高中生物教學中PBL 教學法應用初探

杜建梅

（甘肅省武威第二中學，甘肅武威 733000）

高中生物教學領域的PBL（problem-based learning）教學法，主要是指以問題為學習的起點，學生的一切學習內容和活動都是將問題作為主軸架構的，有助于驅動學生自主、合作、探究技能的養成。因此，教師應該明確PBL 教學法在高中生物教學中的實施優勢，根據生物課程內容樹立問題導向，圍繞學生生物素養和自主學習能力的發展需求，精心擬訂PBL 教學方案，引領學生思考和解決問題，從而改變灌輸式生物教學局面，高質、高效地培育學生綜合能力。

一、高中生物教學中PBL 教學法的應用價值

（一）能夠營造自主、開放的生物學習環境

在傳統的高中生物教學中，課堂環境比較僵化，教學的主導權掌握在教師手中，學生只能居于被動聽課的地位，很難充分參與課堂交流，學生的自主學習意識會被逐漸壓制削弱，成為生物課堂的邊緣角色。PBL 教學法是以問題為主線、學生為中心，教師化身為學習活動的組織者和知識構建的促進者，僅在關鍵時刻起到支架、點撥和導練的作用。在高中生物教學中應用PBL 教學法，能夠營造自主、開放的學習環境，比如提出問題后，教師可以把探討的空間交給學生，使其暢所欲言、充分交流觀點，促進師生、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）能夠加深學生對生物概念的認知理解

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，以往教師普遍沿用“講課—聽課—練習”的三段式教學法。這種教學模式耗時長，效率卻不盡如人意，學生只能對生物概念形成粗淺的認識，很多知識死角在練習環節會顯現出來。PBL 教學法的價值，就在于盡可能地當場暴露有關生物課程的問題，將其實施于高中生物教學中，能夠加深學生對生物概念的認知理解。比如在設定和提出課程核心問題的同時，教師還可以鼓勵學生反饋新發現的問題，在討論中不斷解答新問題，挖掘并消除可能潛在的認知誤區，形成自己對生物概念正確、深刻的理解，從而縮短學習過程，促進學習成果的提質增效。

（三）能夠鍛煉學生的生物實踐和探究技能

新時期的高中生物教學，追求培育學生的實踐精神和科學探究素養，堅持綜合能力的發展本位，但是就過往的生物教學而言，學生的學習內容局限于課本，探究形式較為單一，缺少實踐性和探究性，學生無法得到多方面的能力鍛煉。PBL 教學法的核心理念是理論與實踐的有機結合，強調在學生探究解決問題的過程中，動用多元思維和學習技巧。在高中生物教學中實施PBL 教學法，能夠鍛煉學生的生物實踐和探究技能。比如在設置課程問題后，教師可以引導學生圍繞問題展開資料查詢、觀點辯論、設計實驗方案、操作實驗等實踐研究活動，使其動手動腦、表達溝通，齊心協力攻克難題，從而創新生物教學模式，驅動學生實踐和探究技能更上一層樓。

二、高中生物教學中PBL 教學法的應用策略

（一）創設真實的生物情境，引出問題

PBL 教學法是以問題統領課堂教學，學生的一切學習活動都是沿著問題的主線展開的。在高中生物教學中運用PBL教學法，關鍵點在于問題的設計和提出，這一步的落實情況直接關系到學生的興趣激發和思維活化效果。生物課程的核心問題與現實世界存在千絲萬縷的聯系，情境創設符合學生的認知經驗，適宜在PBL 教學提出問題的環節使用，教師應該根據生物課程的重難點，開發整合多元化的教育資源，創設真實的生物情境，引出生物課的核心問題，使學生產生好奇、質疑和困惑，從而為PBL 教學打造良好的開端。

