沈 晴

(蘇州市青云實(shí)驗(yàn)中學(xué),江蘇 蘇州 215235)

根據(jù)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的要求,科學(xué)探究式教學(xué)需要注重學(xué)生的探究能力和學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng).PBL教學(xué)模式通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí),讓學(xué)生逐步掌握自主探究和解決問(wèn)題的能力.新課標(biāo)指出現(xiàn)代教育科學(xué)課程要符合時(shí)代發(fā)展的“體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程”,并強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程的實(shí)踐性.它不僅能夠幫助學(xué)生保持好奇心,而且可讓學(xué)生認(rèn)識(shí)自然世界,理解科技、社會(huì)和環(huán)境之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)態(tài)度.同時(shí),逐步樹(shù)立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,培養(yǎng)強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感等[1].

1 PBL教學(xué)模式的概念

1.1 理論基礎(chǔ)

1.1.1建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)生不是被動(dòng)接受知識(shí),而是根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、觀點(diǎn)和思考能力來(lái)建構(gòu)新知識(shí).PBL教學(xué)模式通過(guò)引入開(kāi)放性問(wèn)題或情境,促使學(xué)生自我探究,主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu),從而促進(jìn)學(xué)生深入掌握知識(shí).

1.1.2社會(huì)交往理論

社會(huì)交往理論指出,在社會(huì)交往中獲得的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)比獨(dú)立學(xué)習(xí)所獲得的更為深入、有力和豐富.PBL教學(xué)模式通過(guò)小組合作、討論和分享,促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)和合作,培養(yǎng)學(xué)生交際能力和團(tuán)隊(duì)精神.

1.1.3情境學(xué)習(xí)理論

情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)最好在實(shí)際情境中進(jìn)行,通過(guò)真實(shí)的情境模擬,學(xué)生可以更好地理解和掌握知識(shí).PBL教學(xué)模式通過(guò)問(wèn)題或情境的引入,讓學(xué)生在實(shí)際情境中追求解決方案,使學(xué)習(xí)變得更加生動(dòng),更具情感化,更貼近實(shí)際.

1.1.4反思學(xué)習(xí)理論

反思學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)不僅僅是獲取知識(shí),還包括對(duì)知識(shí)的理性反思和評(píng)估.PBL教學(xué)模式鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐和探究中進(jìn)行反思,幫助學(xué)生深入理解和掌握知識(shí),同時(shí)促進(jìn)學(xué)生自我認(rèn)識(shí)和發(fā)展.

1.2 PBL教學(xué)模式的概念

PBL教學(xué)模式是一種以問(wèn)題解決為中心的教學(xué)模式,全稱(chēng)為“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”(Problem Based Learning).它是現(xiàn)代教育領(lǐng)域中的一種新興教學(xué)模式,其目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)合作、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力.PBL教學(xué)模式是通過(guò)引入問(wèn)題來(lái)推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考,讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中去發(fā)現(xiàn)知識(shí)、掌握技能和培養(yǎng)能力.通常PBL教學(xué)模式通過(guò)以下步驟進(jìn)行:首先,學(xué)生面對(duì)一些開(kāi)放性的問(wèn)題,例如如何判斷一種新藥是否有效、如何設(shè)計(jì)一個(gè)高效的節(jié)能車(chē)等,這些問(wèn)題需要學(xué)生進(jìn)行一系列研究、分析、實(shí)驗(yàn)、討論等;其次,學(xué)生會(huì)自主地尋找解決問(wèn)題的途徑,并逐漸發(fā)現(xiàn)問(wèn)題涉及到的知識(shí)點(diǎn)和技能;最后,學(xué)生通過(guò)提出解決方案的方式來(lái)解決問(wèn)題[2].

在運(yùn)用PBL教學(xué)模式過(guò)程中,教師會(huì)通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生探究、分析和解決實(shí)際問(wèn)題,從而讓學(xué)生在積極探索中破除舊的學(xué)習(xí)觀念,接觸新的知識(shí).這種教學(xué)方式不僅能讓學(xué)生輕松進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效果.PBL教學(xué)模式的另一特點(diǎn)是自主性的學(xué)習(xí)過(guò)程.教師在教學(xué)過(guò)程中只是引導(dǎo)學(xué)生,不會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程施加任何限制或要求,讓學(xué)生通過(guò)探究和實(shí)踐,完成對(duì)知識(shí)的深入理解和掌握.PBL教學(xué)模式還注重團(tuán)隊(duì)合作和互動(dòng),每個(gè)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中扮演的角色不同,有的是負(fù)責(zé)問(wèn)題的提出,有的是提供解決方案,有的則是做研究和整理相關(guān)知識(shí)[3].這種綜合合作模式有利于學(xué)生掌握交際能力,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神,提高學(xué)生的合作意識(shí)和實(shí)踐能力.

