基于问题的学习PBL模式在中学物理课堂教学中的应用

王群+侯恕

摘 要：物理作为自然科学领域中的重要基础课程之一，应致力于培养学生终身发展所需要的必备品格和关键能力，进而培养全面发展的人才。这就要求，物理教学不应仅仅致力于物理知识的传授，而应该培养学生具备科学的思维、科学探究的意识和方法以及严谨求实的科学态度等。为此，笔者将基于问题的学习（PBL）模式应用于物理课堂上，以期更好地培养学生的科学探究能力。

关键词：基于问题的学习；课堂教学；应用

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）9-0028-4

1 引 言

在现行的初高中物理课程标准中，十分注重引导学生经历科学探究的过程，学习科学研究方法，从而培养学生的科学探究能力。为了让学生积极参与、乐于探究，教师们往往通过创设情景，设置一系列问题引导学生进行猜想、假设、实验验证、得出结论，完成相应的教学内容。然而，在教学过程中，教师设计的情景或问题，常常会有脱离学生的生活实际、难以激起学生的学习兴趣甚至是代替学生思考的“假问题”，或者有的问题答案单一，缺乏探究性，进而造成科学探究“重结果、轻过程”的现象，导致学生学习动力不足，不能真正地发展其科学探究能力。

物理课程作为自然科学领域中的重要基础课程之一，应致力于培养学生终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，进而培养全面发展的人。这就要求，物理教学不应仅仅致力于物理知识的传授，而应该培养学生具备科学的思维、科学探究的意识和方法以及严谨求实的科学态度等。这也对中学物理课堂教学提出了更高的要求。

在上述背景下， 笔者试图将基于问题的学习（PBL）模式引入中学物理课堂教学，并结合我国中学物理课堂教学实际加以改进，以改善传统教育中的不足。从已有的文献来看，关于基于问题的学习（PBL）模式的理论研究较多，实践研究相对较少。本文以《家庭电路》为例，讨论基于问题的学習（PBL）模式在中学物理课堂教学中的应用。

2 基于问题的学习（PBL）模式

2.1 PBL模式的内涵

基于问题的学习（problem-based learning，简称PBL），又译为“问题式学习”“问题本位的学习”“以问题为基础的学习”等，是以问题为基础来开展教学过程的一种教学模式。[1]

基于问题的学习（PBL）模式起源于国外的高等医学教育。在20世纪80年代兴起的高等教育改革中，美国研究型大学把培养创新人才确立为本科生教育的目标，为此，美国研究型大学采取多种形式推广基于问题的学习模式，应用于教学中并产生了积极效果。

PBL教学模式是以问题为导向，将真实、复杂而有意义的问题情境作为学生探索和获取知识的载体，通过学生间的探索和协作解决问题。在此过程中，激发学生学习的能动性，使其学习和掌握问题背后的科学知识，形成问题解决和自主学习的能力。

2.2 PBL模式的核心特征

纵观已有研究，PBL模式具有如下特征：

第一，以问题为中心。心理学家皮亚杰认为：所有智力方面的工作都依赖于乐趣，学习的最好刺激乃是对所学材料的兴趣。赞可夫也说：“教学法一旦触及学生的精神需要，这就是最好不过的学习动力。”[2]将真实、有意义的问题作为学生探索和获取知识的有效载体，可以充分激发起学生探索和学习的动力。传统的教学模式以学科知识为课堂教学的核心，教师教什么，学生就学什么。PBL教学模式从问题出发，并紧紧围绕问题解决来设置课堂教学环节，给学生提供了广阔的思维空间和自主学习空间。

第二，以学生为主体。PBL教学模式中，学生不再是被动的知识接受者，而是一个主动的学习者和研究者。为解决问题，学生需要选择并学习与问题相关的知识、方法，用以解决问题。在这个过程中，学生可以自主选择和学习，并运用学到的知识、策略和方法去解决问题。PBL教学模式强调使学生经历探索和解决问题的过程。

第三，以教师为促进者。与传统教学模式相比，PBL教学模式下， 课堂上教师不再是知识的传授者，而是问题的设计者、课堂实施的引导者；不再是操纵课堂的权威者，而是学生课堂学习的促进者。

3 基于问题的学习（PBL）模式在中学物理课堂教学中的应用

3.1 PBL模式教学设计环节

结合已有文献，笔者认为，PBL模式在课堂教学实施过程中主要包含：设置情境、分析问题、研究问题、讨论评价、教师总结5个环节。

第一，设置情境。在PBL教学模式下，首先需要由教师针对本节课的学习内容设置一个真实、复杂、有意义的问题情境，也就是由教师设置一个学生需要解决的实际问题。

第二，分析问题。学生结合设置的问题情况进行自由分组。分组完成后，小组成员从“已经知道了什么”“还需要知道什么”和“接下来需要做什么”这三个方面进行问题分析，并形成问题解决的初步方案。

