基于PBL在中学物理实验教学中的应用探析

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1 引言

物理实验教学是中学物理课程教学的重要组成部分，是理论教学的重要实践，在整个物理教学中具有举足轻重的地位。然而，传统的物理实验教学多以LBL（Lecture-Based Learning）模式呈现，即以授课为基础，以教师为中心，验证性实验课为主的教学方式。在实验之前准备好既定仪器，教师先讲解实验原理、实验步骤与实验过程，学生再按部就班完成实验内容。LBL教学模式抑制了学生创造力与个性的发展，造成学生实验的被动化与模式化，也不利于学生开拓性思维的发展，以及分析能力和解决问题能力的培养，物理实验教学的质量与效果难以提高。

作为国际上最受欢迎的教学方法，PBL（Problem-Based Leaning）模式是以问题为基础，以学生为主体的一种新型教学模式，于1969年由美国的神经病学教授Howard Barrows在加拿大的McMaster大学首创。与传统的教学模式相比，PBL教学模式以学生作为主体，以小组讨论为形式，在教师的指导下进行研究的学习过程，旨在培养学生的创造力以及团队分工协作的能力，训练学生科学思维、逻辑推理和解决问题的能力。近年来，国内高校引进并应用了PBL教学方法，而在中学物理实验教学中的应用未见相关报道。为了促进中学物理实验教学改革，提高实验教学效果，更好地培养中学生的创新能力，本课题组针对本校部分学生试行了PBL教学法，探析PBL教学模式在中学物理实验教学中的效果，以及学生对这种教学法的满意程度。

2 PBL 教学模式在中学物理实验教学中的应用设计

PBL教学模式的基本流程：首先设置适当的物理实验情境与问题，然后在教师的指导下，学生以小组的方式进行讨论与交流，自主设计实验思路。通过团队分工合作来完成实验，并且解答实验中出现问题，提交详细的实验报告，最后进行评价考核和反思总结。

因此，基于pbl模式的实验教学实施方案可以设计成四个阶段：情境与问题、小组与思路、学习与实现，以及考核与总结。

2。1 情境与问题阶段

作为PBL教学方法的基础与起始阶段，“情境与问题”直接影响着实验教学的效果。区别于传统的LBL教学方法，PBL教学方法主要依靠适当的物理情境与问题来吸引学生的兴趣，引导学生的学习。设置的情境和提出的问题如果过于抽象或脱离实际，学生的学习兴趣就会很难提高，积极性也难以调动。

2。2 小组与思路

情境设置及问题提出后，教师根据实际情况进行学生分组，并在教师指导下制定技术思路。将上课班级分成若干小组，每组约为4～6名学生，设小组长一名，负责组织实验讨论、任务分工及实验结果记录等工作。考虑到长期的传统实验教学，使学生产生的对教师的习惯性依赖，需要允许学生有一定的PBL教学适应期。因此，在实验思路设计方面，教师可以适当地给出一定的框架和关键技术，并提供相关的学习资料。然后各实验小组分别汇报实验技术思路，师生共同探讨实验设计思路的可行性及实验疑问，提出解决问题的方案，最后修正、优化与总结，确定最终实验思路。这样就可以引导学生逐步适应PBL教学，提高自主学习的能力。在这个过程中，学生进行知识的构建和综合应用，他们是解决问题的主角，而教师只起辅导作用。

2。3 学习与实现[HJ1。2mm]

此阶段中，根据教师的指导，各组学生按照自己设计的既定实验思路分工，从实验仪器的选取与组装开始，以团队协作的方式共同完成实验内容。中学物理的往往涉及到多次测量，需要连续重复操作，此过程中指导教师应当观察各组学生的操作能力、团队意识与协调能力，及时指导帮助学生解决实验过程中出现的新问题。

实验完成后，各小组对本次实验结果进行分析，是否达到预期的实验结果。结合课本理论知识，对本次实验的思路、注意事项、实验中出现的问题及不足之处进行讨论，分析与总结，并最终提交详细的实验报告。这样就进一步促进学生对理论知识的掌握，增强了学生分析问题和解决问题的能力。

2。4 考核与总结

公正且合理的考核机制，可以更好地激发学生的实践学习能力，防止重理论而轻实践的现象。实验考核成绩以小组为单位，结合实验设计、实验操作和实验报告等，重点考察学生在实验过程中的各种操作技能，团队协作以及实验报告中学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。同时，制定相应的加分和减分措施，对于思路新颖的实验，可以适当加分，而对于抄袭等情况，则需要减分。这样，可以引导学生积极地参与PBL实验教学，提高自身的综合素质。每次PBL实验教学课后，教师积极进行反思并总结学生的实验情况。对实验中学生出现的问题，在后续的理论课堂教学中，有针对性地进行讲解，形成良性的反馈弥补机制，更加促进学生对实验内容的掌握。

3 PBL教学模式在应用中的常见问题及对教师的要求

PBL实验教学中，小组成员为了表现意见的一致而规避分歧意见、非主流意见等。对于这种群体思维，教师应在前期准备工作中，对学生阐明PBL教学法的理念，即鼓励学生创新思维，提出各自观点，发现问题并提出解决方案。教师要求组长记录本组组员的不同观点和探讨过程，并列入学习过程评价中。

若因意见不同而引起冲突，教师要深入小组学习，积极引导学生认识到冲突是正常的、不可避免的，有利于优化方案与解决问题。教师可提供学生自行处理冲突的方法，并要求组中记录冲突的处理过程，对积极的、结果良好的冲突小组给予过程评价加分。

PBL教学模式是具有开放探究性、团队协作性和系统性的教学方法。即强调学生的自主性，又注重团队的协作合作，有利于激发学生的学习兴趣与创新能力的培养，增强学生学习的主动性，提高学生实验操作技能。然而，基于不同的中学现状与教学环境，PBL实验教学模式需进行相应的调整与完善，更好的适应中学物理实验教学。

【基金项目：国家自然科学基金理论物理专款项目（1104701）和安徽省自然科学基金项目】