高中生物教學(xué)中PBL 教學(xué)法應(yīng)用初探

杜建梅

（甘肅省武威第二中學(xué)，甘肅武威 733000）

高中生物教學(xué)領(lǐng)域的PBL（problem-based learning）教學(xué)法，主要是指以問題為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，學(xué)生的一切學(xué)習(xí)內(nèi)容和活動都是將問題作為主軸架構(gòu)的，有助于驅(qū)動學(xué)生自主、合作、探究技能的養(yǎng)成。因此，教師應(yīng)該明確PBL 教學(xué)法在高中生物教學(xué)中的實(shí)施優(yōu)勢，根據(jù)生物課程內(nèi)容樹立問題導(dǎo)向，圍繞學(xué)生生物素養(yǎng)和自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展需求，精心擬訂PBL 教學(xué)方案，引領(lǐng)學(xué)生思考和解決問題，從而改變灌輸式生物教學(xué)局面，高質(zhì)、高效地培育學(xué)生綜合能力。

一、高中生物教學(xué)中PBL 教學(xué)法的應(yīng)用價(jià)值

（一）能夠營造自主、開放的生物學(xué)習(xí)環(huán)境

在傳統(tǒng)的高中生物教學(xué)中，課堂環(huán)境比較僵化，教學(xué)的主導(dǎo)權(quán)掌握在教師手中，學(xué)生只能居于被動聽課的地位，很難充分參與課堂交流，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識會被逐漸壓制削弱，成為生物課堂的邊緣角色。PBL 教學(xué)法是以問題為主線、學(xué)生為中心，教師化身為學(xué)習(xí)活動的組織者和知識構(gòu)建的促進(jìn)者，僅在關(guān)鍵時(shí)刻起到支架、點(diǎn)撥和導(dǎo)練的作用。在高中生物教學(xué)中應(yīng)用PBL 教學(xué)法，能夠營造自主、開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，比如提出問題后，教師可以把探討的空間交給學(xué)生，使其暢所欲言、充分交流觀點(diǎn)，促進(jìn)師生、生生間的信息互通，探索得出問題的解決辦法，從根本上提高生物課堂的自主性和開放性［1］。

（二）能夠加深學(xué)生對生物概念的認(rèn)知理解

高中生物課程的難度日益加大，生物概念知識的理論性較強(qiáng)，以往教師普遍沿用“講課—聽課—練習(xí)”的三段式教學(xué)法。這種教學(xué)模式耗時(shí)長，效率卻不盡如人意，學(xué)生只能對生物概念形成粗淺的認(rèn)識，很多知識死角在練習(xí)環(huán)節(jié)會顯現(xiàn)出來。PBL 教學(xué)法的價(jià)值，就在于盡可能地當(dāng)場暴露有關(guān)生物課程的問題，將其實(shí)施于高中生物教學(xué)中，能夠加深學(xué)生對生物概念的認(rèn)知理解。比如在設(shè)定和提出課程核心問題的同時(shí)，教師還可以鼓勵學(xué)生反饋新發(fā)現(xiàn)的問題，在討論中不斷解答新問題，挖掘并消除可能潛在的認(rèn)知誤區(qū)，形成自己對生物概念正確、深刻的理解，從而縮短學(xué)習(xí)過程，促進(jìn)學(xué)習(xí)成果的提質(zhì)增效。

（三）能夠鍛煉學(xué)生的生物實(shí)踐和探究技能

新時(shí)期的高中生物教學(xué)，追求培育學(xué)生的實(shí)踐精神和科學(xué)探究素養(yǎng)，堅(jiān)持綜合能力的發(fā)展本位，但是就過往的生物教學(xué)而言，學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容局限于課本，探究形式較為單一，缺少實(shí)踐性和探究性，學(xué)生無法得到多方面的能力鍛煉。PBL 教學(xué)法的核心理念是理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)調(diào)在學(xué)生探究解決問題的過程中，動用多元思維和學(xué)習(xí)技巧。在高中生物教學(xué)中實(shí)施PBL 教學(xué)法，能夠鍛煉學(xué)生的生物實(shí)踐和探究技能。比如在設(shè)置課程問題后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題展開資料查詢、觀點(diǎn)辯論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、操作實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐研究活動，使其動手動腦、表達(dá)溝通，齊心協(xié)力攻克難題，從而創(chuàng)新生物教學(xué)模式，驅(qū)動學(xué)生實(shí)踐和探究技能更上一層樓。

