鐘志健
摘要:借鑒醫(yī)學領域PBL教學模式所倡導的先進教學理念,整合學案教學的優(yōu)勢,創(chuàng)設“以學案為基本導學方式,以生產(chǎn)、生活中的真實性問題為學習起點,以合作學習為主要學習方式,以發(fā)展學生自主學習、終身學習及應用能力為目的”的教學模式,并對該模式的設計、實施與應用作出研究和說明。
關鍵詞:中學化學;教學模式;PBL;學案導學;真實性問題;合作學習
文章編號:1008-0546(2011)05-0002-03中圖分類號:G632.41文獻標識碼:A
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2011.05.001
一、問題的提出
PBL全稱是基于問題的學習(problem based learning, PBL) 。PBL教學模式由美國醫(yī)學教授Barrows于1969年在加拿大麥克馬斯特大學首創(chuàng)。PBL起初是醫(yī)學生以小組討論的形式,在輔導教師的參與下,圍繞某一具體病例的疾病診治等問題進行討論的學習過程。PBL教學模式依照建構(gòu)主義學習理論中的“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”四要素,強調(diào)把學習置于復雜的、有意義的問題情境中,通過讓學習者合作解決真實性問題,來學習隱含于問題背后的科學知識,形成解決問題的技能,發(fā)展自主學習的能力。
目前,PBL教學模式已成為國際上流行的一種教學模式,我國亦在醫(yī)學、心理學、工程學、經(jīng)濟學等眾多學科領域得到應用,并逐漸呈推廣趨勢。PBL的教學思想也正逐漸滲入到中學化學教學中,相關的研究有“問題解決教學模式”、“情境—問題教學模式”等。這些研究更多是從方法層面,針對教學片段進行研究,對中學化學教學有著一定的指導意義,但與真正意義上的PBL教學模式尚相距甚遠。事實上,方法層面的研究并非真正意義上教學模式的研究 ,針對教學片段的研究也終不能替代對課堂整體結(jié)構(gòu)的研究。鑒于此,筆者結(jié)合自身的教學實踐,吸納PBL教學模式中“真實問題”、“合作學習”等核心觀點,綜合學案教學優(yōu)勢,從教學結(jié)構(gòu)的層面對其進行整合,嘗試推出“中學化學PBL學案導學教學模式”,供同行交流與討論。
二、中學化學PBL學案導學教學模式的研究與應用
1.基本概念及主要觀點
教學模式是在一定教學思想、教學理論指導下,教學活動諸要素依據(jù)一定教學目標、教學內(nèi)容及學生認知特點,所形成的一種相對穩(wěn)定而又簡約的教學結(jié)構(gòu)。
中學化學PBL學案導學教學模式是一種以PBL教學為核心,以學案為基本導學方式的教學模式。具體表述為:中學化學PBL學案導學教學模式是一種“以學案為基本導學方式,把學習置于一系列生產(chǎn)、生活真實的問題情境中,以問題為學習的起點,通過小組合作、班級交流,在分析問題、探究問題、最終解決問題的過程中學習隱含于問題背后的化學學科知識,形成化學問題解決的能力,并發(fā)展自主學習和終身學習的能力”的教學模式。
中學化學PBL學案導學教學模式的主要觀點:
(1)情境設置——PBL學案導學教學模式中課堂結(jié)構(gòu)中的邏輯主線是一系列來自于生產(chǎn)、生活中真實的問題。
(2)問題設置——教師是上述真實問題的設計者,設計要求知識目標被隱含在真實問題的背后。
(3)協(xié)作方式——強調(diào)小組合作學習。學生自主學習的能力應在協(xié)作學習中培養(yǎng)和成長。學生以“學習共同體”形式,在老師的參與和幫助下通過小組合作,分析問題、探究問題、最終解決問題。
(4)意義建構(gòu)——學生只有經(jīng)歷解決這些問題的過程,方能達成三維目標,獲得學科知識,獲得能力的發(fā)展,獲得情感的積極體驗和感悟。
(5)會話與評價——會話與評價是教學的重要環(huán)節(jié)。在小組討論的基礎上進行班級交流,在班級交流的同時組織評價。
(6)學案導學——學案的使用能增強學習的計劃性和有效性。作為學習的載體和導學手段,它能很好控制學生課前準備的工作量,方便學生課后復習鞏固,合理分配學生課堂自主學習、合作學習與交流討論的時間,同時還能適時地提供輔助學習的資料與信息。
2.教學流程的設計與控制
