在線教學(xué)中PBL教學(xué)法在生物教學(xué)中的實(shí)踐與探索

朱海敏

摘 要：在新型冠狀病毒性肺炎疫情防控期間，各級各類學(xué)校積極響應(yīng)教育部“停課不停學(xué)”號召，開展線上教學(xué)。疫情防控期間在線教學(xué)的主要類型有資源視頻供給、文本資源供給兩大類。在線教學(xué)類型單一，容易引起學(xué)生的視覺疲勞，導(dǎo)致學(xué)生在課程的教學(xué)中參與度不高，對知識點(diǎn)的掌握不足，嚴(yán)重影響課堂的教學(xué)質(zhì)量。文章以《DNA的復(fù)制》一課為例，將問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法（Problem-based learning，PBL）應(yīng)用于生物在線教學(xué)實(shí)踐中，分別從課前準(zhǔn)備、教學(xué)過程和課后評價三個方面進(jìn)行探索實(shí)踐，提出在居家學(xué)習(xí)階段生物教學(xué)活動PBL教學(xué)法策略。

關(guān)鍵詞：問題導(dǎo)向?qū)W習(xí);PBL教學(xué)法;生物教學(xué);在線教學(xué)

問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（Problem-based learning），簡稱PBL，是一種以問題為中心而進(jìn)行的開放性和探索性學(xué)習(xí)，又可稱為基于問題的學(xué)習(xí)方法，于1969年由加拿大麥克馬斯特大學(xué)的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows首次創(chuàng)立。問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法以自主學(xué)習(xí)為主要內(nèi)容，使學(xué)生對學(xué)習(xí)過程不斷反思，提高自我思考能力。將問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)法應(yīng)用到生物教學(xué)中，能夠使學(xué)生更加融入課堂，從被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動探尋問題的答案，達(dá)到深刻領(lǐng)會并掌握學(xué)習(xí)知識的目的，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力。

一、生物學(xué)科的特點(diǎn)

生物學(xué)科是以概念為核心，具有理性、直觀的特點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)的形式展現(xiàn)生物學(xué)中的許多結(jié)論和規(guī)律。高中生物是一門結(jié)合文理的綜合學(xué)科，就是我們常說的“理科中的文科”。也就是說，生物是兼具文理科特性的一門科學(xué)，教師在教授該門學(xué)科時，在幫助學(xué)生掌握相關(guān)概念、理論的基礎(chǔ)上，也要掌握相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果。

二、疫情期間生物教學(xué)活動面臨的挑戰(zhàn)

（一）教學(xué)資源的限制

生物學(xué)科是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，在學(xué)校教學(xué)中可利用豐富的教學(xué)資源，教師既可以通過演示性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)手段，也可以通過教學(xué)模具、模型展示幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)的概念和知識。在疫情期間，在傳統(tǒng)的大規(guī)模線上教學(xué)中，學(xué)生僅能從視頻中獲取知識。但由于有些知識點(diǎn)涉及相關(guān)模型、反應(yīng)以及過程變化等，僅通過視頻課程學(xué)習(xí)，學(xué)生難以理解，達(dá)不到相應(yīng)的教學(xué)效果。

（二）教學(xué)方式的限制

疫情防控期間，在線教學(xué)與傳統(tǒng)面授課程存在空間、時間的差異。教師僅能通過語音和視頻與學(xué)生交流，難以通過眼神或肢體語言與學(xué)生進(jìn)行高效的互動，課程講授的生動性不足，以及缺乏對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)督，這并不利于課堂教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)。

（三）學(xué)習(xí)氛圍各異

良好、不受干擾的學(xué)習(xí)氛圍有助于學(xué)生進(jìn)行高質(zhì)量的交流，從而顯著提升教學(xué)效果。然而由于地理位置、家庭環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件的不同，學(xué)生擁有的學(xué)習(xí)空間、學(xué)習(xí)環(huán)境、電子設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)支持條件各異，這些都將影響學(xué)生居家學(xué)習(xí)的效果。

三、疫情防控期間開展PBL教學(xué)活動的策略和方案

（一）教師對《DNA的復(fù)制》課程的定位

結(jié)合我校的教學(xué)實(shí)際以及高中一年級學(xué)生的學(xué)情分析，教師在教學(xué)活動中進(jìn)行了PBL教學(xué)方式探索。本課程在騰訊課堂、QQ群、問卷星等平臺開展，以《DNA的復(fù)制》課程為例開展教學(xué)活動。本節(jié)課內(nèi)容來源于人教版高中生物必修2第3章第三節(jié)，通過DNA的結(jié)構(gòu)信息具體闡明DNA復(fù)制和傳遞遺傳信息的過程及原理，較為系統(tǒng)地闡述遺傳學(xué)的基本理論。通過PBL教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生高效學(xué)習(xí)此課時內(nèi)容，使學(xué)生更好地掌握有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等遺傳學(xué)的基礎(chǔ)知識，這對于學(xué)生理解遺傳的本質(zhì)起到至關(guān)重要的作用，為后面學(xué)生掌握基因突變、基因重組等相關(guān)的知識打下基礎(chǔ)。選學(xué)內(nèi)容“DNA復(fù)制方式的發(fā)現(xiàn)”有助于學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的思考和科學(xué)的研究，提升學(xué)生分析和解決問題的能力。因此，本節(jié)內(nèi)容雖然不在知識層面上做重點(diǎn)學(xué)習(xí)的要求，但仍能將其作為探究學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一。由于DNA復(fù)制的過程具有微觀、動態(tài)、連續(xù)、抽象的特點(diǎn)，是教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此本課時將采用PBL教學(xué)方式對該過程進(jìn)行重點(diǎn)探討。PBL教學(xué)方式的實(shí)施方案如圖1所示。