二、高中生物教學(xué)中PBL 教學(xué)法的應(yīng)用策略

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生物情境，引出問題

PBL 教學(xué)法是以問題統(tǒng)領(lǐng)課堂教學(xué)，學(xué)生的一切學(xué)習(xí)活動都是沿著問題的主線展開的。在高中生物教學(xué)中運(yùn)用PBL教學(xué)法，關(guān)鍵點(diǎn)在于問題的設(shè)計(jì)和提出，這一步的落實(shí)情況直接關(guān)系到學(xué)生的興趣激發(fā)和思維活化效果。生物課程的核心問題與現(xiàn)實(shí)世界存在千絲萬縷的聯(lián)系，情境創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，適宜在PBL 教學(xué)提出問題的環(huán)節(jié)使用，教師應(yīng)該根據(jù)生物課程的重難點(diǎn)，開發(fā)整合多元化的教育資源，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生物情境，引出生物課的核心問題，使學(xué)生產(chǎn)生好奇、質(zhì)疑和困惑，從而為PBL 教學(xué)打造良好的開端。

在基于PBL 教學(xué)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生物情境時(shí)，教師應(yīng)該做好對教材和學(xué)情的分析，立足教材中的要點(diǎn)知識設(shè)計(jì)問題，根據(jù)問題的內(nèi)容，以及學(xué)生的生物基礎(chǔ)、認(rèn)知水平等要素，收集情境創(chuàng)設(shè)素材。對于素材的選擇，必須貼近日常生活和現(xiàn)實(shí)事物，素材類型包括圖片、圖表、短視頻、調(diào)查報(bào)告，等等。使用PowerPoint 將收集所獲的素材編制成課件，在情境創(chuàng)設(shè)階段播放，同時(shí)揭示預(yù)先設(shè)計(jì)的核心問題，使學(xué)生明晰問題的緣起及后續(xù)的探究方向。如在關(guān)于細(xì)胞增殖的生物教學(xué)中，課程要點(diǎn)是認(rèn)識生物體的生長，依靠細(xì)胞分裂增加數(shù)量和細(xì)胞生長增大體積，預(yù)設(shè)的核心問題是“生物體的生長是靠細(xì)胞體積的增大還是細(xì)胞數(shù)目的增多？”教師可以應(yīng)用PPT 課件，播放一粒種子成長為一棵幼苗的過程短片，真實(shí)情境瞬間集中了學(xué)生的注意力。教師先拋出兩個(gè)小問題：一粒種子是如何成長為一棵幼苗的？生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)是什么？學(xué)生交流后回答：種子的胚芽長成莖和葉，胚根長成根，子葉為種子萌芽提供養(yǎng)料，進(jìn)而長成一棵幼苗，細(xì)胞增殖是生物體生長的基礎(chǔ)。教師認(rèn)同后，引出預(yù)設(shè)的核心問題，這樣在真實(shí)情境的帶動下，學(xué)生就對細(xì)胞增殖產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)和思考興趣，從而達(dá)成PBL 教學(xué)的問題拋出目標(biāo)［2］。

（二）組織小組式合作學(xué)習(xí)，分析問題

在高中生物教學(xué)中應(yīng)用PBL 教學(xué)法，分析問題是至關(guān)重要的教學(xué)流程。學(xué)生在初步了解問題后，需要處理大量的信息，將核心問題拆解為多個(gè)板塊，再逐一突破，實(shí)現(xiàn)核心問題的最終解決。PBL 教學(xué)提倡自主、合作學(xué)習(xí)，每個(gè)學(xué)生的生物素養(yǎng)和看問題的角度存在差異性，合作討論有益于促進(jìn)學(xué)生相互啟發(fā)。因此，在分析問題的流程時(shí)，教師應(yīng)該組織小組式合作學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生立足問題集思廣益，將問題指向的生物知識點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)化地拆解，從而提高學(xué)生的合作意識，為核心問題的解決鋪平道路。

在基于PBL 教學(xué)的問題分析開展小組式合作學(xué)習(xí)時(shí)，教師必須先合理分組，小組人數(shù)以5—6 人為宜，考慮學(xué)生生物學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平，均衡地在各個(gè)小組中分配學(xué)優(yōu)生、發(fā)展生和基礎(chǔ)生。在學(xué)生合作分析問題期間，教師應(yīng)該提供開放式的探討空間，盡量讓學(xué)生通過討論自主拆解問題，當(dāng)學(xué)生遭遇認(rèn)知阻礙時(shí)，教師可以介入啟發(fā)，啟發(fā)手段以設(shè)問為主，留下獨(dú)立思考的余地，同時(shí)指導(dǎo)各組學(xué)生把問題分析的過程、結(jié)果記錄下來，作為后續(xù)探究的重要依據(jù)［3］。如在關(guān)于伴性遺傳的生物教學(xué)中，教師設(shè)計(jì)的核心問題是“色盲的遺傳特點(diǎn)是什么？”提出問題后，教師組織學(xué)生以小組為單位開展分析活動，并跟進(jìn)導(dǎo)語：同學(xué)們，這個(gè)問題可以分解為幾部分？想要解決問題，需要先掌握哪些資料和信息？各組立即投入熱烈的討論，教師巡視討論情況，如果發(fā)現(xiàn)對問題缺乏頭緒的小組，可以設(shè)問啟發(fā)：色盲的遺傳方式是什么？色盲的基因型和表現(xiàn)型有哪些？使學(xué)生有的放矢地分析問題。幾分鐘后，各組反饋問題分析結(jié)果：課程的核心問題，分解為色盲的遺傳方式和致病基因兩部分，解決問題需要掌握色盲的遺傳圖解，以及人類正常色覺、紅綠色盲的基因型和表現(xiàn)型。教師指導(dǎo)學(xué)生做好筆記，根據(jù)分析結(jié)果，繼續(xù)合作收集遺傳圖解、男性和女性色盲基因型等資料。通過組織小組式合作學(xué)習(xí)，學(xué)生對問題的解析更加透徹，并能夠互換觀點(diǎn)和見解，從而實(shí)現(xiàn)PBL 教學(xué)法的有效應(yīng)用。

