PBL教學(xué)法應(yīng)用于環(huán)境生物學(xué)教學(xué)的實(shí)踐與探索

蔡深文+樊磊磊+顏雄

摘要：為提高教學(xué)效果，在環(huán)境生物學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中試行PBL教學(xué)法，問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果表明PBL教學(xué)法能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析和解決問(wèn)題及合作交流的能力。由于學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)、基礎(chǔ)設(shè)施等方面的不足使PBL教學(xué)法在環(huán)境生物學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用受到一定限制。因此，PBL教學(xué)法應(yīng)與傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合，充分發(fā)揮PBL教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)具備解決實(shí)際問(wèn)題能力的人才。

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué)法；環(huán)境生物學(xué)；能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）03-0164-03

環(huán)境生物學(xué)是研究生物與受人類干擾的環(huán)境之間相互作用規(guī)律及其機(jī)理的科學(xué)，是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科。伴隨環(huán)境問(wèn)題的日趨嚴(yán)峻及人們對(duì)解決環(huán)境污染問(wèn)題的緊迫性要求，環(huán)境生物學(xué)領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容也日益豐富，同時(shí)隨著相關(guān)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，對(duì)生物與環(huán)境關(guān)系認(rèn)識(shí)的不斷深入，運(yùn)用生物評(píng)價(jià)環(huán)境狀況和治理環(huán)境污染越來(lái)越受到人們的重視。環(huán)境生物學(xué)課程是環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)與工程等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是一門理論與實(shí)踐并重的課程，該課程的學(xué)習(xí)將為相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染治理等相關(guān)課程提供生物學(xué)基礎(chǔ)，因此，環(huán)境生物學(xué)在環(huán)境相關(guān)專業(yè)的課程體系中至關(guān)重要。由于環(huán)境生物學(xué)涉及環(huán)境和生物兩大部分內(nèi)容，如環(huán)境污染的生物效應(yīng)、環(huán)境污染的生物凈化及保護(hù)生態(tài)學(xué)等，生物與環(huán)境間的關(guān)系復(fù)雜，研究?jī)?nèi)容多、范圍廣，大部分學(xué)校的環(huán)境生物學(xué)教學(xué)任務(wù)重，為使學(xué)生獲得系統(tǒng)性認(rèn)知，在教學(xué)方法上主要是以教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)法。然而傳統(tǒng)教學(xué)法中教師處于主導(dǎo)地位，學(xué)生往往處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，特別是在學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)方面有所欠缺。采用何種教學(xué)方式方法才能使學(xué)生通過(guò)本課程有限學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)，具備主動(dòng)獲取知識(shí)的能力和應(yīng)用生物學(xué)基本原理分析及解決實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的能力，眾多學(xué)者進(jìn)行了廣泛的研究和探討，如精選教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新型的課程體系建設(shè)，研究性教學(xué)模式，通過(guò)課堂互動(dòng)、充分利用多媒體教學(xué)和注重教學(xué)信息的反饋來(lái)改進(jìn)教學(xué)方法，通過(guò)豐富教學(xué)手段、改革評(píng)價(jià)方式提高教學(xué)質(zhì)量。馬蕓等認(rèn)為在環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，引入PBL教學(xué)模式能夠提高學(xué)生對(duì)環(huán)境生物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。PBL（problem-based learning）教學(xué)法是通過(guò)讓學(xué)生解決有意義的問(wèn)題，從而獲得學(xué)習(xí)積極性一種教育方法。該方法以學(xué)生為中心，是重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、思考能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的一種教學(xué)方法，目前已廣泛應(yīng)用于多種課程教學(xué)中，特別是醫(yī)學(xué)教育，但在其他領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論課程中仍不多見(jiàn)。遵義師范學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的環(huán)境生物學(xué)設(shè)置在第二學(xué)期，48學(xué)時(shí)，由于學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展，以培養(yǎng)具備實(shí)踐技能的應(yīng)用型本科人才為目標(biāo)，更加注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，理論課程課堂教學(xué)學(xué)時(shí)大幅壓縮，人才培養(yǎng)方案中未設(shè)置普通生物學(xué)和環(huán)境微生物學(xué)課程，因此，環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少，在不具備普通生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)背景下，很多原理如污染物在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化等內(nèi)容理解較困難，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性對(duì)于該課程學(xué)習(xí)效果的提高至關(guān)重要。本文以遵義師范學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的環(huán)境生物學(xué)課程為例，探討實(shí)行PBL教學(xué)法的可行性，以期為本校及其他高校環(huán)境生物學(xué)課程教學(xué)方法改革提供實(shí)證依據(jù)。