中學化學PBL學案導學教學模式設計流程分為縱向設計與橫向設計兩部分??v向設計包括邏輯主線設計、子邏輯主線設計(見圖1);橫向設計包括教學評價的設計、教學反饋設計(見圖2)。PBL教學模式中邏輯主線應設計成一系列真實問題,該設計由教師完成,學生不參與設計。子邏輯主線的設計是由師生共同完成,即教師適度設計結(jié)合學生的自主設計,二者設計的強弱分配視學生解決問題的實際能力以及問題解決的難易程度而決定。教學評價是教學的重要環(huán)節(jié),在教學評價設計中教師起著主導作用,學生可以參于評價,但必須在老師的組織下進行。教學反饋設計分課內(nèi)反饋設計和課后反饋設計兩部分。會話交流是教學評價、課內(nèi)反饋的主要方式,課后反饋一般通過課后作業(yè)等方式實現(xiàn)。
3.教學流程的實施與監(jiān)控
中學化學PBL學案導學教學模式的實施分為五個階段(見圖3)。第一階段,課前準備階段。教師設計PBL學案,學生根據(jù)學案進行課前準備。第二階段,課堂學習階段。組建學習共同體,分小組按照預設PBL學案進行協(xié)作學習。教師監(jiān)控整個學習過程,及時提供幫助,使教學計劃順利地進行。第三階段,交流與評價階段。在小組協(xié)作學習的基礎上,進行班級交流,同時教師組織評價。第四階段,歸納總結(jié)階段,通過師生對話的方式對習得的方法與知識進行歸納和總結(jié)。第五階段,應用與反饋階段。布置課后作業(yè),及時批閱反饋。
4.應用案例分析
以蘇教版《化學(必修)1》專題4第一單元《含硫化合物的性質(zhì)和應用》的第二節(jié)第2課時《濃硫酸的特性》為例,對中學化學PBL學案導學教學模式在實際教學中的應用進行簡要說明。
《濃硫酸的特性》新授課邏輯主線設計:
問題1工業(yè)上主要采用什么方法生產(chǎn)硫酸?(復習引入)
問題2為什么濃硫酸可用鐵制和鋁制槽車儲運?(與金屬、非金屬反應)
問題3為什么發(fā)現(xiàn)鐵槽車硫酸出口處總會腐蝕嚴重?(吸水性)
問題4如果濃硫酸在運輸過程中出現(xiàn)泄漏,如何處理?(脫水性、氧化性、酸性)
問題5濃硫酸和稀硫酸性質(zhì)一樣嗎?(歸納總結(jié))
應用分析:
(1)PBL是基于真實情境中的問題的學習。濃硫酸具有氧化性、脫水性、吸水性的三大特性,案例中不是采用照本宣科的做法,而是從硫酸的生產(chǎn)及運輸過程中的一系列真實的問題出發(fā),組織學生進行探究學習。這樣設計既激發(fā)了學生學習的興趣,又有利于將來的工作和學習,學生的能力能被有效地遷移到實際問題的解決中。
(2)PBL問題的設計是基于教學目標和教學內(nèi)容的要求。設計時要求學科知識被隱含在這些問題的背后,只有經(jīng)歷解決這些問題的過程,學生才會掌握所要求掌握的知識內(nèi)容和完善自身能力的發(fā)展。
(3)PBL問題的設計應遵循難易適度的原則。在PBL中,問題必須對學生有一定的挑戰(zhàn)性,能夠發(fā)展學生有效解決問題的技能和高級思維能力。問題的過難和過易都將不利于學生思維拓展和能力的提高。
問題2子邏輯主線的設計:為什么濃硫酸可用鐵制和鋁制槽車儲運?
實驗1 濃H2SO4與鋁的反應:①將一根鋁條(氧化膜已去除)插入CuSO4溶液;②將一根鋁條(氧化膜已去除)置于濃硫酸中浸泡;③將在濃硫酸中浸泡過的鋁條插入到CuSO4溶液。
實驗2 濃H2SO4與銅的反應(反應裝置見教材)。
實驗3 事實證明:C + 2H2SO4(熱,濃)= CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O,試用提供的儀器、藥品(略)設計實驗,驗證濃硫酸與碳在加熱時產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。
應用分析:
(1)PBL的子邏輯主線設計形式呈現(xiàn)多元化。問題2的子邏輯主線被設計為三個實驗,實驗1意圖解決濃硫酸為什么可用鐵制和鋁制槽車儲運的問題,實驗2、實驗3則解決濃硫酸為什么不可用其他材料槽車儲運的問題。該設計巧妙地將濃硫酸與金屬、非金屬反應的知識融入學習之中。子邏輯主線的設計與邏輯主線的設計相比,其設計形式要靈活、寬泛得多,如實驗探究、活動探究、非真實性問題探究、資料查閱、交流討論等都可充當子邏輯主線設計形式。
(2)PBL倡導合作學習和互助學習。小組作為一個學習共同體,共同承擔責任和任務,小組成員各自分配一定的認知工作,彼此在知識建構(gòu)上緊密相連、相互協(xié)作。三個實驗不要求每一個學生都去完成,應讓小組內(nèi)的學生自主分工協(xié)作完成,要發(fā)揮每個成員的主觀能動性,要鼓勵他們進行協(xié)作和交流。