（三）制定可行的實(shí)驗(yàn)方案，探究操作

在高中生物教學(xué)中，并不是所有課程問題都能通過純粹的討論加以解決，生物學(xué)科的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)，對于實(shí)驗(yàn)類問題，學(xué)生必須參與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、動手操作等活動，才能領(lǐng)會生命現(xiàn)象和變化規(guī)律，掌握破解實(shí)驗(yàn)問題的思路和方法。因此，在高中生物教學(xué)中應(yīng)用PBL 教學(xué)法，教師應(yīng)該聚焦實(shí)驗(yàn)類問題，在討論的基礎(chǔ)上增加實(shí)踐活動，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)問題分組協(xié)作，提出實(shí)驗(yàn)猜想，制訂可行的實(shí)驗(yàn)方案，依托探究操作尋求問題的解決辦法，從而強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，拓展PBL 教學(xué)法的應(yīng)用路徑。

在基于PBL 教學(xué)開展生物實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，教師應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)課的目標(biāo)，設(shè)計(jì)并提出問題，同時(shí)搭配信息化或生活化材料，引導(dǎo)學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的目的和問題重點(diǎn)。隨后，教師啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系問題和學(xué)過的生物知識，按照分析問題→設(shè)置猜想→制訂實(shí)驗(yàn)方案→探究操作的流程，合作完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，回歸到最初的實(shí)驗(yàn)問題上，進(jìn)行深入研討，教師在此期間做好器材保障和輔助指導(dǎo)。如在關(guān)于DNA 的粗提取與鑒定的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以在白板上展示染色體成分的結(jié)構(gòu)圖，提出實(shí)驗(yàn)問題：染色體的主要成分是蛋白質(zhì)、DNA 和少量的RNA，那么該如何粗提取和鑒定DNA 呢？接下來，教師讓學(xué)生分小組緊扣問題開展研究，先討論提出實(shí)驗(yàn)假設(shè)，再根據(jù)假設(shè)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)操作的方法和步驟，形成實(shí)驗(yàn)方案。各組研究后匯報(bào)假設(shè)：利用DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等，在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，粗提取DNA，去除其他成分，再用二苯胺鑒定DNA。教師認(rèn)可假設(shè)后，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并匯報(bào)：制雞血細(xì)胞液（加抗凝劑）→獲得雞血細(xì)胞（離心或靜置）→獲得雞血細(xì)胞核物質(zhì)（提核物質(zhì)、溶解、析出）→鑒定DNA（用二苯胺）［4］。在這一步，教師可以追加問題：為什么大家都選擇用雞血做實(shí)驗(yàn)材料，狗血能代替嗎？為什么？學(xué)生：不能，因?yàn)椴溉閯游锏募t細(xì)胞中沒有細(xì)胞核，無法提取DNA。隨后，教師提供燒杯、雞血、玻璃棒、紗布、檸檬酸鈉、二苯胺等器材，讓各組按照實(shí)驗(yàn)方案開展探究操作，提醒學(xué)生充分?jǐn)嚢桦u血細(xì)胞液、沉淀DNA 必須用冷酒精、正確攪拌含有懸浮物的溶液，各小組通過分工協(xié)作，先提取出雜質(zhì)較少的DNA，再使用沸水浴法在DNA 中加入二苯胺，觀察到DNA 變藍(lán)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，順利地鑒定DNA，這樣在PBL 教學(xué)法的驅(qū)動下，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和探究操作能力都獲得增強(qiáng)，并出色地解決生物實(shí)驗(yàn)問題。

