STEM理念下PBL教學法在中學化學教學中的實踐

【摘? 要】在基礎學科的教學實踐中，分科教學的弊端越來越明顯，社會的發展也要求著各個基礎學科之間有一個能夠相互融合的教學模式。本文首先解釋了STEM教育理念和PBL教學模式的概念及其重要性，然后給出了PBL在STEM理念下中學化學教學的實踐，以期為我國基礎學科教育提供借鑒。

【關鍵詞】STEM理念;PBL教學法;中學化學;實踐研究

中圖分類號：G633.8? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：0493-2099（2021）33-0078-02

Practice of PBL Teaching Method in Middle School Chemistry Teaching under STEM Concept

（The First High School of Bozhou City， Anhui Province，China） YAO Hui

【Abstract】In the teaching practice of basic disciplines， the drawbacks of sub-discipline teaching are becoming more and more obvious. The development of society also requires a teaching mode that can be integrated between various basic disciplines. This article first explains the concept and importance of the STEM education concept and PBL teaching model， and then gives the practice of PBL in high school chemistry teaching under the STEM concept， in order to provide reference for basic subject education in my country.

【Keywords】STEM philosophy;PBL teaching method;High School Chemistry;Practice

一、概念解釋及其重要性

（一）STEM教育理念

STEM是科學、技術、工程、數學四個英文單詞的首字母縮寫，也是橫跨這四個學科的教育模式。STEM教育具有跨學科、情境性、合作性等特點，能培養學生的科學、技術、工程、數學等方面的素養。在教學過程中，教師以問題和項目驅動學生的求知欲和動手能力，讓學生以合作學習小組的形式親自實踐來驗證項目，完成思路的可行性。

（二）PBL教學模式

PBL（Problem-based learning，常被譯為“問題式教學”）教學模式集中體現了構建主義思想，教師在尊重學生意愿的基礎上組建分工合作學習小組，設計出有現實生活意義的問題情境，學生在合作學習小組內根據已有的生活經驗和學科知識，共同討論、共同實踐、共同解決問題。PBL教學模式提高了學生知識融入生活的能力，形成了自主學習習慣，培養了合作能力和與人交際能力。

（三）重要性

基于STEM理念下中學化學課程PBL教學把各學科之間的關聯最大化，強調培養學生運用多學科知識解決和分析問題的能力，加深了學生社會生活與學校課堂的有效結合，讓實踐更有意義，更有社會性。另外，該教學模式下，教師和學生的地位發生了改變，學生成為學習主體，他們在教師的引導下積極主動地參與到化學學科的學習中。

二、STEM理念下PBL教學法在中學化學課程的實踐

（一）創設情境，確定學習主題

STEM理念下PBL教學模式開展的第一步就是創設情境，確定項目主題。教師要綜合考量教學目標、教材內容、學生已有知識水平，確定在項目中要完善學生的哪些知識結構，達成怎樣的社會認知，以此來選定項目主題并確定核心任務。例如，在“富集在海水的元素——氯”教學時，教師可以以《禁止化學武器公約》為引，設置情境：1997年《禁止化學武器公約》簽字生效，中國作為原始締約國，近年來一直在努力推進實現“無化武世界”的目標。氯氣是首個被人類用作武器的化學品，在一戰比利時戰場上，德軍陣地上飄來的黃綠色氣體給英法聯軍駐守陣地的士兵帶來了大量傷亡。這種黃綠色的氣體是我們接下來要重點探究的化學知識——氯氣。請大家查找資料，找到更多和氯氣相關的知識。教學情境的設立，把社會熱點問題、戰爭影視片中的毒氣戰結合到一起，學生對氯氣的好奇心被完全激發，開始投入飽滿的熱情查找資料。

