基于PBL教學(xué)理念的高中生物學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)

肖炎鳳

［摘 要］PBL教學(xué)理念主張采用問題式教學(xué)模式，通過創(chuàng)設(shè)情境來提出問題、分析問題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生解決問題，使學(xué)生在解決問題的過程中學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)知識(shí)、提升核心素養(yǎng)。文章以“遺傳的分子基礎(chǔ)”為例，探討如何基于PBL教學(xué)理念有效設(shè)計(jì)高中生物學(xué)單元教學(xué)，進(jìn)而為培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供一定的參考。

［關(guān)鍵詞］PBL教學(xué)理念；高中生物學(xué)；單元教學(xué)；設(shè)計(jì)

［中圖分類號(hào)］? ? G633.91? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號(hào)］? ? 1674-6058（2023）14-0085-03

隨著科技與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，新時(shí)代對(duì)提高全體國民素質(zhì)和人才培養(yǎng)質(zhì)量提出了新的更高的要求?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中強(qiáng)調(diào)高中生物學(xué)課程要以提高學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為宗旨。而核心素養(yǎng)是學(xué)生在解決問題的過程中所表現(xiàn)出來的綜合能力。PBL（Problem-Based-Learning）教學(xué)理念主張采用問題式教學(xué)模式，通過創(chuàng)設(shè)情境來提出問題、分析問題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生解決問題，使學(xué)生在解決問題的過程中掌握相關(guān)知識(shí)、提升核心素養(yǎng)。單元教學(xué)要求教師打破各個(gè)課時(shí)之間的割裂關(guān)系，從全局、宏觀的視角去分析知識(shí)的內(nèi)在邏輯關(guān)系以及核心要素，進(jìn)而進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，使得學(xué)生能夠獲得整體的、具有內(nèi)在聯(lián)系的知識(shí)，最終提升核心素養(yǎng)。PBL教學(xué)的關(guān)鍵是以問題為導(dǎo)向引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，而單元教學(xué)的主要特征是整體性，因此，PBL教學(xué)與單元教學(xué)相融合，不僅能有效激發(fā)學(xué)生的求知欲，促進(jìn)學(xué)生自主探究，而且有助于學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。本文以“遺傳的分子基礎(chǔ)”為例，探討如何基于PBL教學(xué)理念有效設(shè)計(jì)高中生物學(xué)單元教學(xué)。

一、基于PBL教學(xué)理念的單元教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）單元教學(xué)的原則及環(huán)節(jié)

（1）單元教學(xué)的原則。教師在開展單元教學(xué)時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循四個(gè)原則：一是完整性原則。該原則是單元教學(xué)的首要原則，具體體現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)環(huán)節(jié)的完整性上。二是層次性原則。一個(gè)完整的教學(xué)單元所包含的知識(shí)點(diǎn)較多，要想清晰、簡單明了地呈現(xiàn)這些知識(shí)點(diǎn)，就需要教師在進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)注重層次性，層層遞進(jìn)地呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)，讓前一課時(shí)為后一課時(shí)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。三是實(shí)用性原則。教師在進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循實(shí)用性原則，基于現(xiàn)有的時(shí)間、條件，充分考慮學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知發(fā)展水平設(shè)置實(shí)用性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容。四是結(jié)果可評(píng)性原則。單元教學(xué)的評(píng)價(jià)可采用學(xué)生互評(píng)和教師評(píng)價(jià)兩種形式，使其為教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)提供有益的反饋，為優(yōu)化教學(xué)提供依據(jù)。

