劉梓荷 彭 羿

化學史就是記錄化學學科的產生和發(fā)展歷程的。通過學習化學史，了解化學家利用或者研究化學學科來解決社會矛盾與推動科學技術發(fā)展的歷程，能夠幫助學生了解化學的起源、演變，幫助學生提高化學學科素養(yǎng)。但是在實際的高中化學學習中，學生鮮有機會如化學家一般親身經歷理論推導和實驗論證的過程，因此對化學的發(fā)展缺乏深刻的理解，難以通過化學史的學習提高化學學科素養(yǎng)。學生可借助網絡方便快速地查找需要的資料與信息。因此在新冠肺炎疫情期間，筆者利用線上教學的機會將基于在線討論的問題驅動學習（Problem- Based Learning，簡稱為PBL）模式應用于化學史教學實踐，并初步探索其效果。在線討論PBL教學模式，以小組合作為單位，教師的主要角色是活動的組織者，將學習的主動權交給學生，是一種高質高效的新型教學模式，對于提高學生的學科素養(yǎng)以及提高學生的學科能力，都起到了非常重要的作用。

在PBL教學模式中，教師引導學生以問題驅動化學課堂學習進程，以創(chuàng)造真實情境為基礎開展教學[1]。教師為課堂主導，學生為課堂主體。學生通過自主查閱資料、討論、分析，最后以小組合作的形式總結出結論。在PBL教學模式中，學生學習化學的積極性得到了提高，創(chuàng)新思維得到了培養(yǎng)，學習效果得到了顯著提高。本文主要討論疫情防控背景下在線教學期間，PBL教學模式在化學史教學中的應用效果。

一、基于在線討論的PBL教學模式在化學史教學中的實踐

（一）研究對象

2021年9月，由于新冠肺炎疫情的影響，位于廈門市同安區(qū)的廈門市第二外國語學校2021級高一新生暫停線下課程，啟動線上網絡教學模式。在筆者所任教的高一4個平行班中，共有學生208人，其中男生102人，女生106人。在研究中，筆者將其中兩個班學生作為研究對象，采用在線PBL教學模式進行線上網絡教學，同時將另外兩個班學生作為對照組，主要采用傳統(tǒng)的網課教學模式。

（二）研究方法

第一，PBL案例準備。在初中化學的學習過程中，學生對溶液與濁液的概念和知識已經有了初步的了解和認識，并且掌握了溶液與濁液的鑒定方法。在初中知識的基礎上，高一教學對另一種常見的分散系——膠體進行了進一步的學習和補充。本案例主要有兩個情境：一是跟隨塞爾米、丁達爾等化學先驅不斷深入對膠體的研究；二是根據膠體的性質，組織學生在查閱文獻的基礎上，討論并認識膠體在生產生活中的應用。

在知識與技能方面，要求學生了解膠體是一種常見的分散系，能根據粒子直徑大小的不同將幾種常見的分散系進行分類，了解膠體的性質與應用。在過程與方法方面，要求學生通過對膠體發(fā)展史的學習，提升知識建構能力，激發(fā)科學探究的意識，學會自主查閱文獻，增強團隊交流與合作能力。在情感目標方面，要求學生體會科學發(fā)展的艱辛，樹立勤于思考、實事求是、勇于探究的科學態(tài)度。

第二，線上PBL案例討論前期設計。在線討論的PBL教學模式與常規(guī)PBL課堂的流程類似，但是需要對在線討論的組織模式和實施方案進行改進。教師通過和班委以及學生代表討論確定前期設計。首先，根據班級情況，建立線上6人學習小組，每組推選出一名組長。學習任務應該在課前通過學習任務單發(fā)送至各學習小組郵箱。在組長的組織分工下，小組成員完成查閱文獻的過程。其次，在線上PBL教學中，各學習小組依托QQ群、微信群以及騰訊會議等網絡平臺展開線上學習和研討，分享查閱到的各類文獻。再次，在線實施步驟：教師講述關于PBL教學模式的理念和任務要求；在小組長的組織下進行任務的分工，設立記錄員；根據任務情境，小組長組織小組成員利用騰訊會議進行深度學習討論，形成核心問題串，并通過小組討論初步得出解決問題的方案。最后，作業(yè)反饋與評價：每組得出一份問題清單以及解決問題的方案（占50分）。每個小組成員完成一份思維導圖和學習心得（占30分），教師根據記錄員記錄的討論過程，對學生的參與情況進行評價（20分）。

第三，在線PBL問題情境討論與實施。首先，在課前準備方面，根據任務要求，各小組在教師的引導下召開線上騰訊會議，通過網上查閱資料，了解膠體這一分散系的發(fā)現及其發(fā)展歷程（見圖1）。其次，在在線PBL討論實施方法有兩方面。一是提高學生參與度。小組長在組織在線討論時，為更好地記錄全員的參與情況，原則上要求每位小組成員開啟視頻連線，并按照小組成員順序進行發(fā)言討論。一名成員發(fā)言完，其他成員可以對該成員提出的思路進行探討和補充。每輪討論結束，小組成員共同總結該輪討論的成果。成果反饋時，要求每個成員根據觀察量表進行評價打分，提高學生的參與度。二是提高討論效果。記錄員要隨時提煉并記錄每個成員的觀點，并將記錄清單及時通過屏幕共享，由其他小組成員及時協(xié)助補充，以免出現遺漏。

圖1 膠體的發(fā)展歷史

（三）討論效果評價

首先是學生自評。學生根據自身的學習體驗和收獲進行自我評價。其次是小組成員互評。小組成員通過互評的方式，對彼此學習過程中的參與情況進行評價。最后是教師評價。指導教師根據學生學習過程中的組織合作能力、討論積極性、學習能力與成果、參與程度進行評價打分。