（二）教學(xué)目標(biāo)

1. 知道DNA復(fù)制的內(nèi)涵及其在遺傳上的意義。（生命觀念）

2. 通過科學(xué)史經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，了解假說演繹法的探究過程，能夠進(jìn)行演繹推理及預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高分析問題、解決問題的能力。（科學(xué)探究、科學(xué)思維）

3. 能簡述DNA復(fù)制的過程，并分析、歸納出DNA復(fù)制過程的特點(diǎn)。（生命觀念、科學(xué)思維）

（三）組織小組

線上課程在騰訊課堂進(jìn)行，課前教師根據(jù)學(xué)生的情況，可將班級分為6個小組，每組6—8人。小組討論可借助QQ群和騰訊會議進(jìn)行，分組確定后，在每組挑選一位協(xié)調(diào)人，統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)監(jiān)測項(xiàng)目的具體實(shí)施。

（四）小組討論探究

1. 課前準(zhǔn)備的討論學(xué)習(xí)

指導(dǎo)教師在課前布置任務(wù)：每個學(xué)生自制DNA模型，小組內(nèi)部推選一份優(yōu)秀作品。小組成員間可在小組群里相互討論如何制作DNA模型。

2. 課堂中的討論學(xué)習(xí)

在學(xué)習(xí)DNA復(fù)制的過程，教師提出一系列環(huán)環(huán)相扣的問題，如：DNA的復(fù)制發(fā)生在什么時候？在哪里進(jìn)行？需要什么條件？步驟是怎樣的？通過把問題轉(zhuǎn)變成表格，讓學(xué)生帶著這些問題自學(xué)，小組成員利用QQ群簡單討論，然后請學(xué)生代表發(fā)言。

3. 師生討論

在教學(xué)過程中通過創(chuàng)設(shè)問題情境、提出問題和解決問題，建立起一個自然流暢、邏輯清晰的教學(xué)過程。基于問題的學(xué)習(xí)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)過程。比如在學(xué)習(xí)運(yùn)用演繹推理分析實(shí)驗(yàn)過程及預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果時，啟發(fā)學(xué)生思考：假如DNA是以半保留方式復(fù)制，那么哪個演繹推理過程圖是正確的？各代DNA離心的結(jié)果是怎樣的？假如DNA是以全保留方式復(fù)制，那么又應(yīng)該是哪個演繹推理過程圖？各代DNA離心的結(jié)果又是怎樣的？通過對比性問題的提出，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，發(fā)展學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治瞿芰团行运季S能力，為學(xué)生鋪設(shè)符合知識規(guī)律的思維軌道，提高課堂效率。

4. 課后作業(yè)的討論學(xué)習(xí)

針對本節(jié)內(nèi)容的知識點(diǎn)，根據(jù)每組的掌握情況，分析重要知識點(diǎn)、次要知識點(diǎn)，鞏固本節(jié)內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)。

5. 課后測試

通過問卷星對DNA分子復(fù)制的過程及特點(diǎn)、DNA分子的半保留復(fù)制的有關(guān)計算兩個知識點(diǎn)進(jìn)行測試。

四、課堂效果分析

課后通過問卷星對《DNA的復(fù)制》一課中的DNA分子復(fù)制的過程及特點(diǎn)、DNA分子的半保留復(fù)制的有關(guān)計算兩個知識點(diǎn)進(jìn)行測試考核，檢測學(xué)生的掌握情況。結(jié)果如下圖2所示，圖中A班采用PBL教學(xué)方式，B班采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，從圖可知A班學(xué)生的正確率顯著高于B班。

五、總結(jié)

通過在《DNA的復(fù)制》教學(xué)活動中進(jìn)行PBL教學(xué)法的實(shí)踐和探索，使學(xué)生從被動地接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動探尋問題的答案，高效地達(dá)到深刻領(lǐng)會并掌握所學(xué)知識的目的，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣。PBL教學(xué)法在居家學(xué)習(xí)階段生物教學(xué)活動中的應(yīng)用為現(xiàn)有教學(xué)活動提供了新的策略。

參考文獻(xiàn)：

[1]周睿.問題式學(xué)習(xí)的案例研究與思考[J].中國電化教育，2009（04）.

[2]袁保紅，石瑛等.教師在PBL授課模式中承擔(dān)的角色[J].教育教學(xué)論壇，2017（17）.

[3]謝偉君.高中生物教學(xué)與學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師通訊），2018（01）.

[4]陳明輝.淺談初高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的銜接[J].高考，2018（24）.

[5]牛亞玲.新課標(biāo)下高中生物教學(xué)的反思[J].科技視界，2013（31）.

[6]于佳洋.高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)下的教學(xué)設(shè)計分析——以《DNA分子的結(jié)構(gòu)》一課為例[J].中國校外教育，2017（17）.