在基于PBL 教學創設真實的生物情境時，教師應該做好對教材和學情的分析，立足教材中的要點知識設計問題，根據問題的內容，以及學生的生物基礎、認知水平等要素，收集情境創設素材。對于素材的選擇，必須貼近日常生活和現實事物，素材類型包括圖片、圖表、短視頻、調查報告，等等。使用PowerPoint 將收集所獲的素材編制成課件，在情境創設階段播放，同時揭示預先設計的核心問題，使學生明晰問題的緣起及后續的探究方向。如在關于細胞增殖的生物教學中，課程要點是認識生物體的生長，依靠細胞分裂增加數量和細胞生長增大體積，預設的核心問題是“生物體的生長是靠細胞體積的增大還是細胞數目的增多？”教師可以應用PPT 課件，播放一粒種子成長為一棵幼苗的過程短片，真實情境瞬間集中了學生的注意力。教師先拋出兩個小問題：一粒種子是如何成長為一棵幼苗的？生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎是什么？學生交流后回答：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料，進而長成一棵幼苗，細胞增殖是生物體生長的基礎。教師認同后，引出預設的核心問題，這樣在真實情境的帶動下，學生就對細胞增殖產生濃厚的學習和思考興趣，從而達成PBL 教學的問題拋出目標［2］。

（二）組織小組式合作學習，分析問題

在高中生物教學中應用PBL 教學法，分析問題是至關重要的教學流程。學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板塊，再逐一突破，實現核心問題的最終解決。PBL 教學提倡自主、合作學習，每個學生的生物素養和看問題的角度存在差異性，合作討論有益于促進學生相互啟發。因此，在分析問題的流程時，教師應該組織小組式合作學習，引導學生立足問題集思廣益，將問題指向的生物知識點進行精細化地拆解，從而提高學生的合作意識，為核心問題的解決鋪平道路。

在基于PBL 教學的問題分析開展小組式合作學習時，教師必須先合理分組，小組人數以5—6 人為宜，考慮學生生物學習能力和學習水平，均衡地在各個小組中分配學優生、發展生和基礎生。在學生合作分析問題期間，教師應該提供開放式的探討空間，盡量讓學生通過討論自主拆解問題，當學生遭遇認知阻礙時，教師可以介入啟發，啟發手段以設問為主，留下獨立思考的余地，同時指導各組學生把問題分析的過程、結果記錄下來，作為后續探究的重要依據［3］。如在關于伴性遺傳的生物教學中，教師設計的核心問題是“色盲的遺傳特點是什么？”提出問題后，教師組織學生以小組為單位開展分析活動，并跟進導語：同學們，這個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，如果發現對問題缺乏頭緒的小組，可以設問啟發：色盲的遺傳方式是什么？色盲的基因型和表現型有哪些？使學生有的放矢地分析問題。幾分鐘后，各組反饋問題分析結果：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型。教師指導學生做好筆記，根據分析結果，繼續合作收集遺傳圖解、男性和女性色盲基因型等資料。通過組織小組式合作學習，學生對問題的解析更加透徹，并能夠互換觀點和見解，從而實現PBL 教學法的有效應用。

（三）制定可行的實驗方案，探究操作

在高中生物教學中，并不是所有課程問題都能通過純粹的討論加以解決，生物學科的基礎是實驗，對于實驗類問題，學生必須參與實驗方案的設計、動手操作等活動，才能領會生命現象和變化規律，掌握破解實驗問題的思路和方法。因此，在高中生物教學中應用PBL 教學法，教師應該聚焦實驗類問題，在討論的基礎上增加實踐活動，引導學生結合實驗問題分組協作，提出實驗猜想，制訂可行的實驗方案，依托探究操作尋求問題的解決辦法，從而強化學生的科學探究素養，拓展PBL 教學法的應用路徑。

在基于PBL 教學開展生物實驗探究時，教師應該根據實驗課的目標，設計并提出問題，同時搭配信息化或生活化材料，引導學生了解實驗的目的和問題重點。隨后，教師啟發學生聯系問題和學過的生物知識，按照分析問題→設置猜想→制訂實驗方案→探究操作的流程，合作完成實驗項目，回歸到最初的實驗問題上，進行深入研討，教師在此期間做好器材保障和輔助指導。如在關于DNA 的粗提取與鑒定的生物實驗教學中，教師可以在白板上展示染色體成分的結構圖，提出實驗問題：染色體的主要成分是蛋白質、DNA 和少量的RNA，那么該如何粗提取和鑒定DNA 呢？接下來，教師讓學生分小組緊扣問題開展研究，先討論提出實驗假設，再根據假設構建實驗操作的方法和步驟，形成實驗方案。各組研究后匯報假設：利用DNA、RNA、蛋白質和脂質等，在物理和化學性質方面的差異，粗提取DNA，去除其他成分，再用二苯胺鑒定DNA。教師認可假設后，學生設計實驗方案并匯報：制雞血細胞液（加抗凝劑）→獲得雞血細胞（離心或靜置）→獲得雞血細胞核物質（提核物質、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驗材料，狗血能代替嗎？為什么？學生：不能，因為哺乳動物的紅細胞中沒有細胞核，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，讓各組按照實驗方案開展探究操作，提醒學生充分攪拌雞血細胞液、沉淀DNA 必須用冷酒精、正確攪拌含有懸浮物的溶液，各小組通過分工協作，先提取出雜質較少的DNA，再使用沸水浴法在DNA 中加入二苯胺，觀察到DNA 變藍的實驗現象，順利地鑒定DNA，這樣在PBL 教學法的驅動下，學生設計實驗方案和探究操作能力都獲得增強，并出色地解決生物實驗問題。

