基于PBL教学模式培养高中生“证据推理与模型认知”素养的实践研究.pdf

基于PBL教学模式培养高中生“证据推理与模型认知”

素养的实践研究

中文摘要

《普通高中化学课程标准（2017年版）》提出了化学学科核心素养，其中“证据推

理与模型认知”是化学学科素养的思维核心，它要求学生通过知识的学习形成证据收集

与分析推理的能力，能够在透彻理解知识的基础上建构各种简单模型，养成运用模型解

决问题的习惯。PBL教学模式是教师以问题为主线，引导学生围绕问题展开小组合作与

讨论，进行分享交流与展示，最后总结反思从而达到解决问题的目的。在此解决问题的

过程中教师能够帮助学生树立问题意识，引导学生提出假设，收集证据，进行分析推理、

验证，得出结论。通过小组学习总结知识，建构起知识和学习方法的思维模型，从而培

养学生的证据推理与模型认知素养。本研究就是探究基于PBL教学模式来培养高中生证

据推理与模型认知素养的教学设计与实践。

首先，通过阅读大量文献对证据推理与模型认知素养的内涵、培养策略和教学实践

研究以及PBL理论与实践应用的研究现状进行了梳理，其中对于证据推理与模型认知素

养的培育主要有实验探究、真实情景创设和思维导图运用等方法，而PBL教学模式则主

要应用于各学科教学中来帮助教师有效开展教学，提高教学和学习效率。接着对PBL教

学模式和证据推理与模型认知从内涵、要素等方面进行了界定。然后，通过问卷调查和

访谈得知学生对PBL教学不了解，问题解决能力还有待提升，但是学生具有一定主动性，

61.5%的学生会对问题进行整理归纳，73.8%的学生能积极参与课堂讨论。大部分学生有

证据意识会进行分析推理验证，但只有52.4%的学生能建立起证据与结论间的正确关系，

学生在内容本质上理解不透彻，模型建构能力较差，对模型的运用没有意识。针对此情

况本研究基于PBL教学模式对《氮及其化合物》、《元素周期律》、《化学平衡》进行

了一轮复习课的教学设计，并将学生在学习过程中的素养表现从收集证据、分析推理、

建构模型、模型运用四个方面分别进行了四个水平的划分与评价。最后，通过对对照班

和实验班前后测试题的作答情况进行分析得出教学实践后实验班不仅成绩有了较大提

高，与对照班成绩呈现出显著性差异，而且学生的证据推理与模型认知素养水平表现也

有了提高，尤其是学生素养水平3和水平4得到了较大的提高。学生能准确把握题中的

I

关键信息，找到充足的证据进行分析推理，并能选择合适的模型来综合运用。通过对部

分学生访谈得出他们对化学学习有了兴趣，对知识的掌握和理解也更加透彻，形成了总

结归纳知识的好习惯，能主动建构知识内容模型或方法思维模型，并能将其运用于新的

学习中。

关键词：PBL教学模式，证据推理与模型认知素养，素养评价

II

practiceresearchoncultivatingevidentialreasoningandmodel

cognitionqualityofseniorhighschoolstudentsbasedonPBL

teachingmode

ABSTRACT

ChemistryCurriculumStandardsforSeniorHighSchool(2017Edition)putforward

thecoreliteracyofchemistry,amongwhichevidencereasoningandmodelcognitionisthe

corethinkingofchemistryliteracy,whichrequiresstudentstoformtheabilityofevidence

collectionandanalysisandreasoningthroughknowledgelearning,andtoconstructvarious

simplemodelsonthebasisofthoroughunderstandingofknowledge,togetinthehabitof

usingm