PBL教学模式对中学生化学学习兴趣的影响

杨晓慧，张 纹，焦宝娟，余明敏

（西安文理学院化学工程学院，陕西西安 710065）

《国家教育中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》中反复提及坚持以人为本，全面实施素质教育的战略主 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，尊重教育规律和学生发展规律，为每一个孩子提供适合的教育[1]。在PBL（problembased learning，基于问题的学习）教学模式中，教师通过创设具有趣味性的问题情境，刺激学生的感知力、探究欲，从而激发学生学习积极性，使学生主动参与到小组探究中。目前，PBL 教学模式在化学学科的教学应用方面还处于实践探索阶段，具有极大的研究价值[2]。本文以“原电池”为例，开展基于PBL 教学模式对学生化学学习兴趣影响的研究，为今后的教学提供理论依据。

1 PBL教学模式的实践过程

1.1 研究对象

选取西安市某高中高 一年级 小学一年级数学20以内加减练习题小学一年级数学20以内练习题小学一年级上册语文教学计划人教版一年级上册语文教学计划新人教版一年级上册语文教学计划 两个班的学生，首先向任课老师充分了解学生的课堂表现，并以月考成绩为基准进行分析没有发现显著差异。而后将高一（3）班（共55人）设为实验班，采用PBL教学模式开展教学活动；高一（5）班（共56 人）设为对照班，采用现行的常规教学模式开展教学活动。

1.2 研究方法和研究工具

为了对学生的学习情况进行真实有效地检验，基于《普通高中化学课程 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 (2017 年版)》和 高考 地理事物空间分布特征语文高考下定义高考日语答题卡模板高考688高频词汇高考文言文120个实词 考试大纲中对原电池内容学习的要求，参考近年来陕西等级考试及化学教辅书等资料编制了《原电池测试卷》。题型设计包括填空题、选择题、简答题，共计13 题。实验班和对照班在教学活动完整实施后，采用闭卷作答的形式展开测试，将两班成绩进行对比分析，判断PBL 教学模式下学生对原电池知识掌握的程度。另参照黄钢、关超然主编的《基于问题的学习（PBL）导论》一书设计了《原电池学后问卷调查》，问卷结构为选择题（单选、多选），共计16 道题[3]。采用克隆巴赫信度系数的方法对感知兴趣、操作兴趣、探究兴趣和创造兴趣四个维度进行数据分析。最后，为了对PBL 教学模式形成一个更加客观、全面的评价，以获取更加丰富且有价值的内容，随机选取10名实验班同学进行一对一访谈，问题包含学生自身角度、对教师的期盼和对PBL 教学模式的建议三个方面，共8个问题。

1.3 原电池教学价值的分析

原电池为电化学的知识模块。电化学与我们日常实际生活紧密连接，应用广泛，具有重要的教学价值与实际应用价值。原电池也是氧化还原反应理论知识的拓展。尽管在化学必修一中学习了氧化还原反应知识，但高一学生并不能熟练应用这部分知识解决实际问题，原电池正好是对氧化还原反应原理的深化。

原电池的内容可以使学生对于化学反应与能量转化有更深刻的了解。学生在上一节“化学与热能”已了解任何化学反应都伴随有能量转化，通过原电池的学习，可以更加直观、立体地认识化学能转化为电能的过程，对化学反应和能量转化有一个更加全面的认识。

原电池部分充分体现了学科核心素养。“宏观辨识与微观探析”体现在，结合宏观放电现象，从微观视角理解原电池的本质；“变化观念与平衡思想”体现在，辩证统一地认识原电池的两级反应，深化对氧化还原反应的认识；“证据推理与模型认识”体现在，在实验探究中自主建立原电池工作模型并改进模型、应用模型；“科学探究与创新意识”体现在，改进和创新实验，科学探究反应体系；“科学精神与社会责任”体现在，尊重实验事实，明确电化学的发展对社会的贡献。

1.4 PBL教学模式在原电池教学中的实施步骤

基于文献调研[4-5]，设计出以“划分学习小组-创设问题情景-分析问题情景-小组合作探究，解决问题并展示-评价与反思”五步教学法的PBL教学模式，将其应用在原电池教学中，分析PBL 教学模式对学生化学学习兴趣的影响。

