基于化學(xué)核心素養(yǎng)的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)探討

李麗麗

摘 要：本文將化學(xué)核心素養(yǎng)與PBL教學(xué)設(shè)計(jì)相互聯(lián)系，以“二氧化碳制取的研究”一節(jié)內(nèi)容為例進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，且從教學(xué)前端、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程和教學(xué)評(píng)價(jià)四個(gè)方面來進(jìn)行闡述。在此基礎(chǔ)上，本文還探討了基于化學(xué)核心素養(yǎng)的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和缺陷。

關(guān)鍵詞：化學(xué)學(xué)科;核心素養(yǎng);PBL教學(xué)設(shè)計(jì)

PBL，全稱為“Problem-BasedLearning”，簡(jiǎn)而言之即“基于問題的學(xué)習(xí)”，是流行全球的教學(xué)模式。與傳統(tǒng)教師講授的模式不同，PBL教學(xué)模式直接立足于問題上，將學(xué)習(xí)者置于問題中，以問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并通過學(xué)生相互合作，相互探究來達(dá)到解決問題，從而建構(gòu)學(xué)生的科學(xué)知識(shí)，最終形成自主學(xué)習(xí)能力與問題技能提高。

一、化學(xué)核心素養(yǎng)與PBL教學(xué)模式的相關(guān)關(guān)系

2017年前后，我國第八次基礎(chǔ)教育課程改革開始，教育教學(xué)開始以“素養(yǎng)為本”，倡導(dǎo)教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，以提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。與其他學(xué)科相比，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)更加重視學(xué)生多元化、動(dòng)態(tài)性的分析化學(xué)變化現(xiàn)象，并運(yùn)用化學(xué)變化現(xiàn)象解釋和解決簡(jiǎn)單地實(shí)際問題。因此，教師營造真實(shí)的，有價(jià)值的問題，能夠有效提升學(xué)生問題解決能力，從而發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。除此之外，新一輪基礎(chǔ)教育課程改革更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。

PBL教學(xué)模式本身就是將學(xué)生學(xué)習(xí)過程置于問題情境中，通過學(xué)生的相互討論，相互交流以解決問題，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)新問題，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與相互合作技能，這與新一輪的基礎(chǔ)教育課程改革理念不謀而合。無獨(dú)有偶，PBL教學(xué)模式的提出本身就依賴于“教學(xué)過程重實(shí)踐”理念。

整體來看，化學(xué)核心素養(yǎng)與PBL教學(xué)模式存在天然的耦合性，都倡導(dǎo)將學(xué)生置于具體的問題情境中，引導(dǎo)學(xué)生在解決問題過程中，發(fā)展學(xué)生能力。因此，將PBL教學(xué)模式運(yùn)用到化學(xué)學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，既能夠有效豐富教師的教學(xué)模式，還能夠發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高。

二、基于化學(xué)核心素養(yǎng)的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)

PBL教學(xué)模式具有問題性、情境性、合作性和探究性等諸多特征。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，筆者認(rèn)為PBL教學(xué)設(shè)計(jì)包括創(chuàng)設(shè)問題、分析問題、搜集資料、解決問題以及擴(kuò)展延伸等內(nèi)容。本文將以“二氧化碳制取的研究”為例，從宏觀辨識(shí)和微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任五個(gè)方面來制訂教學(xué)目標(biāo)，并運(yùn)用PBL教學(xué)模式最終達(dá)到實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

（一）前端分析

1.教材分析

《二氧化碳制取的研究》是人教版九年級(jí)化學(xué)教材上冊(cè)第六單元課題二的內(nèi)容。本節(jié)課在全書乃至整個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，所占有的地位十分重要。它是培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中制取某種氣體時(shí)，藥品的選擇、裝置的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的方法等思路的最佳素材，對(duì)學(xué)生今后學(xué)習(xí)更多化學(xué)物質(zhì)及深層次探究能力提高都有深遠(yuǎn)的影響。

2.學(xué)情分析

從學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣來看，學(xué)生有較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)和知識(shí)遷移能力，對(duì)動(dòng)手實(shí)操有濃厚的興趣。此堂實(shí)驗(yàn)探究課是學(xué)生期待已久的課程。

從學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備來看，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過的氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，對(duì)氣體的制法與收集較為熟悉，懂得氣體的收集方法與物理性質(zhì)有關(guān)。況且，學(xué)生已經(jīng)懂得要制取某種物質(zhì)，必須通過含有該物質(zhì)元素的其他物質(zhì)通過化學(xué)變化或物理變化來實(shí)現(xiàn)。學(xué)生基本上會(huì)想到木炭的燃燒，碳還原氧化銅，呼吸，發(fā)酵等。但學(xué)生還不清楚運(yùn)用大理石與鹽酸反應(yīng)來制取二氧化碳，因此教師會(huì)在課前準(zhǔn)備階段要求學(xué)生查閱資料。