（四）交流分享探究的結論，拓展問題

PBL 教學法在高中生物教學中的應用，并不僅限于課程核心問題的解決，在自主、合作學習的過程中，學生的思維經過碰撞，還會不斷地發現新問題、產生新認識，這些都是非常寶貴的生成資源。因此，教師應該利用交流分享探究結論的契機，引導學生反饋新問題和質疑，師生展開集中討論，清理每一個知識死角，從而使核心問題得到拓展，培養學生的質疑精神和自學能力。

在基于PBL 教學開展探究結論分享時，教師應該從生物課的核心問題出發，讓學生輪組匯報問題解析結果，各組復核無誤之后，再鼓勵學生反饋具有困惑、質疑和爭議性的問題，引導其延伸討論。如在關于染色體變異的生物教學中，教師設置的核心問題是“多倍體和單倍體的形成原因是什么？”學生分小組復習植物細胞的有絲分裂過程、染色體數目變化、分裂后期特點等知識，通過探究和歸納概括，在交流分享環節準確地解答問題，教師引導反饋：在探究過程中，大家是否產生新的問題及困惑，請勇敢地反饋！有學生反饋：我不理解如何區分單倍體、二倍體和多倍體。其他學生也加入新問題的研討，最終認定例證法是區分三者的最可行方法，并列舉相關例子，這樣學生就同時解決生物課程的核心問題和分支問題，使孤立的知識點形成完整的知識鏈［5］。

（五）評價PBL 學習過程，促進反思

評價是高中生物課堂教學的重要流程，PBL 教學強調對學生思考、解決問題過程的關注，不同學生的探究表現、收獲到的知識經驗存在差異性，傳統的終結性評價無法讓學生取長補短、相互借鑒。因此，教師應該重視評價生物PBL 學習過程，促進學生反思自身在問題探究中的不足。

在對生物PBL 學習過程實施評價時，教師應該根據課程問題的探究情況和結論，帶領學生開展組際、組內互評、個人自評等形式的評價活動，評價指標包括問題結論是否正確，探究過程中誰的觀點和思路最有價值，自身技能還存在哪些短板，需要鞏固的知識點有哪些，等等。在學生進行多元化評價活動期間，教師需要提醒學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和思維上的局限性，以及在PBL 學習過程中溝通、表達、配合等方面的劣勢，鼓勵學生之間積極“取經”、互通有無，達到共同進步的目的。最后，教師再進行總結點評，肯定學生在問題探究中的表現，包括理性思維、協作實踐能力等，委婉地點出需要改進或加強的部分，這樣通過對PBL 學習過程的有效評價，學生就會自覺反思生物素養和綜合能力的薄弱點，力爭在下次生物問題探究中取得更大的突破［6］。

綜上所述，在高中生物教學中應用PBL 教學法，能夠營造自主、開放的生物學習環境，加深學生對生物概念的認知理解，鍛煉學生的生物實踐和探究技能。教師應該立足生物課程目標，樹立問題教學導向，通過創設真實的生物情境、組織小組式合作學習、制訂可行的實驗方案、交流分享探究結論、評價PBL 學習過程等路徑，落實問題的引出、分析、拓展等目標，同步強化學生解決生物理論問題和實驗問題的能力，使其形成質疑精神和反思意識，從而實現PBL 教學法的高效應用。