2 PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的設(shè)計(jì)和實(shí)施

在初中物理教學(xué)中,PBL教學(xué)模式的實(shí)施可以有效幫助學(xué)生掌握物理相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),并提高學(xué)生的思維能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力.

首先,PBL教學(xué)模式的設(shè)計(jì)需要圍繞問(wèn)題進(jìn)行.對(duì)于初中物理教學(xué),問(wèn)題可以分為現(xiàn)實(shí)問(wèn)題和知識(shí)問(wèn)題兩類(lèi).現(xiàn)實(shí)問(wèn)題可以是與學(xué)生生活相關(guān)的問(wèn)題,如太陽(yáng)能是如何轉(zhuǎn)化為電能的?或者是與學(xué)生日常體驗(yàn)相聯(lián)系的問(wèn)題,如為什么球墜落時(shí)速度會(huì)越來(lái)越快?知識(shí)問(wèn)題則是與課程相關(guān)的問(wèn)題,如什么是機(jī)械能?如何計(jì)算機(jī)械能的變化量?問(wèn)題應(yīng)該能夠引起學(xué)生的興趣,同時(shí)也應(yīng)該有一定難度,否則無(wú)法體現(xiàn)PBL教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì).

其次,在問(wèn)題確定后,教師需要通過(guò)制定調(diào)查計(jì)劃、搜集資料等方式,引導(dǎo)學(xué)生探究問(wèn)題,同時(shí)提供必要的背景知識(shí).例如,當(dāng)學(xué)生遇到問(wèn)題“太陽(yáng)能是如何轉(zhuǎn)化為電能的”時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生制定探究計(jì)劃,通過(guò)網(wǎng)上搜索資料、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)等方式,收集太陽(yáng)能、電能相關(guān)知識(shí),在此基礎(chǔ)上,講解太陽(yáng)能光伏發(fā)電的原理和發(fā)電過(guò)程.

最后,當(dāng)答案被找到時(shí),學(xué)生將答案展示給全班同學(xué),教師評(píng)估學(xué)生的資源搜集、信息獲取以及在研究過(guò)程中所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題.學(xué)生展示過(guò)程中還可以將個(gè)人體會(huì)、感悟和意見(jiàn)進(jìn)行匯報(bào).其他同學(xué)也可以詢(xún)問(wèn)問(wèn)題,學(xué)生需要對(duì)于問(wèn)題給出完整的解決方案.例如,在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的問(wèn)題探究結(jié)束后,學(xué)生應(yīng)該能夠給出一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案,并提出相關(guān)的問(wèn)題和改進(jìn)方案.

在初中物理教學(xué)中,PBL教學(xué)模式能夠促進(jìn)學(xué)生思維與實(shí)踐能力的發(fā)展,同時(shí)能夠加深學(xué)生對(duì)課程的理解和記憶.相比傳統(tǒng)教學(xué)模式,PBL更能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)造性思維、自我學(xué)習(xí)和自我管理的能力.

2.2 PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

PBL教學(xué)模式將學(xué)生放在學(xué)習(xí)的主體地位,讓學(xué)生在自己的興趣和學(xué)習(xí)需求中選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容,創(chuàng)造性地完成任務(wù)制作.

2.2.1明確學(xué)習(xí)方向,加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作

初中物理教學(xué)中,PBL模式可以讓學(xué)生在其自身的學(xué)習(xí)需求中選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容.比如說(shuō),將學(xué)生分組,讓每個(gè)組負(fù)責(zé)調(diào)查研究某一特定的物理現(xiàn)象,例如彈簧是否符合胡克定律、集成電路中二極管的作用是什么、常見(jiàn)儀器如何實(shí)驗(yàn)優(yōu)化等.通過(guò)讓學(xué)生參與實(shí)踐操作,與課本和講授中的科學(xué)理論知識(shí)靈活貫通,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣.在PBL模式下,還可以讓學(xué)生自主制定學(xué)習(xí)任務(wù).學(xué)生可以根據(jù)自己的知識(shí)水平和學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行選擇,如制作視頻、海報(bào)或動(dòng)畫(huà)等,任務(wù)制作過(guò)程中需要學(xué)生之間進(jìn)行合作和交流,讓學(xué)生懂得互幫互助,從而潛移默化地提升學(xué)生的溝通、人際關(guān)系和協(xié)作能力.

