PBL教学模式在化学教学中的应用与思考

摘 要：化学教学要紧跟时代趋势，体现时代节奏。当前学科教学，要求体现学生的主体地位和主导意识，体现“以学生为中心”的教学理念。将PBL教学模式引入化学教学，有助于以问题导向式引导学生的自主探究意识和激发学生的问题解决能力。这一新尝试不仅对学生的自主性提出要求，也是对化学教师的重大挑战。同时，随之而来的一系列问题，需要教师的反思和再探索。

关键词：PBL教学模式;问题导向式教学;化学教学;

化学教学的核心是培养学生专业知识，提升学生的核心素养。《普通高中化学课程标准（2017年版）》中明确提出：化学学科的核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”5个方面[1]。要想在最大程度上有效提升全体学生的化学素养，教师具有责无旁贷的引导责任。教师需最大限度地调动学生学习的主动性和积极性，并要求学生在学习过程中强化主体责任意识，勇于质疑、敢于创新。如果教师仍然延续传统的“讲授式”或“灌输式”的教学方法，注定无法实现这一教学目标。

正因如此，当下的化学教学思路亟待转变，我们必须进行教学新思路的尝试。在此，笔者将PBL（Problem-BasedLearning）教学模式引入到高中化学教学中来，试图达到激发学生主体积极性的目的。

一、PBL教学模式的概述

PBL教学模式即问题导向式教学模式，其核心思想是通过设置有价值的问题，抑或是有意义的问题情境，引导学生主动思考问题，并通过合作学习等方式解决问题，完成知识的建构。

与传统的讲授式教学模式相比，PBL教学模式更强调学生的主体地位。这个教学模式运用到化学教学中，不仅有助于学生习得化学知识，还可以进一步锻炼学生深入探究化学问题、解决化学问题的能力。同时，在查阅资料、解决问题的过程中，也可开阔学生视野，激发学生对化学的学习热情和探究欲。

二、PBL教学模式在化学教学中的应用

本文以鲁科版高中化学教材《化学2》第1章第3节“元素周期表的应用——认识同周期元素性质的递变规律”为例，对PBL教学模式进行了一次尝试，并以此反思，进行一些相关思考。

（一）问题式预习，自主式学习

根据教学内容需要，教师可先将教学过程中所需要的且无法借助固有经验推论得出的新知识，以疑问的方式布置成课前预习作业。其目的在于引导学生提前预习整理本次课的一些核心概念。这样一来，不仅可以提高课堂教学效率，还可以培养学生查阅资料、获取信息的好习惯，及筛选信息、整合信息的自主学习能力。

本次课预习作业设置问题如下：

1.什么是元素的金属性与非金属性;

2.什么是元素最高价氧化物对应水化物;

3.第二、三周期主族元素的最高价氧化物对应水化物分别是什么;

4.什么是元素的气态氢化物;

5.第二、三周期主族元素的气态氢化物分别是什么;

6.元素金属性和非金屬性强弱的常见的判断方法是什么

……

根据预习作业的难易程度及学生自身的学习能力，学生可选择独立完成，或小组合作完成。

教师需要提供合适的时机，在正式授课前让学生展示预习成果，并进行点评，最终统一答案，理清相关概念。

（二）问题式导入，激发学习热情

引入新课的过程虽然时长较短，但非常必要。好的导入，能起到抛砖引玉的作用。问题式的引课，可以更快调动学生的求知心和学习热情。

本次课以门捷列夫成功预测“类硅”等多种元素存在作为案例引入，提出“门捷列夫是如何准确预测元素存在”的问题。在课堂上引导学生的思维方向，以疑问形式促发学生对相关知识点的求知欲和探索热情，让学生关注元素周期表在化学科学研究和指导生产实践中的重要作用。

