时，教师应该在学生对课堂教学内容有了基本了解后，引导学生向更深层次、更广的角度进行思考，并结合学生的日常生活，引导学生运用所学的知识解决实际问题。

2.2.4 知识运用

知识运用是交互式教学模式的最后一个环节。在课堂教学中，教师根据本节课的知识点提出拓展题目，学生讨论后得出正确答案，检验学生对知识的掌握程度。同时鼓励学生学以致用，将所学的知识应用于自己的生活中，培养学生的动手能力与发散思维。

2.3 过程性评价

教师通过随堂测评、学习报告以及应用设计等多种方式对课堂情况进行把握与分析。比如，随堂测评具有即时检测和评价的功能。教师可以在课件或学习任务单中添加合理的练习题，让学生在学习中进行测试，在实践中重新学习，及时巩固、查漏补缺。而学生在完成一节新课学习后，都会有疑问或学习体验，就以报告的形式展示，将学习成果可视化。学习报告没有内容的限制，可以是一段学习感悟，也可以是本节课的思维导图，甚至也可以是对本节课的建议等。

3 案例设计——以“化学反应与热能”为例

“化学反应与热能”是高中化学的教学难点，相关的知识比较抽象，学生难以理解。在交互式教学模式下运用PBL教学理念进行教学，能够最大限度地发挥学生的自主能动性，让学生在收集资料、小组讨论、师生、生生交流中去掌握和运用相关知识，从而实现教学目的，获得好的教学效果。基于此，课程组设计本课程的教学流程图，如图1所示。

图1 “化学反应与热能”的教学流程

该教学设计以课本上两个实验的实验视频作为真实情景导入内容，教师主要负责提出问题和分割问题。教师采用提问、素材判断、概括归纳、讨论探究等方式，安排学生探索化学反应的定义、现象、类型以及与物理变化的区别，感受化学反应过程中的能量变化。教师引导学生从宏观与微观的角度去思考这些现象，并提出新的问题进行交流与探索。课堂中展示相关的研究视频以扩展学生的视野，激发学生探索相关知识的兴趣。在整个教学过程中，教师要逐步引导学生自主构建完整的知识体系，让学生学会运用分析与归纳、模型与建模、概括等方法探究宏观辨识与微观探析之间的关系，培养学生的科学思维能力和实验探究能力，以此提升学生的自主学习能力。此外，学生的自我评价和学生之间、师生之间的互评也有助于教师从多个角度了解学生的思维能力、与人沟通的能力以及自主学习的能力。