2.2.2強(qiáng)化動(dòng)手能力,分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)

PBL教學(xué)模式鼓勵(lì)學(xué)生從實(shí)踐中獲得經(jīng)驗(yàn),因此PBL可以在實(shí)際操作中應(yīng)用并強(qiáng)化學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)技能.比如在PBL環(huán)節(jié)中,學(xué)生們可以從中學(xué)習(xí)不同的物理實(shí)驗(yàn),不斷總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律和思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果.PBL也可以促進(jìn)跨學(xué)科教學(xué)的實(shí)現(xiàn),為了完成學(xué)習(xí)任務(wù),需要學(xué)生挖掘歷史和文化等相關(guān)知識(shí).例如,在了解力學(xué)方面的知識(shí)之后,可以讓學(xué)生分析科學(xué)家胡克的生活背景和成果所具有的現(xiàn)實(shí)意義,讓學(xué)生得到更多的人文修養(yǎng).PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中具有多重作用,通過(guò)實(shí)際操作可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,同時(shí),在學(xué)習(xí)的過(guò)程中啟發(fā)學(xué)生了解科學(xué)自然、歷史文化等,不僅開(kāi)闊學(xué)生視野,而且激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)自然科學(xué)的興趣.

3 PBL教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的實(shí)踐案例

在初中物理教學(xué)中,采用PBL教學(xué)模式可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力,加強(qiáng)學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力的培養(yǎng).以“探究熱的傳導(dǎo)方式和控制方法”課題為例,通過(guò)教師的提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生深入思考和探究,關(guān)注問(wèn)題和環(huán)節(jié)整合,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決熱傳導(dǎo)方面的問(wèn)題.在問(wèn)題引導(dǎo)下,學(xué)生們通過(guò)實(shí)驗(yàn)、演示、講解等方法逐漸透露出問(wèn)題的根源和解決方法.同時(shí),在實(shí)踐中學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)了PBL的思維方式和解決問(wèn)題的技能.在實(shí)踐過(guò)程中,教師需提前安排學(xué)生分組,每組學(xué)生在問(wèn)題溝通和解決方面互相協(xié)作、交流,包括口頭匯報(bào)、寫(xiě)作、簡(jiǎn)短視頻等.最終答案將會(huì)在跟全體討論中得以匯總,然后在整期課程內(nèi)與學(xué)生分享,同時(shí)為確定的問(wèn)題提供有效解決方案.

首先,教師需要給學(xué)生提出一個(gè)問(wèn)題:在生活中,我們?nèi)绾慰刂茻岬膫鲗?dǎo)方式,達(dá)到保暖或降溫的效果?學(xué)生通過(guò)小組討論和課堂探究,深入探究熱的傳導(dǎo)方式和控制方法的相關(guān)原理.在探究過(guò)程中,他們學(xué)習(xí)了傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種熱傳導(dǎo)方式的不同特點(diǎn),以及衣服、暖器和空調(diào)等物品的熱控制原理.為了使學(xué)生更好地理解這些概念,可以組織進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn),例如制作保溫杯,測(cè)量杯子內(nèi)水的溫度隨時(shí)間的變化,讓學(xué)生感受不同材質(zhì)對(duì)水溫的影響.

其次,基于所學(xué)知識(shí),教師可以給學(xué)生安排小組項(xiàng)目作業(yè),要求他們?cè)O(shè)計(jì)并制作一個(gè)冬季保暖產(chǎn)物,同時(shí)要考慮其溫度控制和熱傳導(dǎo)效果.在這一作業(yè)中,學(xué)生需要考慮物品的材料、厚度、設(shè)計(jì)和易用程度等因素,從而制作出實(shí)用且創(chuàng)新的產(chǎn)品.學(xué)生在制作過(guò)程中會(huì)積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合小組討論,可以加深學(xué)生對(duì)于吸熱、限制熱傳導(dǎo)和加熱控制等方面知識(shí).

最后,學(xué)生通過(guò)展示作品,并結(jié)合項(xiàng)目報(bào)告,闡述他們的想法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).這種PBL教學(xué)模式的實(shí)踐,不僅可以鍛煉學(xué)生的實(shí)踐技能,還能加深他們對(duì)“熱的傳導(dǎo)方式和控制方法”的理解.通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的學(xué)習(xí),能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力和思維能力.在初中物理教學(xué)中采用PBL教學(xué)模式是一個(gè)務(wù)實(shí)而可行的方法.它通過(guò)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合素質(zhì),提升教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)習(xí)變得更加有趣和生動(dòng).此外,這種教學(xué)方式還可以對(duì)學(xué)生生活產(chǎn)生積極影響.

總之,PBL教學(xué)模式可以激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí),使學(xué)生在真實(shí)的問(wèn)題情境中更能開(kāi)闊思路,更容易提出問(wèn)題和解決問(wèn)題,從而對(duì)物理知識(shí)產(chǎn)生更深層次的理解.PBL教學(xué)模式是一種追求主動(dòng)參與和自主探究的學(xué)習(xí)方式,應(yīng)用于初中物理教學(xué)中,可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、探究能力和創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì).