PBL教学法在普通化学教学中的应用

PBL教学法在普通化学教学中的应用
作者：殷金玲，景晓燕，王艳力，王桂香
来源：《教育教学论坛》 2015年第47期
殷金玲，景晓燕，王艳力，王桂香
（哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，黑龙江哈尔滨150001）
摘要：将较为典型的PBL教学法中的问题情境创设、学习小组建立与执行、学习成果展示
和课后反思应用于高校普通化学“环境保护与化学”一章的教学过程中，而在其他章节的教学
中则适当结合问题导向的教学法。

关键词：PBL教学法；普通化学；问题情境
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）47-0136-02
基金项目：哈尔滨工程大学基础课程教学改革研究计划建设项目002100020632，哈尔滨工
程大学教育教学改革研究项目JG2014BYB35，JG2014BYB34
作者简介：殷金玲（1979-），女，辽宁庄河人，博士，讲师，研究方向：普通化学和电化学基础教学研究以及超级电容器、燃料电池的研究。

高校普通化学的授课对象主要是非化学化工专业的学生，在教学过程中存在一个很大的问
题就是部分学生学习的主动性和积极性不高。

如何将学生缺乏学习普通化学的兴趣和积极性这
个问题解决，是我们普通化学课程组这几年来一直在探索和研究的关键问题之一。

PBL（Problem-based learning）法，即基于问题式学习法，是以问题为基础，以学习者为中心，而教师是为指导和协助。

通过PBL教学法可以让学生有效的熟悉如何构建知识、发现知识、转化知识、扩展知识的过程，主动的获得怎样分析问题、解决问题、总结归纳、反思学习
等的终身学习能力，无形地培养了学生们的团队合作精神和创造性、发散性、批判性思维。

一、问题情境的创设
PBL法中非常关键的一步就是教师如何能够精心设计出合适的问题情境。

这个问题情境的
提出既要与普通化学的教学大纲要求内容相符相关，同时又能与实际的生活和科研有着密切的
联系，能够体现出问题的真实性。

且设置的问题情境不能过于简单，要具有一定的综合性、复
杂性和适宜的难度，最好能将化学问题与其他不同学科领域的内容和知识涉及其中，同时该问
题情境还要能引起学生们的兴趣和共同关注。

更重要的是这个问题要具备一定的开放性，即答
案并不唯一，有一定的灵活性和发展空间，可以引起学生充分的讨论与设想，更大化的培养学
生分析问题、解决问题的能力，挖掘学生的创造性。

因为PBL法最开始提出后首先应用它的学科是医学方面，因此对于医学专业课程而言，PBL 法的应用过程中可以引进许多国内外已有的案例（即问题情境），但是对于大学开设的普通化
学课程而言，在教学过程中本身对PBL法的应用就少有，并没有现成的案例可供引进。

怎么办？这就需要教师根据普通化学的教学大纲、进度安排等进行自行撰写问题情境。

我校目前普通化学课程采取大班授课，每个大班约有一百多人，有四个自然班，每个自然
班约三十人。

目前许多高校中也存在类似的情况。

那么经典的PBL教学法似乎并不能直接照搬
过来。

因经典的PBL法需要打破现有的课程体系，并且要配备充足的师资力量进行小班辅导，
还要有相应的硬件配套措施做以辅助。

为此教师需要根据我校自身存在的情况及普通化学课程
的特点，我们试行对于不同的授课部分进行不同的侧重点的问题情境的创设。

2014年我校对普通化学教学大纲进行了重新修订，为适应时代发展的要求，增加了“环境
保护与化学”一章内容。

对于环境问题而言，确实化学与其关系极为密切。

有许多人认为环境
的污染很多都是由于化学相关的企业造成的，也因为环境的恶化让大家对化学的印象越来越差。

真相是如此吗？那么在“环境保护和化学”这一章就应该让学生明白这个问题到底是怎么一回事。

化学和环境有什么关系。

如何增强学生的环保意识更是我们这门课程的一项重要任务。

无
论学生将来干哪一行，环保意识都不应缺少。

因此，对于这一章，我们采取针对部分学生进行
了PBL教学法的试探。

那么对于这一章，根据教材、教学大纲，并结合实际可以设置哪些问题
情境呢？以下举几个问题情境的例子。

1.根据2015年全国两会的热点中有关新能源汽车的问题，2015年我国将推广新能源汽车，对消费者的补贴不断加码，新能源汽车增长可期。

问题情境：你了解新能源汽车吗？目前新能源汽车发展的瓶颈问题是什么？新能源汽车中
已经采用的新能源有哪些？还有哪些正在试制而非常有前景的新能源？这些新能源各自有什么
特点？新能源汽车的应用对环境保护有什么作用？新能源的制造过程中若管理不当会对环境造
成什么样的影响？
2.自2012年以来，中国面临着一个很大的环境问题，雾霾，近期网上也引起一片热议，柴静拍摄的关于雾霾方面的记录片。

雾霾是大气污染中的一种，虽然我们这几年经常经受着雾霾
的侵袭，但是你了解雾霾吗？
问题情境：什么是雾霾？它的成分？什么原因造成了雾霾？雾霾的危害有哪些？目前我国
哪些城市面临着雾霾的问题？是否有扩张的趋势？从古至今，世界上有哪些国家曾经或正在经
历着雾霾的困扰？可以采用哪些方法治理雾霾？有没有其他国家已经采取某些措施将原有的雾
霾的问题解决了？除了雾霾你还知道哪些大气污染？
3.哈尔滨在2005年曾经经历了一次全城轰动的松花江水污染事件。

问题情境：你知道那次水污染事件吗？那次水污染事件的原因是什么？后来采用了什么方
法解决了那次水污染事件？你认为我们应该如何从根源上防止水污染事件的发生？除了这次水
污染事件外，你还知道哪些国内和国外的水污染事件？
除了对“环境保护与化学”一章进行与经典的PBL法相似的教学方法外，在前面基础知识
的学习过程中，尤其自学的部分，也可以采用改良的PBL法引导学生进行自学。

如，在电化学
基础一章中，对于自学部分化学电源如何能加深学生对这部分内容理解呢？我们也可以给学生
设置一个问题情境，比如针对大家熟悉的锂离子电池。

问题情境：平时生活中哪些电器正已经
使用着锂离子电池？锂离子电池主要有哪几部分组成？各部分分别使用了什么样的材料？锂离
子电池的工作原理是什么？锂离子电池相对于其他化学电源有什么优点和缺点？新能源汽车中
已经开始使用锂离子电池，这种锂离子电池和我们手机上用的锂离子电池有什么不同之处？对
于基本理论部分，也可以利用问题情境的设置来增加学生学习的积极性和主动性。

比如：第一
章中讲封闭体系时，若以带盖烧杯中的溶液为体系，让学生思考此时是什么体系？让学生不再
简单认为带盖（密封）就一定是封闭体系，而重点是看研究对象是什么，研究对象这个体系和
环境之间有没有物质交换。

二、学习小组的建立与执行
因普通化学采取的大班授课方式，因此，会把每个大班中的四个小自然班每班分成2组，
即一个大班共8个学习小组，每个小组约15人。

先由教师协助学生通过组内选举的办法每组选出一个组长，再由组长分配组内每个人的任务，如资料收集人、资料整理人、报告人等。

在这
个学习小组建立与执行过程中因为任务量较大，需要组员之间互相协助才能共同完成此次学习
任务。

并且小组学习还可以增进学生之间的沟通交流，培养他们的团队合作精神。

当然在共同
分析问题和解决问题过程中也让学生们学会如何协调矛盾。

因为普通化学课程的特点，对于前
面基础知识的学习，如化学热力学基础知识，化学反应方向、限度和速度，酸碱平衡、沉淀平衡、配位平衡，电化学基础知识。

我们并没有采用学习小组的方式，但是其中也渗透了PBL法
的以问题为基础的理念，提高学生学习的自主性。

而在环境保护与化学一章中将采用学习小组
的PBL教学法。

小组建立后，学生选好问题后，需要学生充分利用校图书馆资源和现代发达的网络资源，
查阅相关的国内外资料，此后由他们集体进行资料的筛选、整理和总结，并制作ppt，共同决
定如何能够既清晰有条理又简明扼要地表达出他们的共同观点，然后由一个或者几个报告人去
表述出来。

如果将来有条件，可以考虑对部分的问题进行相关试验的验证和探索，这样会更加
增加学生对化学的理解。

当然在汇报成果前的工作中，如果学生有什么问题可以主动求助教师，这样不但增加了学生与教师的沟通交流，而且教师也会以一名指导者的身份共同参与这一阶段
的学习中。

三、小组学习成果展示
利用课堂的4学时，200分钟时间，每组给20~25分钟时间利用ppt，当然也可以探索采用其他形式进行成果展示，不过，目前还是以ppt形式为主进行成果展示。

展示后，由教师和其
他组成员对其进行提问、讨论，进一步加深对这个问题的理解。

最后利用课堂时间，教师对该
小组学习工作进行适当的评价。

当然教师在课堂上不仅仅只是点评，更重要的是和学生一起去
探索。

如何成功展示成果也是PBL法中很重要的一个环节。

这一环节可以培养学生的表达能力。

若以后PBL法逐步推广、成熟后，将该评价纳入总成绩中。

四、学生的课后反思
课后，各位学生针对课堂上同学们及教师提出的问题，回想此次小组学习的整个过程中的
情况，反思收获了什么知识和方法，有什么经验教训，如何改进等。

当然PBL教学法的应用对教师提出了更高的要求，要求教师要不断提高自身素质，丰富专
业知识，学习先进的教学方法，需要投入更多的时间进行教学研究。

参考文献：
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