從學(xué)生思維特點(diǎn)來看，初三學(xué)生思維活動(dòng)既有具體的形象成分，又有抽象的邏輯思維。思維仍屬于經(jīng)驗(yàn)型。對(duì)有些事物缺乏感性認(rèn)識(shí)時(shí)，需要通過觀察、探究、實(shí)操，使學(xué)生思維不斷向高水平轉(zhuǎn)化。教學(xué)中，應(yīng)注重將化學(xué)學(xué)科的思維特點(diǎn)滲透其中。

（二）教學(xué)目標(biāo)

變化觀念與平衡思想：了解實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)原理

證據(jù)推理與模型認(rèn)知：了解實(shí)驗(yàn)室里制取氣體的一般思路和方法

宏觀辨識(shí)和微觀探析：深入探究二氧化碳制取的宏-微反應(yīng)機(jī)理

實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)：探究實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的裝置

科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：解決東北艾學(xué)文蔬菜大棚增產(chǎn)問題

（三）教學(xué)過程

1.創(chuàng)設(shè)問題

創(chuàng)設(shè)問題是PBL教學(xué)模式的重要環(huán)節(jié)。在此階段，教師提出科學(xué)的、有效性的、具有實(shí)際意義的問題，以引導(dǎo)學(xué)生思考。針對(duì)此節(jié)課的相關(guān)內(nèi)容，教師設(shè)置具體的問題情境：筆者通過親歷北方冬天美麗動(dòng)人環(huán)境下，隨時(shí)可享好吃不貴的綠色蔬菜，向?qū)W生說明國人冬季日常的蔬菜消耗問題。那么如何提高東北寒冷天氣中大棚蔬菜產(chǎn)量呢？

2.分析問題

在此過程中，學(xué)生在界定問題后對(duì)問題進(jìn)行深入探討。當(dāng)然，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考提高東北寒冷天氣中產(chǎn)量的實(shí)質(zhì)是什么？在這部分，筆者則要求學(xué)生將化學(xué)與生物兩個(gè)學(xué)科相互結(jié)合，要求學(xué)生思考蔬菜產(chǎn)量影響的影響因素。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下確定具體的問題：為了提高光合作用的效率，可以增加蔬菜大棚的二氧化碳濃度。

3.搜集資料

一方面，教師組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生分別觀察“大理石跟稀鹽酸反應(yīng)”“碳酸鈣跟稀鹽酸反應(yīng)”“碳酸鈉跟稀鹽酸反應(yīng)”“大理石跟稀硫酸反應(yīng)”，思考哪種實(shí)驗(yàn)更加適宜于實(shí)驗(yàn)室制取，哪種實(shí)驗(yàn)比較適合運(yùn)用于蔬菜大棚中，在此基礎(chǔ)上，學(xué)生需要準(zhǔn)確書寫二氧化碳制取的化學(xué)方程式。

另一方面，教師要求學(xué)生課下查詢資料，閱讀教材，并整理歸納相關(guān)知識(shí)。在經(jīng)過小組討論的基礎(chǔ)上，自我組裝“實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳”裝置，并畫出具體示意圖。在此過程中，筆者要求各個(gè)小組嚴(yán)格記錄實(shí)驗(yàn)過程，并獲取結(jié)果分析。

4.解決問題

在整體試驗(yàn)完成后，筆者要求學(xué)生在課后了解身邊綠色植物的種植情況，詢問家中長輩提高蔬菜產(chǎn)量的基本途徑和方法，以采取理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐考察方式來解決問題。具體成果則以小組展示報(bào)告為例。教師則引導(dǎo)學(xué)生對(duì)報(bào)告方案進(jìn)行修繕，完成總結(jié)，最終形成科學(xué)結(jié)論。

5.擴(kuò)展延伸

在擴(kuò)展延伸環(huán)節(jié)，教師則從最初的問題出發(fā)，要求學(xué)生思考從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入蔬菜大棚，以解決蔬菜產(chǎn)量問題。在本節(jié)學(xué)習(xí)中，教師可以要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法，并設(shè)置具體問題引導(dǎo)學(xué)生思考，也可以結(jié)合生物學(xué)科的具體內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的概括和掌握。

（四）教學(xué)評(píng)價(jià)

基礎(chǔ)課程改革倡導(dǎo)教師實(shí)施多元化評(píng)價(jià)，將自評(píng)、互評(píng)與師評(píng)相互結(jié)合，以形成階段性評(píng)價(jià)，并采取教學(xué)測(cè)試、成果展示、評(píng)價(jià)量表等諸多方式來評(píng)價(jià)學(xué)生。

三、基于化學(xué)核心素養(yǎng)的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)的反思

必須承認(rèn)，基于化學(xué)核心素養(yǎng)的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)有其一定的科學(xué)性，但實(shí)踐過程中暴露出來的諸多問題也值得警惕與思考。