（二）發現問題，規劃問題解決方案

在教學情境設置以后，學生就要在小組范圍內討論情境模式中出現的問題、學生要解決的問題以及解決這些問題的安排。例如，“富集在海水的元素——氯”的教學，教師設置情境后，讓學生找到更多和氯氣相關的知識。學生就要在小組內進行討論，確定需要解決的問題。經過討論和教師的提示，學生逐漸達成一致：結合前面對金屬及其化合物的學習經驗，和氯氣相關的知識包含了氯氣的物理性質、化學性質、制備方法、用途四個方面。問題的發現和解決完成了，教師和學生就要共同商定課時安排，確定每個課時具體解決的問題和活動，優化課堂教學內容，做到合理的教學安排。

（三）學生展示交流，教師進一步進行引導

明確了情境模式中問題及解決方法后，學生就要按照合作學習小組內部分工進行資料查找，教師可以引導學生以教材為基礎，結合網絡搜索技術找到問題的答案，并在課上進行展示交流。學生展示交流完成后，教師就要進行補充，確定哪些內容是學習重點，是學生必須掌握的基礎知識。課堂導入情境中的問題被解開了，教師要在接下來的教學活動中創設新的問題情境，進一步引導學生進行思考，鞏固新學知識內容。例如，在教學“富集在海水的元素——氯”時，教師可以利用多媒體展示氯原子的構成圖，并提問氯在化學反應中的表現是氧化還是還原？如果你是一名軍人，正在戰場執行任務，如何避免或者減小對方氯氣攻擊的傷害？日常生活中飲用水的消毒通常會用到氯，那么到底是氯氣還是含氯化合物？學生根據這些問題進一步收集資料和討論，形成解決方案，并以小組形式匯報答案，不僅進一步加深了學生對氯的認識和理解，還在無形中培養了學生表達自己的能力。

（四）結合生活實際，確立學生實踐項目

基于STEM理念下中學化學PBL教學，問題的設置是逐級遞增的，在不同問題的銜接上要有科學性和邏輯性，有助于學生利用所學化學知識解決生活中的實際問題。為達到這一目的，教師就要設置一定的項目，利用現有的、生活中常見的素材，通過學生的簡單操作就可以重現某些具體應用場景。例如，“富集在海水的元素——氯”的教學，教師可以設立“節約水資源就是給城市做貢獻”的項目。教師引導學生查閱資料總結水資源的知識，利用活動探究形式探究生活中飲用水的質量，評估學生所在校區水質的好壞，結合剛剛學到的氯知識和身邊的材料制作簡易的凈水器，并檢測凈水效果，最后在城市飲用水來源背景下設計一個迷你的自來水處理廠，優化簡易凈水器使之成為自來水處理廠可用的凈水工藝。這個項目的確立，讓學生對全球水資源有了一個更加直觀的了解，激發學生水資源短缺的認知，同時把物理、化學兩個學科綜合起來考慮問題解決方案，尤其是在最后的自來水處理廠設計中，又加入了工程領域的知識，可以說讓學生通過一次項目實踐達到了融合學科、融合生活的目的。

（五）教學評價

基于STEM理念下中學化學PBL教學既要有教師的評價，又要有學生的評價。教師的評價是對學生學習過程、活動過程、項目實踐過程的肯定，有需要教師指出過程中出現的小瑕疵，并以此確定每個合作學習小組和每個學生的最終表現成績。學生互評主要針對小組內部成員之間，衡量每個同學的課堂表現，是否真正做到貢獻、合作。教師根據兩個評價就可以很清晰地看到學生在學習中的參與程度，可以有針對性地進行后續教育。

三、結語

基于STEM理念下中學化學PBL教學能讓學生切實感受到學習、思考、實踐的樂趣，把在課堂被動接受化學知識為主動探究構建化學知識體系，培養了學生的主動學習的習慣和獨立思考的能力。中學化學教師要積極開發STEM理念下PBL教學新方案，努力提升學生的綜合素養。

參考文獻：

[1]喬明禮.基于生活情境的PBL教學設計實踐研究——以《金屬的化學性質》一課為例[J].中學教學參考，2017（11）.

作者簡介：姚輝（1980.11-），男，漢族，安徽渦陽人，本科，副高級教師，研究方向：高中化學教學。

（責任編輯? 李? 芳）