一、PBL教學(xué)法在環(huán)境生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

1.問(wèn)題設(shè)置。PBL是基于解決某一問(wèn)題的學(xué)習(xí)，首先要求教師在課前提出問(wèn)題，組織學(xué)生課下開展相關(guān)內(nèi)容的調(diào)查研究，引導(dǎo)學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)，從而提升學(xué)生自學(xué)和解決問(wèn)題的能力，因此，問(wèn)題設(shè)置是否合理直接關(guān)系PBL教學(xué)效果的好壞。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的知識(shí)背景，設(shè)置的問(wèn)題如下：根據(jù)水體富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生的原因及危害，如何有效防治水體富營(yíng)養(yǎng)化？如何通過(guò)急性毒性試驗(yàn)設(shè)計(jì)測(cè)定某污染物L(fēng)C50的試驗(yàn)方案？如何發(fā)揮微生物在污染治理、保護(hù)環(huán)境方面的作用？教師提前將問(wèn)題告知學(xué)生，以便學(xué)生在課前查閱資料、討論和總結(jié)。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教師提出的問(wèn)題，利用教材、參考書、圖書館數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)及微視頻等渠道獲取與問(wèn)題相關(guān)的資料信息。

2.分組討論。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況分成多個(gè)小組，每個(gè)小組6—8人，其中一人作為組長(zhǎng)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)組員進(jìn)行問(wèn)題分析、相互討論和總結(jié)。教師在小組討論過(guò)程中給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，幫助學(xué)生解決難點(diǎn)，如通過(guò)急性毒性試驗(yàn)測(cè)定污染物L(fēng)C50的試驗(yàn)方案中濃度梯度的設(shè)置，啟發(fā)學(xué)生思考等對(duì)數(shù)間距設(shè)置濃度梯度的原理。討論結(jié)束后每個(gè)小組派一名代表講述本小組的觀點(diǎn)，可做PPT演示或者板書，其他同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充陳述。討論結(jié)束后，由教師總結(jié)學(xué)生的觀點(diǎn)，對(duì)討論情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)解答學(xué)生提出的疑問(wèn)，并引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

3.教學(xué)效果評(píng)價(jià)。在課堂教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后，采取隨機(jī)提問(wèn)和問(wèn)卷調(diào)查的方式進(jìn)行考查，以評(píng)價(jià)PBL教學(xué)法在環(huán)境生物學(xué)中應(yīng)用的教學(xué)效果。隨機(jī)提問(wèn)的結(jié)果顯示學(xué)生對(duì)重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容的掌握情況明顯提高，未進(jìn)行PBL教學(xué)前，約50%的學(xué)生能夠在授課結(jié)束后較準(zhǔn)確地回答提出的問(wèn)題，應(yīng)用PBL教學(xué)法后，約80%的學(xué)生能夠回答出相關(guān)問(wèn)題。對(duì)參與PBL教學(xué)的119名學(xué)生（實(shí)際回收有效問(wèn)卷108份）進(jìn)行教學(xué)效果的無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，有73名學(xué)生（67.6%）認(rèn)為相比傳統(tǒng)教學(xué)模式，PBL教學(xué)法加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握，34名學(xué)生（31.5%）認(rèn)為教學(xué)效果差不多，1名學(xué)生（0.9%）認(rèn)為不如在傳統(tǒng)教學(xué)模式。