除了要處理好上述邏輯主線與子邏輯主線的設計外,組織會話交流、進行教學評價、實施教學反饋也是PBL教學成敗的關鍵。要避免把歸納、發(fā)言的責任和任務集中化,否則會出現(xiàn)發(fā)言的同學個人表演秀而其他同學心不在焉的狀況;要對學生問題解決的方式及成敗結(jié)果給出明確的評判或評價,學生評價要在教師的組織下進行;對學生在課堂中的綜合表現(xiàn),教師要給予評定和記載;要善于利用師生對話的方式對本節(jié)課的學習進行歸納和總結(jié);要重視課后作業(yè)的設計,走出應試的怪圈,側(cè)重于課本知識的領會與方法的真實運用。
三、中學化學PBL學案教學模式的考量與反思
中學化學PBL學案導學教學模式最大優(yōu)點在于凸顯新課程的理念,課堂效率高,既有利于學生終身學習能力、團隊合作精神的培養(yǎng),又有利于學生今后走向工作崗位時,能把自已所學的知識順利地運用于社會生產(chǎn)實踐。
從操作層面講,中學化學PBL學案導學教學模式概念清晰、實用性強、易于操作。對學生而言,由于問題情境真實且來源于生產(chǎn)、生活實際,則有利于激發(fā)學生學習的積極性;由于化學學科知識隱含于問題背后,則有利于學生在探究過程中形成和發(fā)展能力;由于采取小組(學習共同體)協(xié)作學習方式,既充分利用學生的多元智能,提高了學習的效率,又發(fā)展了學生的多元智能,既有利于學生的個性發(fā)展,又密切了師生、同學間的關系,培養(yǎng)了人際交流和未來合作共事的能力。對教師而言,需要做的工作是將課堂教學的邏輯主線設計成某生產(chǎn)、生活情境中一系列真實問題,然后讓學生在解決這些問題時掌握教材中所要求掌握的化學知識。從結(jié)構(gòu)上講,邏輯主線的一元化和子邏輯主線多元化相結(jié)合,將使整個設計更加靈活機動,給教師和學生皆預留相對較大的發(fā)揮空間。學案導學方式的采用,增強了學習的計劃性,克服了通常PBL教學中學生課前準備負擔過重、課堂學習時間難以控制的不足,方便學生課中學習和課后的復習鞏固;增加了學生選擇的自由度和自主設計的空間,突出了學生在學習過程中的主體地位,同時也為教師發(fā)揮主導作用提供了良好的操作界面。
教學實踐證明,PBL教學采用“先問題,后學習”,多種教學途徑相結(jié)合的教學策略,具有傳統(tǒng)教學無法比擬的優(yōu)點。但是,同時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)性,第一,表現(xiàn)在真實問題的設計方面,首先問題設計的情境要盡可能使應用知識的情境與學習知識情境具有相似性,以便促進知識的提取,這就需要教師占有大量資料素材,并善于發(fā)現(xiàn)有價值的問題。其次在設置問題時,既要從教學要求、教學內(nèi)容、教學目標出發(fā),又要能聯(lián)系前后知識,引導學生由淺入深、逐步深入地去學習,要讓學生在學習知識的同時訓練自身的思維能力。這需要教師有較強材料整合能力和問題設計水平。第二,表現(xiàn)在小組協(xié)作學習方面,學習共同體的成員組建要做到優(yōu)勢互補,產(chǎn)生的小組長要有較強組織協(xié)調(diào)能力,對于自律性較差的學生要給予特別關注,防止其從PBL教學模式中流失出去。同時還會面對“小組沉默”、“某同學滔滔不絕” 、“出現(xiàn)爭論”等過冷或過熱復雜場面。這都需要教師要有高超的課堂組織和駕馭能力。除此之外,要掌控好課堂與課前、課后的時間尺度,要盡可能減輕學生課前、課后負擔,向四十五分鐘要效率。
四、結(jié)束語
PBL的教學理念就是把學習設置于復雜的、有意義的問題情境中,讓學習者通過合作學習解決真實性問題,學習隱含于問題背后的科學知識,形成解決問題的技能,培養(yǎng)自主學習、終身學習的能力。中學化學PBL學案導學教學模式是一種以學案為基本導學方式,以真實的問題為學習起點,以合作學習為主要學習方式,以發(fā)展學生自主學習、終身學習及應用能力為目的的教學模式。它突出學生是教學的中心,強調(diào)合作學習,教師更多充當?shù)氖侵R構(gòu)建的促進者(facilitator)、學科專家(discipline expert)、信息的咨詢者(information consultant) 。在傳統(tǒng)學案教學的基礎上,將PBL教學模式引入中學化學教學僅僅是一種嘗試,對其研究和實踐還有待于進一步完善和提高。筆者相信在未來中學化學教學實踐中,PBL學案導學教學模式將會有廣闊的應用前景。
[本文系江蘇省中小學教學研究第八期重點課題“培養(yǎng)高中生化學自主學習能力的課堂教學模式與策略研究”研究成果]
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