初中物理PBL教学模式

pbl(problem-based learning)译为以问题为基础的学习或问题学习法，“是由美国神经病学教授巴洛斯(barrows)于2023年在加拿大麦克马斯特大学(mcmaster)医学院首先试行的一种新的教学模式”。其特点是以问题为线索，以学生为主体，以教师为主导，以小组为单位，以合作的形式学习隐藏在问题背后的科学知识，并通过这样的教学模式培养学生的问题意识和独立思考能力；持续地维持学生的学习动机和主动参与的精神；保证学习效果的及时反馈；提高学生在小组合作中的交流与表达水平。

一、初中物理pbl教学模式的理论依据。

一）时代背景要求初中物理课堂引入pbl教学模式。

我们正处于一个科学技术急速发展的社会，时代呼唤不仅具有知识、技能，更具备分析性思维、批判性思维、实践性思维和创造性思维的终身学习者。以讲授为主的初中物理教学模式虽然具有在短时间内将物理知识集中、系统地传授给学生的优点，但显然无法满足新时代所需的终身学习者的培养要求，这就意味若广大的物理教育工作者需要寻找更为优越的物理教学模式。

1．科学技术发展的要求。

正如20世纪初，医学相关知识的不断丰富而导致医科学生负担大大加重且以讲授为主的教学方法无法解决日趋严重的教学危机时，美国神经病学教授巴洛斯创立pbl教学模式一样，当今物理科技的发展速度已完全不亚于医学，因此在中学物理教学中引入pbl教学模式以使学生在短时间内通过完整的解决一个实际问题来获得知识、提高技能无疑是一项有益的尝试。

2．人才培养的要求。

pbl教学模式之所以备受广大教育工作者青睐的另外一个原因就是它确实有助于学生“打下灵活的知识基础；发展解决实际问题、批判性思维和创造性思维能力，发展合作能力与自主学习能力，这与信息社会对人才培养的新要求是完全一致的”，同时也实现了三维教学目标中教学不仅要传授知识，还要传授学生获得知识和技能的方法，使学生了解物理在现代生活和技术中的应用及其对社会发展意义的目标。

二）教育学、心理学理论支持初中物理课堂引入pbl教学模式。

作为一种问题取向的教学模式，pbi,与以往的教育理论有着密切的传承关系，从我国古代就有的“无疑则不思”到古希腊苏格拉底利用一个个问题引导**思考的“产婆术”，再到近代美国学者杜威的情境、问题、假设、推理、验证“五步法”。这些都可谓是pbl教学模式的理论支持。有当代外国学者甚至认为，提问题是教学法的核心，是促进思考和学习的有效手段之一。

1．教育学理论的支持。

布鲁纳认为，教育的主要目的是为学生提供一个现实世界的模型，同时教学也应使学习在与现实情景类似的情景中发生，并以解决学生在现实生活中遇到的问题为目标。pbl教学模式中的问题正是基于现实生活的开放性问题，因为只有源于生活的问题才能使学生理解他们所学知识的意义。pbl教学的教学理念与维果斯基提出的“最近发展区”理论也是一致的，pbl教学模式中的问题是在高度关注学生的背景知识并充分考虑学生的认知水平后提出的，无论是问题的表述或问题涉及的目标知识点还是解答问题需要的工具、策略都处于学生的最近发展区。

2．心理学理论的支持皮亚杰提出的认知发展的阶段性理论认为儿童认知形成的过程是先出现一些凭直觉产生的概念，这些原始概念是构成思维的基础，在此基础上经过综合加工形成新的科学概念，这种过程不断进行，这就是儿童认知结构形成的主要方法。也就是说，学生的任何学习活动总要涉及他们原有的认知结构和直觉感官，都是对原有认识的补充或修正。pbl教学模式中学生可以通过观察实验现象充分建立直觉感官，通过讨论、实验、查阅资料这样一系列的学习充分**自己的前概念与科学概念之间的异同，并逐步实现由前概念向科学概念的转变。

二、初中物理pbl教学模式的功能。

一）以实际问题为线索培养学生的解决问题能力。

任何思维活动都产生于问题，pbl教学模式就是以实际的问题将学生引入一定的情境之中，指导学生发现问题，启发学生分析问题，引导学生解决问题，使学生的思维活动时时具有明确的目的性和方向性，利用已知探索未知从而实现知识的意义建构，从而克服了传统教学中只注重学生模仿，以传授知识为主，忽视对学生创造力培养等弊端。pbl教学模式中的问题又是与生活实际紧密相连的，能让学生认识到生活中处处有科学，学会用生活中的实例理解物理规律，用课堂上所学的物理知识解释自然现象、解决生活中的实际问魉以及用物理科学知识解决生活中实际问题的策略和方法，养成细致观察周围事物、善于提问、勤于**的好习惯，发展解决问题的能力。

二）以教师为主导培养学生的自主学习能力。

pbl教学模式是多种学习途径相结合的教学模式，在小组内强调交流合作，在小组外有教师及现代教育技术的支持，强调学生的主体地位和教师的辅助功能。最初，由于学生需要了解的知识点很多，教师需要认真地讲解，而随着学生主动学习能力的增强，教师的工作开始过渡为引导方向和监控。在当今这个信息社会里，网络资源十分发达，为pbl教学模式提供了物质基础的同时也为自主学习提供广阔途径。

没有了教师的全盘讲解，学生在解决实际问题过程中可以走进图书馆查阅书籍，可以上网浏览、检索信息，可以走访专家了解相关领域的最新进展，可以走进实验室利用身边器材增强对基础知识的感性认识。这些都有利于学生养成会查阅资料，合理利用信息资源，提高学习效率的良好习惯，为今后学习打下良好的基础。在学习成果展示环节，学生可以利用各种教育技术作为媒介通过各种形式展示自己的学习成果，而这一过程不但能够进一步内化学生所学知识，更能够锻炼学生应用现代科技的能力。

三）以小组合作学习的形式促使学生达到最佳学习状态。

小组合作学习是pbl教学模式开展的一项基本前提，小组成员通过讨论分析、务工合作解决问题。高效的学习小组应做好活动组织、职责分配和任务分解工作，成员分别就某个子问题作更多的钻研，再汇总各方面的信息，这不仅体现了集体的力量，同时也是成员之间相互学习、共同进步的一种非常有效的手段。而对于小组合作学习形式，一方面组内的学习环境是轻松、民主且互相尊重的，小组成员愉悦的参与到学习活动和交流讨论之中，调动了他们的学习热情，激发了他们学习的内在动因，发掘了他们的学习潜能，培养了他们的合作意识与合作习惯；而另一方面在小组间的讨论却是激烈甚至是对峙的，各组同学的批判性思维和提问能力都得到了锻炼，这些都促使学生以最佳的状态投入到学习过程中。

四）以各学科知识的相互渗透为内容发展学生的横向思维。

20世纪50年代，美国西余大学医学院率先在新学生入校后的前两年采用综合课程的教学方式，即在科学的合理框架下模糊各学科的界限，突出相关学科的横向联系”，这其实就是pbl教学模式的雏形。目前以讲授为主的教学模式是以物理知识的纵向体系展开教学，有较大的深度和广度但缺乏与相关学科的有机联系，导致了学生对知识的运用能力差，缺乏横向思维。pbl教学模式使学生面对具体的问题，置身于一个现实的问题场景，将各相关学科的知识贯穿于问题解决的全过程，实现了各学科知识的相互渗透，有助于调动学生将物理学科和关系密切的相关学科进行横向联系学习，从而培养学生以解决问题为中心的发散思维和横向思维能力。

三、初中物理pbl教学模式的操作程序。

pbl教学模式典型的教学过程是：为解决一个实际问题而查找资料获得一些必要的专业知识，然后以小组的形式相互交流，获得知识，并讨论如何用所获得的知识解决问题，在讨论过程中还可能出现新的问题，学生就需要反复循环地进行查找资料一交流一讨论，直到问题得到解决，其具体程序如下：