二、PBL教學(xué)法對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)

PBL教學(xué)法對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果如表1所示，77.8%的學(xué)生認(rèn)為與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，PBL教學(xué)能夠提高學(xué)習(xí)環(huán)境生物學(xué)的興趣；92.6%的學(xué)生認(rèn)為可以提高自己閱讀、資料搜集整理的能力；80.6%的學(xué)生認(rèn)為PBL模式下，會(huì)頻繁地去搜索相關(guān)資料完成學(xué)習(xí)；81.5%的學(xué)生認(rèn)為PBL教學(xué)模式更能提高其發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力；60.2%的學(xué)生認(rèn)為可以提高問(wèn)題解決能力；62.0%的學(xué)生認(rèn)為可以加強(qiáng)與同學(xué)之間的交流、合作；53.7%的學(xué)生認(rèn)為能夠顯著提高團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，39.8%的學(xué)生不太熟悉小組的運(yùn)作模式，感覺(jué)跟不上小組的節(jié)奏，但表示愿意去做；69.4%的學(xué)生認(rèn)為PBL教學(xué)模式下的發(fā)言與匯報(bào)能夠提高表達(dá)能力?？傮w而言，PBL教學(xué)模式應(yīng)用于環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)過(guò)程能夠提高學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)在信息收集、問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決、語(yǔ)言表達(dá)等方面的綜合能力也有所提高。endprint

三、PBL教學(xué)法應(yīng)用于環(huán)境生物學(xué)中存在的問(wèn)題及改進(jìn)措施

雖然PBL教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比有很多優(yōu)勢(shì)，但在執(zhí)行過(guò)程中也存在一些困難和問(wèn)題。

1.傳統(tǒng)思維模式的轉(zhuǎn)變。PBL教學(xué)模式中，教師要從傳統(tǒng)的講授式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)式教學(xué)，教師只是學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助者，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，要為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的資源，督促學(xué)生完成任務(wù)，對(duì)教師的要求更高，對(duì)于長(zhǎng)期進(jìn)行講授式教學(xué)的教師來(lái)說(shuō)無(wú)疑存在思維定式的轉(zhuǎn)變問(wèn)題。另外，對(duì)于學(xué)生而言，也需要轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主體，成為主動(dòng)學(xué)習(xí)者，積極參與討論。因此要充分調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生的積極性，特別是要培養(yǎng)學(xué)生敢于提問(wèn)的意識(shí)，在設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)選擇與學(xué)生密切相關(guān)的問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力，給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)與懲罰使學(xué)生主動(dòng)參與。

2.學(xué)生綜合素質(zhì)有待提高。學(xué)生的基礎(chǔ)較薄弱及綜合素質(zhì)能力是PBL教學(xué)執(zhí)行的重要阻力，如調(diào)查發(fā)現(xiàn)28.7%、33.3%、20.4%和16.7%的學(xué)生分別認(rèn)為信息的收集與加工能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力是PBL模式下最大的困難。33.3%的學(xué)生認(rèn)為PBL教學(xué)模式會(huì)增加學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，但也認(rèn)為會(huì)學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)，58.3%的學(xué)生認(rèn)為雖然能夠承擔(dān)，但感覺(jué)比較吃力，只有8.3%的學(xué)生認(rèn)為PBL教學(xué)模式比傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)更輕松。因此，學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)對(duì)于PBL教學(xué)效果至關(guān)重要，在人才培養(yǎng)過(guò)程中，可針對(duì)性地開展各種文體或素質(zhì)拓展活動(dòng)，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生信息檢索、語(yǔ)言表達(dá)、自學(xué)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的能力。