（四）結果

第一，學生參與度。采用在線討論PBL教學模式學習的班級，學生參與度達到100%，每個學生均參與了討論，并且提交了思維導圖。采用傳統(tǒng)講授類網課的班級，學生參與度只有89%，有少部分學生在網課過程中有走神或者掛機做其他事情的現象。

第二，考核成績。通過SPSS22.0統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計分析，采用在線討論PBL教學模式學習的觀察組對知識的記憶與理解運用成績高于對照組。

第三，教學評價比較。采用在線討論PBL教學模式學習的觀察組在化學學科素養(yǎng)培養(yǎng)、學習積極性激發(fā)、自主學習能力養(yǎng)成方面的教學評價均高于采用傳統(tǒng)網課教學的對照組。

二、教學效果反饋

化學學科是一門將學科能力與社會發(fā)展緊密結合的學科，而化學史的學習關鍵在于如何將抽象而枯燥的理論知識與社會實際問題緊密結合。提高學生的化學學科思維和解決實際問題的能力是化學學科教學的重點與難點。在傳統(tǒng)的講授類網課中，教師往往側重于講解理論知識，學生被動學習，對知識的吸收消化情況不佳。另外，由于網課的課堂參與感以及師生的互動不足，教師很難兼顧知識的講授和與學生的交流。同時一些高中學生在網課學習的過程中容易走神甚至直接掛機做其他的事情，最終影響到網課的學習效果。

將PBL教學模式融入化學學科在線教學，打破了原來單一且枯燥的網課模式，貼合新冠肺炎疫情背景下的教學建議和高中課改的主旋律。學生對化學學科的學習有了更高的積極性，產生了對化學知識的求知欲望。為了在討論中更加科學地講述自己的觀點，許多學生會通過網絡查詢、書籍報刊瀏覽等方式，尋找相關的信息，從而使學習變得主動高效。在小組合作互動中，學生提高了團隊協(xié)作意識、分析解決問題的能力，提高了對化學知識的獲取與實踐能力。因此，在網絡教學中采用在線討論的PBL教學模式是可行并有實際意義的[2]。

三、教學總結與反思

在實際教學中，化學史的教與學是重要但是又容易被教師和學生忽略的部分。該部分對近現代化學發(fā)展、材料化學發(fā)展、物理學科發(fā)展、生物醫(yī)療發(fā)展、計算機技術發(fā)展等進行了梳理和介紹?，F階段的高中化學教學中，化學史部分主要是通過應用傳統(tǒng)的講授法進行“填鴨式”教學，不要求學生深入理解化學的發(fā)展歷程。同時因為化學史涉及的知識面廣、時間跨度大，所以有效深入的教與學都比較困難。對此，有教育學家提出，在化學史的教學中，傳統(tǒng)的教學模式不利于培養(yǎng)學生的化學學科素養(yǎng)，不利于培養(yǎng)全面發(fā)展的科學人才，尋找并創(chuàng)新一種高效深入的化學教學模式是高中化學學科教學需要解決的問題。

以問題為基礎的PBL教學法是美國神經病學教授Barrows提出的教學模式。在國內外的教學中，對PBL教學模式的應用已經有了比較成熟的理論研究成果，其在實際教學中成為一種常規(guī)的教學方式。但是在實際教學中依然存在著許多的困惑和不足，比如，在什么課型中使用PBL教學模式、采取什么樣的考核評價方式等，都是擺在教師眼前的問題[3]。因此，筆者在常規(guī)的PBL教學模式上進行了一定的改革嘗試，例如：在疫情背景下與線上教學相結合，選擇對學生來說趣味性和自由度更強的化學史教學方法。另外，教師使用PBL教學法時需要做的前、中、后期工作更加煩瑣，比如需要隨時關注與跟進學生的課堂表現。

在化學史理論教學中，應用在線討論PBL教學模式，有利于優(yōu)化高中化學課堂教學效果，提高化學教學質量，培養(yǎng)學生的化學學科素養(yǎng)[4]。在課前，教師要確定好教學目標，不僅要梳理化學史重要的發(fā)展節(jié)點，還要培養(yǎng)學生的各項學習能力，比如：查找文獻與閱讀能力、分析總結能力、分享合作能力、解決實際問題的能力等。此外，教師還要根據教學的目標和重難點、課型、學情等及時幫助學生調整學習方法。在教學過程中，根據學生的實際思維過程和知識掌握情況不斷優(yōu)化和調整教學進度和手段，不斷改進與創(chuàng)新教學方法。在實際教學時，教師應注意激發(fā)學生的學習主動性，調動學生的學習熱情。在高中化學史教學中，采用在線討論PBL教學模式，對于學生的化學素養(yǎng)發(fā)展起到了正面的推進作用。研究表明，觀察組的學習效果明顯優(yōu)于對照組，差異具有統(tǒng)計學的意義。在高中化學史教學中，在線討論PBL教學法樹立了高中生學習化學的信心，提高了他們的化學學科素養(yǎng)。

在高中化學教學改革不斷深入推進的今天，結合學校學生學習實際采用適當的教學模式是必要的。在新冠肺炎疫情背景下，采用在線討論的PBL教學模式能夠達到更好的課堂教學效果。同時，在運用PBL教學模式進行教學時，教師對課程知識的運用能力也得到了提升。當然，仍需要明白的是，在線討論的PBL教學模式在實踐中還需要教育工作者不斷研究和探索，對其進行逐步完善。