（三）问题式授课，分组合作探究

传统的“灌输式”教学重在教授学科知识，无法有效培养学生的科学探究能力和创新意识等化学学科核心素养，浪费学生对某一知识点的好奇心。

因此，在讲授新课这个重要环节里，教师需要抓住时机，依据教学内容和学生已有经验来设置具体的问题情境，尽可能地创造条件，让学生在科学探究过程中，不断挖掘自身潜能，在获取知识的同时，全方位的发展化学学科素养。

本次课中，为引导学生完成对“同周期元素性质的递变规律”的预测，促进学生形成“结构决定性质”的观念，笔者设置任务如下：

1.写出第三周期主族元素原子结构示意图;

2.观察元素原子结构示意图，思考第三周期元素的原子结构如何递变;

3.根据元素原子结构的递变规律预测第三周期元素原子失电子能力获得电子能力的相对强弱。

首先，要求学生以小组形式进行讨论，先行对第三周期元素金属性和非金属性强弱顺序进行预测。

其次，学生需结合预习任务的有关提示及教师提供的实验药品，设计实验来验证预测是否成立，

最后，学生借助教师事先准备的实验药品和器具，完成上述实验。

在此期间，教师需在各小组间巡视，一则确保实验安全，二则准备随时答疑。例如：学生在设计实验比较氢氧化镁和氢氧化铝碱性强弱时遇到困难，教师可以向学生发问：在我们接触过的碱中，氢氧化铝有什么特殊的性质？借此提示学生关注氢氧化铝的两性，进而设计对比实验，观察实验现象并得出实验结论。即氢氧化镁只能与盐酸反应，而氢氧化铝除了与盐酸反应外，还能与氢氧化钠反应，氢氧化铝碱性比氢氧化镁弱。

此外，教师在巡视过程中还需要关注每位学生的状态，要及时发现、鼓励、纠正不积极参与的学生，尽可能地让每位学生都主动参与到实验探究的过程中。

（四）问题式结课，巩固反馈新知

学生是否掌握所学知识，关键要看学生能否将知识运用到实际问题中。因此，在课堂教学的最后，可以设置相应的课堂检测。

对应的课堂检测要精心挑选，科学编制。问题的形式不限，内容设置务必要突出本次课的核心知识点。难度设计则要科学合理，区别分层。可以有检测知识的基础题，也可以有考察变通能力的改编题，以及个别符合学情，激发思考的拔高题。既要引导学生运用新知识解决实际问题，又要能客观反馈学生的真实学习状态和结果，方便教师课后的查漏补缺，发挥充分的后效作用。最后，可以对本节课重点内容进行一个问答式的总结（师问生答），使学生明确且巩固本次课的学习重点。

三、对PBL教学模式的思考

本次PBL教学模式在化学课堂的应用有一定的效果，学生可以借助问题有效引导自主学习，学习的目的性和方向性更加清楚明确。同时，也极大地调动了学生的学习热情，学生愿意主动尝试，解决疑问。

当然，这个模式在实际课堂的应用目前尚不成熟，因此，也暴露一些不足，需要笔者进行反思和再探索。

第一，笔者所在的学校是一所全寄宿制中学。在解决问题的过程中，学生收集资料的途径有限，除了一小部分学生能够借助每班一台的电脑上网查找资料，其余大部分学生只会选择通过教辅材料寻找答案。获取的资源也相对有限。

因此，要充分发挥PBL模式的作用，一个便捷全面的知识平台是必不可少的。无论学校是否是寄宿制，都应该有配套的软硬件设施，及时丰富更新图书馆资料和网络资源，课余时间开放图书馆和计算机房，并给学生留出专门时间和讨论室，进行学习信息的获取和资料的整合交流。

第二，大多数学生在汇报预习作业时，通常是照本宣科，将在书本和网上查找的资料不加选择，通读一遍，并没有真正理解这些问题的答案。因此，筆者会在学生汇报的过程中进行补充提问。例如：学生在回答金属性强弱判断方法时，会回答“金属单质与水反应的难易程度判断，越容易越活泼”，笔者继续发问“根据我们目前学习过的知识，请用具体的实验事实解释这句话的含义”。