（2）單元教學(xué)的環(huán)節(jié)。教師在進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，至少要涵蓋以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：其一，明晰學(xué)習(xí)需要。教師根據(jù)學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知發(fā)展水平與課程標(biāo)準(zhǔn)，站在整體的角度把控課程，做到以學(xué)生為中心，充分考慮學(xué)生學(xué)習(xí)教材基本知識(shí)應(yīng)對(duì)考試的需要，以及學(xué)生終身發(fā)展的需要。其二，劃分學(xué)習(xí)單元。教師應(yīng)當(dāng)圍繞一定的主題劃分學(xué)習(xí)單元。需要注意的是，單元教學(xué)中的“單元”與教材中的“單元”是存在一定差別的，具體而言，單元教學(xué)中的“單元”是基于教材單元圍繞某一主題的學(xué)習(xí)需要，通過梳理和整合教材單元內(nèi)容，進(jìn)而形成的符合學(xué)生學(xué)習(xí)需要的教學(xué)內(nèi)容。因此，教師在劃分學(xué)習(xí)單元時(shí)，不僅要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)需要以及單元學(xué)習(xí)的目的，還要選擇所需設(shè)計(jì)的單元教學(xué)任務(wù)，分析和掌握學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知發(fā)展水平，分析學(xué)科內(nèi)容，力爭達(dá)到內(nèi)容和思維邏輯循序漸進(jìn)。其三，制訂單元目標(biāo)。教師在制訂單元目標(biāo)時(shí)既要注重可達(dá)性與可評(píng)性，又要綜合考慮課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生的相關(guān)培養(yǎng)要求。其四，教學(xué)實(shí)踐。教學(xué)實(shí)踐是單元教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師在該環(huán)節(jié)中應(yīng)規(guī)劃好實(shí)踐內(nèi)容，精心安排教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，提高教學(xué)的有效性。其五，效果評(píng)價(jià)。通過評(píng)價(jià)單元教學(xué)的實(shí)施效果，進(jìn)而預(yù)測(cè)學(xué)生通過單元學(xué)習(xí)能達(dá)到的發(fā)展水平，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

（二）單元教學(xué)的設(shè)計(jì)

在基于PBL教學(xué)理念的單元教學(xué)中，教師應(yīng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行組合和重構(gòu)，加強(qiáng)核心素養(yǎng)、模塊內(nèi)容與主題學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的聯(lián)系。教師根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有情況及思維能力水平，創(chuàng)設(shè)問題情境，形成問題鏈，進(jìn)而讓學(xué)生從中提煉大概念、核心問題，進(jìn)而構(gòu)建完整的知識(shí)體系，并在解決問題的過程中逐步掌握知識(shí)以及提升核心素養(yǎng)。在PBL教學(xué)理念下，教師在進(jìn)行單元教學(xué)時(shí)要做好以下幾點(diǎn)：其一，聚焦核心知識(shí)。核心知識(shí)具有關(guān)鍵性引領(lǐng)作用，能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)起到一定的帶動(dòng)作用，這就要求教師在設(shè)計(jì)單元教學(xué)時(shí)聚焦核心知識(shí)。教師基于PBL教學(xué)理念開展單元教學(xué)時(shí)，通過問題的形式來呈現(xiàn)核心知識(shí)，有助于學(xué)生理解和把握核心知識(shí)。其二，滲透核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)不僅是學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，而且也是新時(shí)代教育的目標(biāo)和方向。通過PBL教學(xué)模式將核心素養(yǎng)滲透到單元教學(xué)的全過程，可在教授學(xué)生知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。其三，構(gòu)建知識(shí)框架。在PBL教學(xué)理念下，教師在開展單元教學(xué)時(shí)，應(yīng)通過問題的形式引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)框架，幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)及其邏輯關(guān)系，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)核心知識(shí)以及相關(guān)知識(shí)的理解，進(jìn)而提升學(xué)生的知識(shí)遷移及運(yùn)用能力。其四，有效設(shè)置問題。在PBL教學(xué)理念下，單元教學(xué)要有效設(shè)置問題。教師可有效設(shè)置問題引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生對(duì)問題的好奇心與探究欲望，讓學(xué)生在解決問題的過程中增強(qiáng)自信心，進(jìn)而形成良性循環(huán)，使得學(xué)生更愿意參加教學(xué)活動(dòng)，這對(duì)于提高單元教學(xué)的有效性大有裨益。其五，創(chuàng)設(shè)有趣情境。PBL教學(xué)理念下的單元教學(xué)要想達(dá)到預(yù)期效果，需要教師創(chuàng)設(shè)有趣的情境，進(jìn)一步有效激發(fā)學(xué)生的參與熱情。