一）呈现问题。

教师充分利用各种现代教育技术，采用让学生以**相关影视资料、浏览相关**等方式为学生创设一种情景，这一情景应尽量贴近学生的现实生活。学生在此基础上，针对问题情境，进一步提出更多的问题。在解决问题前，学生和教师要对问题解决的目标形成共同的理解，并简要的做出假设或猜测。

人教版《物理》（九年级）“密度”一节，上课伊始，教师拿出一杯水、一杯酒精、一块铜和一块铁，请学生鉴别，进而引导学生得出“我们可以利用物质的特性来鉴别物质”的结论。在学生们获得了小小的成功体验后，教师利用多**设备**新闻故事片段：**利用假金元宝进行诈骗，并借此带领学生进入了基于问题学习的情境，进一步探索本节课的主题，即如何鉴别颜色和气味类似的物质。

二）组织小组。

在正式开始探索问题之前，学生需要组成学习小组，以便觯决较为复杂的问题时可以在组内分工合作，发挥学生的不同特长、优势。例如，动手能力强的学生在组内负责设计实验，口才好的学生负责在班级范围内汇报学习成果，组织能力强的学生负责计时和协调，思路清晰的学生负责记录和整理大家在小组内汇报的材料等。在我国以大班教学为主的情况下，分组的策略一般有随机分组、同质分组、异质分组等方式。

而具体采用何种分组方式当根据教学内容的不同而灵活的调整。在组内，小组成员首先简要介绍自己的自然情况，接着阐述自己对于问题的观点，为合作学习创设一个和谐、严谨的学习氛围。

教师开始引导学生猜想本节主题，“如何鉴别颜色和气味类似的物质”。多数同学都提出，“可以用质量或体积来鉴别”，我们如何验证这一猜想，学生们很自然的分成了四个学习小组开始具体**如何鉴别试验台上的两种物质，铁块和铜块。

三）组内讨论。

小组组建完毕后，成员开始第一轮讨论，主要任务是再次明确问题，将问题细化为一个个子问题后根据学生的特点分配任务。这样，成员开始分头工作，带着自己的任务开始**学习。得出结论后小组成员聚集在一起进行第二轮讨论，本次主题为学生汇报自己的学习成果以及发现的新问题。

讨论中学生们要评价自己和他人获碍的信息是否可靠、记录哪些问题已经解决、总结哪些问题尚未解决、讨论如何解决等。当然，根据学习内容的复杂程度以及学生的水平差异，组内可能进行多轮讨论，甚至陷入“死循环”之中，这就要求教师适时的指导与监控，即时将学习小组带回到“正确的轨道”上来。在组内讨论环节，教师的主要帮助对象还是那些学习有困难的学生。

学生通过组内讨论制定了研究计划：取铜块和铁块做研究对象，并选天平和量筒等工具测量它们的质量和体积，然后再比较单位体积的质量。有了明确的研究计划，小组成员开始分工，有的学生负责动手实验，有的学生负责记录……此时，教师也将实验数据采集表上传到了bbs留言板，以便得出结论的小组随时将数据上传。

密度实验数据采集表。

四）汇报成果。

小组成员经过几次反复的讨论后需要在班级汇报学习成果。这里所谓的学习成果，可能不是具有学术水平的**或报告，但也绝不是简单的一个答案或是一条物理规律。汇报时，各小组利用各种不同形式来报告本组获得的结论、得出结论的过程、提出学习过程中遇到的困难，困难可以是知识方面的、技能方面的、条件限制方面的甚至是合作方面的等，最后还要指出尚未解决的问题。

汇报是没有形式限制的，因此，在汇报阶段很多学生都别出心裁的给其他学生和教师带来了很多的惊喜，比如有的小组采用ppt软件；有的小组表演了情录剧；还有的小组亲历了概念、规律的验证过程，将物理过程总结成了顺口溜。

通过小组成员的共同努力，大家都在bbs留言板上传了本组的实验数据，有的小组更是发现了“同一物质的两个物体，铁块1和铁块2，它们的质量、体积不同，但质量和体积的比值相近”的规律，而没有得出这一规律的小组也通过其他小组的汇报，有了进一步的体会与认识。

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