所以，所谓“问题”可以是教师根据课程需要事先提出，也可以是因课发问，在课堂上根据具体授课情况提出。可以是教师针对教学内容提出的，也可以是学生在学习过程中提出的。

第三，在思考“观察元素原子结构示意图，思考第三周期元素的原子结构是如何递变的”这个问题时，大部分学生只会关注到最外层电子数，不会想到“核电荷数、原子半径”。在回答下一个问题“预测第三周期元素原子失电子能力获得电子能力的相对强弱”时，也没有关注到“核电荷数逐渐增大，原子核对电子吸引力逐渐增大;原子半径逐渐减小，电子离核越近，越易受到核的吸引”这个思考的关键点。

设置问题本身是为了给学生指引思考的方向，如果问题模糊不清，或外延过大，指向不明，必然会影响学生的理解和把握。因此，教师要根据学生的认知能力将问题细化。如果将问题设置成“观察元素原子结构示意图，请从核电荷数、核外电子排布、原子半径三个方面阐述第三周期元素的原子结构是如何递变的”，学生思考的方向则会更加清晰。

第四，本次课程的实验探究环节大体采用课本的设计思路。因此，对于那些进行过预习的学生而言，分组讨论和设计实验的过程，并不完全是他们的独立思考，可以说是一种山寨版的探究。还不够真正锻炼学生探究问题的能力。

因此，教师需提高自身的专业水准，勤思考，多归纳。教师要依据现有教学条件，以及对学情的具体把握，对课本的实验进行改造和创新，力求最大限度地解放学生的思维，提高学生独立思考问题、解决问题的能力。

第五，本次课程中的问题大多有较强的理论性、逻辑性。同时，受长期以来讲授式教学模式的影响，很多学生懒得思考，习惯了死记硬背，对小组讨论、合作学习的这种模式较为抗拒。尤其是化学基础薄弱的学生，参与度和积极性不高，其自主学习的效果也大打折扣。

因此，无论是什么教学内容，所设置的问题最好来源于真实的生活情境，与学生的生活实践紧密关联，这样能更好让学生产生共鸣，引发学生的思考。

第六，PBL教学模式强调学生知识体系的自我建构，学生习得的知识比较零散，缺乏系统性。个别学生掌握的重难点，其他学生未必清楚。在课上分享成果时，难免显得琐碎，影响学生对某个模块的知识点的整体把握。

面对这个困境，教师可以通过制作微课或短视频来梳理本次课的知识脉络，详细讲解重难点，并对重难点进行强化训练，帮助学生构建整体知识体系。

最后，PBL教学模式提倡的评价体系与当前的评价机制无法兼容，需要再磨合。PBL模式重视学生的自主学习和探究能力，对学生的综合素质采用多元的评价体系进行考核。但当前，大多数的学科成果评价还是以考试分数这为标准。这种评价模式无法客观评价学生解决问题和合作交流的能力，即无法评价学生核心素养的发展程度。而有效的多元评价体系也是一个难题，暂时没有公认的标准可参考。

结束语

在PBL教学模式下的高中化学教学中，学生成为学习的主人是大势所趋。教师，则是学生学习过程中的引导者和辅助者。这种师生角色的改变，不仅是教学改革的需求，更是促进学生化学核心素养全面发展的必然要求。

作为教师，要与时俱进，敢于直面教学挑战。要有面对新知识新技能的主动性和探知欲，对自身有“求知若渴”的要求，也要时刻提升自身的专业能力，投入热情和专注力，积极提升自己的教学素质。

只有师生一起努力，才能在最大限度上激发学生的学习热情，帮助学生提高化学学科素养。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2017.

作者简介：孙小妹（1987年），女，辽宁海城，硕士研究生，一级教师，从事高中化学教学工作。