二、基于PBL教學(xué)理念的高中生物學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)案例

本文以“遺傳的分子基礎(chǔ)”作為單元教學(xué)案例，并結(jié)合“基因的本質(zhì)”和“基因的表達(dá)”（人教版高中生物學(xué)必修2的第三章、第四章）內(nèi)容，設(shè)計(jì)基于PBL教學(xué)理念的高中生物學(xué)單元教學(xué)。

（一）明確單元主題，劃分單元內(nèi)容

“遺傳的分子基礎(chǔ)”和“基因的本質(zhì)”“基因的表達(dá)”這兩章的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)。這兩章的知識(shí)點(diǎn)比較豐富，且大多數(shù)是微觀層面的知識(shí)，較為抽象。這兩章的內(nèi)容具有較強(qiáng)的邏輯性與連貫性，回答了“基因是什么”“基因具有怎樣的結(jié)構(gòu)與功能”等諸多問題，且這些問題具有層次性與邏輯性。而傳統(tǒng)的課時(shí)教學(xué)將這些具有邏輯關(guān)系的知識(shí)點(diǎn)割裂開來，使得學(xué)生難以構(gòu)建系統(tǒng)、完整的知識(shí)體系?；诖耍P者根據(jù)“親代傳遞給子代的遺傳信息編碼在DNA分子上”，把“基因的本質(zhì)”和“基因的表達(dá)”這兩章的內(nèi)容進(jìn)行有效整合，進(jìn)而構(gòu)建“遺傳的分子基礎(chǔ)”單元，基于PBL教學(xué)理念，進(jìn)行了有效的單元教學(xué)設(shè)計(jì)。

（二）確定教學(xué)目標(biāo)，明確教學(xué)方向

單元教學(xué)的目標(biāo)主要圍繞以下四個(gè)維度來確定：其一，生命觀念。通過構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，來對(duì)DNA分子是遺傳物質(zhì)所具有的特征進(jìn)行闡述，學(xué)習(xí)DNA通過復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程來實(shí)現(xiàn)遺傳信息的傳遞與表達(dá)，進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。同時(shí)，通過學(xué)習(xí)DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯等過程，認(rèn)識(shí)到物質(zhì)、能量與信息變化的統(tǒng)一性，初步形成物質(zhì)與能量觀。另外，在分析基因、性狀與環(huán)境之間的關(guān)系的過程中，逐漸形成進(jìn)化與適應(yīng)觀。其二，科學(xué)探究。通過分析證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，掌握科學(xué)探究的基本方法。同時(shí)，在解決真實(shí)情境問題的過程中進(jìn)一步增強(qiáng)探究自然現(xiàn)象的求知欲。其三，科學(xué)思維。在分析證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)以及證明DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)的過程中，培養(yǎng)分析與解決問題的能力，使學(xué)生掌握演繹推理的方法；在學(xué)習(xí)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄與翻譯的過程中，初步培養(yǎng)比較、歸納等科學(xué)思維；親歷DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建過程，初步掌握用模型與建模的方法來解決問題。其四，社會(huì)責(zé)任。學(xué)習(xí)了DNA是主要的遺傳物質(zhì)后，能夠解釋與判斷日常生活中簡單的遺傳現(xiàn)象；能夠通過對(duì)所搜集的DNA分子結(jié)構(gòu)模型建立過程中的相關(guān)資料的討論，切身體會(huì)科學(xué)探究的曲折，進(jìn)而培養(yǎng)執(zhí)著的探究精神。

（三）構(gòu)建知識(shí)框架，設(shè)計(jì)問題體系

通過梳理教材內(nèi)容，構(gòu)建如圖1所示的單元知識(shí)框架，然后設(shè)計(jì)核心問題：（1）遺傳物質(zhì)是什么？（2） DNA的結(jié)構(gòu)是怎樣的？（3） DNA是如何傳遞遺傳信息的？（4）子代在獲得親代遺傳信息后是如何來表達(dá)的？