3.基礎(chǔ)設(shè)施薄弱。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在PBL教學(xué)過(guò)程中，82.4%的學(xué)生查詢資料的主要途徑為網(wǎng)絡(luò)，12.0%的學(xué)生通過(guò)教材獲取信息，僅1.9%的學(xué)生通過(guò)圖書館查閱資料完成議題。圖書、期刊等資料不足使得學(xué)生獲取信息途徑單一，缺乏對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息可靠性的甄別能力，同時(shí)公共教學(xué)資源缺乏導(dǎo)致學(xué)生共同討論學(xué)習(xí)的場(chǎng)地較少，嚴(yán)重限制了PBL教學(xué)的效果提升。PBL教學(xué)模式要求方便小組討論的桌椅等基礎(chǔ)設(shè)備齊全，圖書、期刊等資料要能夠滿足多人同時(shí)使用，特別是某些常用的資料，另外網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施也應(yīng)滿足快速查看或下載相關(guān)資料的要求。

4.有效評(píng)估困難。PBL教學(xué)模式更注重學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，而對(duì)具體的知識(shí)點(diǎn)較為弱化，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查方式只能從學(xué)生主觀角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，完全采用傳統(tǒng)的考試方式也將不利于客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，因此，多種評(píng)價(jià)方式，如問(wèn)答、匯報(bào)、自我評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)、學(xué)習(xí)報(bào)告等均可用于PBL教學(xué)效果的評(píng)價(jià)，但這些評(píng)價(jià)方式的難度較大，很難做到客觀公平。因此，建立客觀的評(píng)價(jià)體系也是PBL教學(xué)模式亟需解決的重要問(wèn)題之一。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在2屆學(xué)生共3個(gè)平行班的環(huán)境生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中試行PBL教學(xué)法，學(xué)生普遍認(rèn)為PBL教學(xué)能夠提升自主學(xué)習(xí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力及合作交流能力，學(xué)習(xí)興趣得以激發(fā)，課堂更加活躍。另一方面，學(xué)生認(rèn)為PBL教學(xué)需要扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，不完善的基礎(chǔ)設(shè)施也嚴(yán)重制約了PBL教學(xué)法的順利開展，但大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為能夠適應(yīng)PBL教學(xué)模式，也愿意采用非傳統(tǒng)教學(xué)法來(lái)提升學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。因此，在環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，在某些章節(jié)采用PBL教學(xué)法是可行的，PBL教學(xué)法應(yīng)與傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合，充分發(fā)揮PBL教學(xué)法的優(yōu)勢(shì)，既提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和分析解決問(wèn)題的能力，又保證環(huán)境生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的系統(tǒng)性，理論聯(lián)系實(shí)際，從而提升教學(xué)效果，培養(yǎng)具備解決實(shí)際問(wèn)題能力的高質(zhì)量應(yīng)用型本科人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔繁祥.環(huán)境生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]徐寧，戴本林，穆飛虎，朱安峰，吳真.《環(huán)境生物學(xué)》理論課程教學(xué)內(nèi)容與方法探討[J].廣州化工，2014，42（19）：219-221.

[3]趙曉祥，楊再福，宋新山.“環(huán)境生物學(xué)”創(chuàng)新性課程體系建設(shè)探索[J].大學(xué)教育，2013，（8）：41-42.

[4]葉文玲，樊霆，陳海燕，李學(xué)德，張蓉，潘丹丹，章晶晶.《環(huán)境生物學(xué)》研究性教學(xué)模式探索[J].科技信息，2014，（7）：12-13.

[5]董麗麗.《環(huán)境生物學(xué)》課程教學(xué)改革探索[J].黃山學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，14（3）：134-136.

[6]雷澤湘，陶雪琴，李永勝，肖相政.環(huán)境生物學(xué)課程教學(xué)的改革與探索[J].教育教學(xué)論壇，2015，（30）：68-69.

[7]馬蕓，楊菁，田海寧，何桂芳.《環(huán)境生物學(xué)》課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].青海大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，29（5）：98-100.

[8]Yew E H J，Goh K.Problem-Based Learning：an overview of its process and impact on learning[J].Health Professions Education，2016，2（2）：75-79.endprint