（一）基于化學(xué)核心素養(yǎng)的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

首先，PBL教學(xué)設(shè)計(jì)能夠有效活躍課堂教學(xué)氣氛，集中學(xué)生的注意力。在PBL教學(xué)模式下，學(xué)生主體地位得到體現(xiàn)，這同時(shí)也是新一輪課程所倡導(dǎo)的基本理念。在課堂中，學(xué)生在討論具體的課堂問題時(shí)，還將跨學(xué)科思考，相互討論，相互學(xué)習(xí)，這是傳統(tǒng)的講授式課堂未出現(xiàn)過程的。整體來看，學(xué)生在PBL教學(xué)模式下，課堂學(xué)習(xí)效率有所提升。

其次，PBL教學(xué)模式很好的提升學(xué)生的表達(dá)能力。化學(xué)學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，學(xué)生在描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)往往存在很多問題，這可以直接歸咎于學(xué)生表達(dá)能力較差。在PBL教學(xué)模式下，學(xué)生需要自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)過程，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并以小組形式匯報(bào)總結(jié)，這直接增加了學(xué)生表達(dá)自我觀點(diǎn)的機(jī)會(huì)。而教師也會(huì)在教學(xué)過程中主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)言，這必然會(huì)在無形中提升學(xué)生的表達(dá)能力。

最后，PBL教學(xué)模式能夠有效提高學(xué)生的協(xié)作能力。在PBL教學(xué)模式下，學(xué)生必須以小組合作的形式來完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在此過程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了與他人共同來解決問題，這說明PBL教學(xué)模式對(duì)提升學(xué)生協(xié)作能力有一定突進(jìn)作用。

（二）基于化學(xué)核心素養(yǎng)的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)的不足

當(dāng)然，PBL教學(xué)設(shè)計(jì)下仍然存在諸多缺陷，值得我們警醒，以不斷更正。一方面，筆者與學(xué)生受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響非常大，經(jīng)常無法順暢的轉(zhuǎn)變自我角色。作為教師總是出現(xiàn)著急現(xiàn)象，忍不住的引導(dǎo)學(xué)生，而這既占據(jù)學(xué)生的思考時(shí)間，也不利于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而學(xué)生在短時(shí)間的依賴心理同樣無法轉(zhuǎn)變。另一方面，現(xiàn)有的考核模式仍然過于單一。PBL教學(xué)設(shè)計(jì)的考核不僅僅包括測(cè)試成績，還需要衡量學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、收集資料能力、小組合作能力等方面，但囿于教學(xué)實(shí)踐與自我教學(xué)能力，筆者暫時(shí)還無法完成全面性、科學(xué)性的教學(xué)評(píng)價(jià)。

除此之外，筆者還發(fā)現(xiàn)PBL教學(xué)模式無法調(diào)動(dòng)后進(jìn)生的學(xué)習(xí)積極性。長期以來，后進(jìn)生的學(xué)習(xí)積極性都是教師教學(xué)過程中所面臨的難題。在PBL教學(xué)模式下，學(xué)生采取小組合作來完成學(xué)習(xí)任務(wù)，但由于后進(jìn)生基礎(chǔ)較差，他們?cè)谕瓿扇蝿?wù)的時(shí)候表現(xiàn)得并不積極。據(jù)筆者觀察來看，大部分的后進(jìn)生都未能夠直接參與其中。

（三）基于化學(xué)核心素養(yǎng)的PBL教學(xué)設(shè)計(jì)的建議

首先，問題情境設(shè)置必須能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。PBL以問題為核心，來引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。我們所設(shè)置的問題情境必須要能夠吸引學(xué)生，以激發(fā)學(xué)生的想象力，引起他們共鳴，如此才能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

其次，PBL教學(xué)評(píng)價(jià)必須構(gòu)建完善的多元評(píng)價(jià)。新一輪基礎(chǔ)課程改革建議幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展，而這就依賴于完善的多元評(píng)價(jià)，不能夠以簡(jiǎn)單地分?jǐn)?shù)來衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。但對(duì)學(xué)生其他方面能力的評(píng)價(jià)，當(dāng)前學(xué)術(shù)界尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，仍然需要后人繼續(xù)探索努力。

最后，轉(zhuǎn)變教育理念。傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)深入人心，教師的權(quán)威地位也不是短時(shí)間能夠轉(zhuǎn)變的。要想真正實(shí)施PBL教學(xué)模式，教師和學(xué)生都必須轉(zhuǎn)變教育理念。要讓學(xué)生意識(shí)到他們是課堂的主人，是學(xué)習(xí)的主人，而教師僅僅是教學(xué)引導(dǎo)者和組織者。教師同樣如此，同樣要堅(jiān)持不斷學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變思想觀念，真正將課堂還給學(xué)生。

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