要有效解決這四個(gè)核心問題，還需要進(jìn)一步將其分解為框架問題與具體問題（見圖2）。

核心問題“遺傳物質(zhì)是什么？”對(duì)應(yīng)了教材中三部分的內(nèi)容，分別是遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)、證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)以及對(duì)DNA是主要遺傳物質(zhì)的解釋。在分解核心問題的過程中，所遵循的思路是：基于早期人們對(duì)遺傳物質(zhì)的認(rèn)識(shí)來分析遺傳物質(zhì)應(yīng)該具有的特征；雖然通過閱讀教材，學(xué)生已經(jīng)知道DNA是遺傳物質(zhì)，但是他們不知道科學(xué)家是如何證明DNA是遺傳物質(zhì)的，進(jìn)而引出框架問題2“科學(xué)家是如何證明DNA是遺傳物質(zhì)的？”，再通過分析三個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)就能清晰認(rèn)識(shí)到DNA確實(shí)是遺傳物質(zhì)；接下來，進(jìn)一步追問是否一切生物的遺傳物質(zhì)都是DNA，即提出框架問題3，然后再把這個(gè)問題細(xì)分為兩個(gè)具體問題逐一解答。按照這樣的思路將其他三個(gè)核心問題進(jìn)行分解，分別展開教學(xué)。

（四）根據(jù)問題體系設(shè)計(jì)單元教學(xué)

在PBL教學(xué)理念下，“遺傳的分子基礎(chǔ)”單元教學(xué)采用的是“總—分—總”的思路，即從單元大問題開始，通過一系列的學(xué)習(xí)活動(dòng)再回到單元大問題，具體如圖3所示。

首先，單元導(dǎo)入。創(chuàng)設(shè)情境，提出單元大問題，引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作來分析單元大問題，并將其分解為對(duì)應(yīng)本單元核心知識(shí)的核心問題，使學(xué)生清楚認(rèn)識(shí)本單元的知識(shí)框架。其次，分課時(shí)解決問題。通過課時(shí)教學(xué)來解決分解的具體問題、框架問題、核心問題，在這一過程中促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)、發(fā)展能力。最后，單元總結(jié)。重現(xiàn)單元情境，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決單元大問題，幫助學(xué)生構(gòu)建單元知識(shí)體系，并有效檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

綜上可知，基于PBL教學(xué)理念有效設(shè)計(jì)高中生物學(xué)單元教學(xué)，能夠增強(qiáng)學(xué)生的問題意識(shí)，提升學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在具體的教學(xué)實(shí)踐中，教師要注重對(duì)問題情境的創(chuàng)設(shè)，所創(chuàng)設(shè)的問題情境，不僅能提升學(xué)生的課堂參與度，而且能讓學(xué)生基于問題情境進(jìn)一步去提出問題和分析問題。同時(shí)，教師還要注重師生角色的轉(zhuǎn)換，需告別傳統(tǒng)的“教師講、學(xué)生聽”的教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)分析問題及解決問題。教師在踐行PBL教學(xué)理念時(shí)，要尊重學(xué)生的主體地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂活動(dòng)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終達(dá)到提升學(xué)生的核心素養(yǎng)的目的。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 裴婕，陳世媛，余春梅.PBL教學(xué)法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用：以“基因工程”為例［J］.西部素質(zhì)教育，2022（14）：179-182.

［2］? 張祥.指向深度學(xué)習(xí)的高中生物單元教學(xué)設(shè)計(jì)：以“遺傳信息及其傳遞和表達(dá)的規(guī)律”單元為例［J］.基礎(chǔ)教育課程，2021（14）：60-66.

［3］? 范慧玲，劉飛.PBL教學(xué)模式在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用：以“基因工程及其應(yīng)用”為例［J］.科學(xué)咨詢（教育科研），2020（9）：51-52.

［4］? 王敏.基于問題導(dǎo)向引領(lǐng)深度學(xué)習(xí)：以人教版高中生物教學(xué)為例［J］.高考，2021（36）：112-114.

（責(zé)任編輯 黃春香）