（四）交流分享探究的結(jié)論，拓展問題

PBL 教學(xué)法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用，并不僅限于課程核心問題的解決，在自主、合作學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生的思維經(jīng)過碰撞，還會不斷地發(fā)現(xiàn)新問題、產(chǎn)生新認(rèn)識，這些都是非常寶貴的生成資源。因此，教師應(yīng)該利用交流分享探究結(jié)論的契機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生反饋新問題和質(zhì)疑，師生展開集中討論，清理每一個(gè)知識死角，從而使核心問題得到拓展，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神和自學(xué)能力。

在基于PBL 教學(xué)開展探究結(jié)論分享時(shí)，教師應(yīng)該從生物課的核心問題出發(fā)，讓學(xué)生輪組匯報(bào)問題解析結(jié)果，各組復(fù)核無誤之后，再鼓勵學(xué)生反饋具有困惑、質(zhì)疑和爭議性的問題，引導(dǎo)其延伸討論。如在關(guān)于染色體變異的生物教學(xué)中，教師設(shè)置的核心問題是“多倍體和單倍體的形成原因是什么？”學(xué)生分小組復(fù)習(xí)植物細(xì)胞的有絲分裂過程、染色體數(shù)目變化、分裂后期特點(diǎn)等知識，通過探究和歸納概括，在交流分享環(huán)節(jié)準(zhǔn)確地解答問題，教師引導(dǎo)反饋：在探究過程中，大家是否產(chǎn)生新的問題及困惑，請勇敢地反饋！有學(xué)生反饋：我不理解如何區(qū)分單倍體、二倍體和多倍體。其他學(xué)生也加入新問題的研討，最終認(rèn)定例證法是區(qū)分三者的最可行方法，并列舉相關(guān)例子，這樣學(xué)生就同時(shí)解決生物課程的核心問題和分支問題，使孤立的知識點(diǎn)形成完整的知識鏈［5］。

（五）評價(jià)PBL 學(xué)習(xí)過程，促進(jìn)反思

評價(jià)是高中生物課堂教學(xué)的重要流程，PBL 教學(xué)強(qiáng)調(diào)對學(xué)生思考、解決問題過程的關(guān)注，不同學(xué)生的探究表現(xiàn)、收獲到的知識經(jīng)驗(yàn)存在差異性，傳統(tǒng)的終結(jié)性評價(jià)無法讓學(xué)生取長補(bǔ)短、相互借鑒。因此，教師應(yīng)該重視評價(jià)生物PBL 學(xué)習(xí)過程，促進(jìn)學(xué)生反思自身在問題探究中的不足。

在對生物PBL 學(xué)習(xí)過程實(shí)施評價(jià)時(shí)，教師應(yīng)該根據(jù)課程問題的探究情況和結(jié)論，帶領(lǐng)學(xué)生開展組際、組內(nèi)互評、個(gè)人自評等形式的評價(jià)活動，評價(jià)指標(biāo)包括問題結(jié)論是否正確，探究過程中誰的觀點(diǎn)和思路最有價(jià)值，自身技能還存在哪些短板，需要鞏固的知識點(diǎn)有哪些，等等。在學(xué)生進(jìn)行多元化評價(jià)活動期間，教師需要提醒學(xué)生悉心聽取同伴的建議和意見，對比他人分析課程問題的思路和解決辦法，反思自己在生物基礎(chǔ)和思維上的局限性，以及在PBL 學(xué)習(xí)過程中溝通、表達(dá)、配合等方面的劣勢，鼓勵學(xué)生之間積極“取經(jīng)”、互通有無，達(dá)到共同進(jìn)步的目的。最后，教師再進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評，肯定學(xué)生在問題探究中的表現(xiàn)，包括理性思維、協(xié)作實(shí)踐能力等，委婉地點(diǎn)出需要改進(jìn)或加強(qiáng)的部分，這樣通過對PBL 學(xué)習(xí)過程的有效評價(jià)，學(xué)生就會自覺反思生物素養(yǎng)和綜合能力的薄弱點(diǎn)，力爭在下次生物問題探究中取得更大的突破［6］。

綜上所述，在高中生物教學(xué)中應(yīng)用PBL 教學(xué)法，能夠營造自主、開放的生物學(xué)習(xí)環(huán)境，加深學(xué)生對生物概念的認(rèn)知理解，鍛煉學(xué)生的生物實(shí)踐和探究技能。教師應(yīng)該立足生物課程目標(biāo)，樹立問題教學(xué)導(dǎo)向，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的生物情境、組織小組式合作學(xué)習(xí)、制訂可行的實(shí)驗(yàn)方案、交流分享探究結(jié)論、評價(jià)PBL 學(xué)習(xí)過程等路徑，落實(shí)問題的引出、分析、拓展等目標(biāo)，同步強(qiáng)化學(xué)生解決生物理論問題和實(shí)驗(yàn)問題的能力，使其形成質(zhì)疑精神和反思意識，從而實(shí)現(xiàn)PBL 教學(xué)法的高效應(yīng)用。