1.4.1 划分学习小组

学生以小组为单位于课前收集要求查阅的资料，课后将所学知识整理归纳，目的是培养学生的合作探究能力，增强学生主动学习的积极性。

1.4.2 创设问题情景

创设问题情景目的是增强课堂活跃度，赋予课本知识趣味性，提升学生学习兴趣。共创设三个问题情景。其一是引入新颖科研成果，创设紧贴生活实际的问题情境，以耶路撒冷希伯来大学的哈依姆·拉宾诺维茨和他的团队致力于推动“土豆电源”的构想和进行的一系列实践活动为情景创设四个问题：这是什么装置？由什么组成？两个金属片为什么选用锌片、铜片？土豆充当了怎样的媒介？其二是通过实验探究，创设实验室探究原电池构造情景，教师以若干锌片、铜片，硫酸锌溶液、氯化钠溶液、酒精、硫酸溶液为原料引导学生构建若干组原电池装置进行比较，为情景创设三个问题：讨论回答你可以得出那些结论？构成原电池的关键要素有哪些？本质是什么？其三是通过图片展示，创设原电池在生活中的使用实例，感受化学学科魅力情景，以英国摄影师卡勒博·查兰制作的“回归灯光”和印尼嘎加玛达大学西娣·西亚姆迪的腐烂水果发电项目为情景，展示原电池在生活中的应用，创设三个问题：根据以上材料，你可以感受化学具有哪些作用？还在哪些领域应用？你还有那些好建议？

1.4.3 分析问题情景

教师在课堂上设置合理的思考时间，引导学生将课前收集的资料在小组内部讨论交流，分析所要解决的问题，设计解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。

1.4.4 小组合作探究，解决问题并展示讨论成果

对于第一个问题情景，在学生完成四个问题分析后，教师播放演示“土豆发电”动画，更加直观、有效地感受到实验过程中的变化，并进一步提出，大家可以用搜集到的哪些水果来代替土豆？为什么选这些水果？这些水果都有哪些共同特点？三个问题，要求学生带着问题，利用实验台上的用品，创设实验，并动手操作，加以验证实验方案是否可以发电。而后学生继续展示探究成果并阐述实验现象。教师引导学生在组内、组间互相评价、反思。回顾实验，进行更深层次的思考：为何选取水果不同电流表指针偏转角度不同？谈谈两者之间的关系。小组交流、讨论后展示成果并进行组内、组间互相反思、评价。

对于第二个问题情景，在学生完成三个问题分析后，师生共同总结，分享自己这节课的收获，总结出原电池的构成要素和本质。

对于第三个问题情景，在学生完成三个问题分析后，通过多次联系生活实际的举例，学生互相讨论交流、进行思维碰撞，提高学生对学科与生活之间的联系及思考探索能力。

1.4.5 评价与反思

贯穿整个教学过程，通过组织学生进行多次的讨论交流，总结发言和归纳概括，提高学生语言表达能力。

2 PBL教学模式的教学效果分析

2.1 测试卷的成绩分析

实验班月考平均成绩为57.62±12.38，对照班为56.92±12.48，经t检验，两班成绩无显著差异。而原电池测试卷平均成绩实验班为59.75±12.59，对照班为57.46±12.48，做t检验，P＜0.05，差异显著。说明接受PBL 实践教学的实验班同学对于原电池部分知识的理解和掌握程度要略高于对照班。

2.2 实验班问卷调查结果统计

维度1：感知兴趣。PBL 教学模式实施过后，实验班学生在“对教学过程的新鲜感”“问题情境的喜爱度”“积极主动查阅资料”方面，选择“符合”“很符合”的学生人数有了明显提高；对于“老师上课列举的化学现象”方面认为更加贴近现实生活，情景熟悉。表明PBL 教学模式有利于增强高一学生对于化学学科的学习兴趣。

创设问题情境，给学生设置问题，带着任务去搜集资料建构认知冲突，更有目的地主动参与到课堂中，营造一种有意义的学习氛围。此外，丰富且有目的性的问题情景创设，也有利于激发学生的学习兴趣、探究欲及学习主动性。