第三，研究问题。根据确定的初步实施方案，小组内围绕“还需要知道什么”和“接下来需要做什么”进行分工，分头进行资料查找和学习，并对查找到和学习的内容进行交流讨论，不断调整并实施既定方案。

第四，讨论评价。各组同学汇报本组的方案，以学生互评和教师评价相结合的方式对各组方案进行讨论评价，分析各组方案的优缺点。

第五，教师总结。教师结合本节课需要学生掌握和学习的知识与方法进行梳理和总结，并对本节内容进一步补充强调和讲解。

在PBL的教学模式下，由于教学过程中对教学学时等方面的要求，为了在有限的课堂教学时间中完成既定的教学任务，教师可以在某些环节进行调整和优化，但不能改变这种教学模式的本质属性，否则就难以达到设想的目的。例如，教师可以提前预设学生可能需要学习的知识，从更广的范围内为学生准备好所需要的知识材料，减少学生查找资料所需要的时间等。endprint

3.2 PBL模式教学设计案例1

《家庭电路》选自人民教育出版社初中《物理》教材九年级全一册第十九章第一节的内容，学生为初三年级的学生。在学习本节内容之前，学生已经学习了串并联电路、欧姆定律以及电功率的相关知识。

本节课设计中，教师以一个生活中的问题，即“在卧室中，如何实现床两侧的开关均可控制卧室中同一照明灯的亮和灭”这一问题情境中，让学生在问题解决的过程中，学习知识，深入思考，真正培养学生的探究能力和合作学习能力。具体设计如表1。

3.3 PBL模式教学设计实施效果

笔者在分别依据PBL模式和传统教学模式对《家庭电路》这一内容进行授课，并对学生的学习效果进行调研后发现，相比于传统教学模式，基于问题的学习（PBL）模式的教学设计实施效果呈现出如下特点：

第一，学生的学习兴趣明显增强。PBL教学模式将知识的学习和能力的培养置于复杂的、真实的、有意义的问题情境中，可以引起学生共鸣，激发学生的探究动机，使学生愉快地享受知识的获取过程。

第二，学生的自主学习能力得到锻炼。在PBL教学模式下，教师改变了传统课堂教学中的讲授式的教学模式，由学生分组进行学习、探究和讨论，真正有助于学生科学探究能力的培养和提升，使学生不只成为知识的接受者，更成为知识的探索者。

第三，学生的小组合作能力进一步提高。在PBL教学模式下，为了探讨和解决问题，需要小组成员共同合作交流，进而得出问题的最佳解决方案。因此，在该种模式下，学生间的合作学习得到加强，合作能力进一步提升。

第四，进一步意识到物理知识的“有用性”。通过解决现实世界中的问题，得出问題的解决方案，学生进一步体验到物理知识的“有用性”，明确了科学知识对人日常生活和终身发展的重要意义。

4 基于问题的学习（PBL）模式的反思

第一，PBL教学模式对教师素养提出了更高的要求。在PBL教学模式下，问题的选择与设计是课堂教学成败的一个重要因素。因此，如何设计出真实的、合适的问题情境，成为迫切需要解决的问题。此外，该模式对教师的PCK知识也提出了更高的要求。

第二，教师要把握好自己对学生的引导程度。在PBL教学模式下，学生进行分组探究时，教师要根据学生的实际情况，给予适度的引导。如果引导过度，会使学生的探究过程缺乏难度，无法有效起到培养学生探究能力的目的。反之，如果教师对于学生存在的困难完全不加以引导，会导致在有限的课堂教学时间内难以完成教学任务。因此，要求教师根据学生在课堂上学习的实际情况进行引导，并且要重点关注引导的度。

第三，对于学生的人际交往能力提出要求。在PBL教学模式下，要求学生分组合作探究，对于人际交往能力较差的学生可能存在小组中的参与度不够，进而造成对教学内容掌握效果不好的情况。因此，学生间如何合作、如何交流等问题要引起教师的关注。当然，学生交流与合作能力的发展也是科学探究能力的一个重要组成部分。

参考文献：

[1]刘宝存.美国研究型大学基于问题的学习模式[J].中国高教研究，2004（10）：60.

[2]曾凡金.中学物理“情境-问题”的教学模式[J].安顺学院学报，2015（1）：119.

[3]赵海涛.论美国“基于问题的学习”模式[J].全球教育展望，2001（12）：51.

（栏目编辑 李富强）endprint