维度2：操作兴趣。通过PBL 教学，学生对于“主动预习，进行简易实验的设计和操作”“希望得到更多的实验动机会”和“主动钻研难题”方面选择“基本符合”“符合”“很符合”人数显著增加；学生在课前的主动探索知识方面有了转变，对于“在预习的时候，我总是先问同学，不主动思考，去查阅资料”方面选择“符合”“很符合”人数显著下降。

以学生为主开展实验探究活动，会使学生积极参与实验探究，提升课堂的参与度及积极性和主动性，不仅锻炼了学生的操作技能，也使得学生感受到化学学科的魅力，从而将理论和实践更好地融合。

维度3：探究兴趣。通过PBL 教学，学生对于“主动思考生活中实例与化学知识的关联”“能对教师提出的问题展开更深层次的思考”两方面选择“非常符合”人数大幅提升，表明在小组合作中，学生通过大胆主动地搜集资料并对知识之间的联系展开探究，有利于学生化学核心素养的养成。

教师给予学生充分的信任感，相信学生可以靠自身能力和小组协作得出问题情境的答案。在小组合作中，学生通过大胆主动地搜集资料并对知识之间的联系展开探究，促使学生的化学核心素养得到提升。

维度4：创造兴趣。通过PBL 教学，持“化学与生活息息相关”和“认为化学对生活有帮助”观点的学生人数增多，课堂上化学知识可以在实际生活中使用，学生的创造兴趣有了提高。表明PBL教学模式中教师基于学习目标创设贴近生活的多样化问题情境展开教学，使学生更深刻地理解化学源于生活，有利于提升学生对于化学学科的学习兴趣。

2.3 访谈结果的分析

2.3.1 学生自身角度

交流谈话中，学生从自身角度出发对PBL教学模式提出以下反馈：PBL教学模式中课堂内容更加丰富有趣，能激发自己的好奇心，很想进一步去了解知识本身；有了足够思考问题的时间，在小组讨论中表达自己的见解；在这学科用的时间变长了，任务量加重；觉得很新颖，但有些不习惯，对问题的理解更透彻了；感觉到了团队的力量，集思广益，整理资料很费精力；有趣，希望以后多使用；学习更加自主，思维灵活；取得成绩有些慢，耗时间，上课进度慢，讨论环节很费时间；上课步调紧凑，容易分心，对自我要求很高；很喜欢讨论环节，自由思维灵活，产生分歧要费时沟通。

2.3.2 对教师的期盼

交流谈话中，学生提出以下几条对教师的期盼反馈：对有的小组还是有兼顾不到的地方，整体的进度比较慢；希望老师可以多演示，自己做实验害怕出错；多举生活事例，很感兴趣，觉得化学不是那么难了；很喜欢提问题环节，虽然很紧张，享受克服苦难的过程；课堂气氛轻松了，多一些实验学到很多课本以外的知识；问题难度的设置更有层次一些，简单的问题简单带过。

2.3.3 对PBL教学模式的建议

学生在交流中对PBL 教学模式提出了一些建议反馈：很喜欢，希望可以长期开展；教学进度有些慢，可以多加进去知识内容；有一些不适应，可以接受，教学内容丰富了不少，化学也变得有趣，多开展；课时增加，需要投入很多精力，但很充实。

从学生的反馈中不难看出采用PBL 教学模式授课的实验班学生在化学课堂的学习兴趣得到了增强，激发了学生的探索欲和积极性，表明学生对PBL教学模式认可度较高，具备一定的可操作性。

3 结语

将PBL 教学模式应用于高一学生的化学学习中，对于学生的知识体系的掌握和综合能力的提升都取得了显著的效果，学生对于化学学习兴趣也得到了增强。然而受学生个人能力和性格影响，部分学生有些不适应角色的转变，积极性受挫，表明仍存在多种因素影响着PBL 教学模式的顺利实施。此外，本文研究样本单一，实施周期短，未对PBL 教学模式对不同层次班级学生学习兴趣影响进行更深入探讨，还需要进一步研究和改进。

-全文完-