基于PBL教學模式的高中生物學教學研究

隨著教育改革的不斷深入，傳統的教學模式已經無法滿足現代教育發展的需要。在高中生物學教學中，教師需要探索新的教學模式，以激發學生的學習興趣，提高學生的學習效率。基于問題導向的學習（Problem-Based Learning，PBL）是一種以問題為驅動的教學模式，它強調學生在實際問題解決過程中學習知識和技能。

一、高中生物學應用PBL教學模式的優勢

PBL教學模式是一種以問題為導向、以學生為中心的教學方法。與傳統教學模式相比，PBL教學模式更加注重學生的主動學習、合作學習和實踐能力的培養，強調學生的主動參與和自主學習，有助于激發學生的學習興趣和主動性。PBL教學模式注重培養學生的問題解決能力，通過問題的探究和解決，學生能夠更加深入地理解和掌握知識。在解決問題的過程中，學生需要運用所學知識進行分析、推理和判斷，從而培養批判性思維和創新能力。這種能力對于學生未來的學習和職業發展具有重要意義。同時，學生在合作學習過程中還能培養團隊協作能力和溝通能力。

二、高中生物學PBL教學實踐效果與問題分析

高中生物學作為自然科學的重要學科之一，對學生的科學素養和綜合能力培養具有重要意義。傳統的高中生物學教學模式往往注重知識的灌輸和應試技巧的訓練，忽視了學生主動學習和問題解決能力的培養。隨著教育教學改革的深入，越來越多的教師認識到PBL教學模式在培養學生主動學習、問題解決能力方面的優勢，并嘗試將其引入到實際教學中，其成效是顯著的。但目前PBL教學模式在高中生物學教學中仍存在一些問題，首先，問題的設計和選擇是關鍵環節，需要教師具備較高的專業素養和教學能力。然而，目前一些教師可能缺乏相關的培訓和實踐經驗，導致問題的設計不夠合理。其次，學生的分組和合作學習也是一大挑戰，如何確保每個小組都能充分發揮其優勢，實現有效的合作學習，需要教師進行精心的組織和指導。

三、基于PBL教學模式的高中生物學教學策略

（一）高中生物學PBL教學實施措施

1.問題的設計與選擇。在PBL教學模式中，問題的設計和選擇是關鍵環節。教師應根據高中生物學課程標準和教學目標，結合學生的實際情況和興趣點，設計具有挑戰性和實際意義的問題。問題的設計應體現知識的綜合性、實踐性和創新性，能夠激發學生的探究欲望和學習興趣。教師可以通過與學生的日常交流、觀察學生的學習行為等方式，深入了解學生的知識背景、學習需求和興趣愛好。

2.學生的分組與合作。在PBL教學模式中，學生通常被分為若干小組，以團隊的形式進行問題的探究和解決。在分組時，教師應根據學生的特點和能力水平進行合理搭配。每個小組內應有不同能力層次的學生，以便他們可以相互學習、相互幫助，確保每個小組都能充分發揮其優勢，實現有效的合作學習。在合作學習過程中，教師應充當引導者和協調者的角色，引導學生積極參與討論、分享觀點、互相學習，形成良好的學習氛圍和合作機制，并適時給予指導和建議。

3.資源的利用與整合。PBL教學模式注重學生對資源的利用和整合能力。教師應為學生提供豐富的學習資源，包括教材、參考書、網絡資源等，并指導學生如何有效地利用這些資源進行問題的探究和解決。同時，教師還應鼓勵學生自主尋找和整合資源，培養他們獲取和處理信息的能力。例如：教師可以為學生推薦一些權威的生物學網站、數據庫或學術期刊，幫助他們快速獲取相關信息，為問題的解決提供更多的思路。

4.教師的角色與定位。在PBL教學模式中，教師的角色發生了轉變，從傳統的知識傳授者轉變為學生學習的引導者和促進者。教師應密切關注學生的學習進程，及時給予指導和反饋，幫助學生解決在探究過程中遇到的問題。同時，教師應鼓勵學生發揮主觀能動性，進行自主學習和探索。在PBL教學模式中，教師不再是簡單的知識灌輸者，教師應根據學生的學習情況和反饋，適時調整教學策略和方法，以確保教學目標的實現。在探究過程中，教師應尊重學生的觀點和想法，給予他們充分的表達和展示的空間。

（二）高中生物學PBL教學模式設計

以人教版必修一第6章第1節細胞增殖為例，通過設計具體的問題情境，引導學生探究細胞分裂的過程和意義。

1.教學目標。知識與技能：學生能夠準確理解細胞分裂的概念、不同類型的細胞分裂過程，以及細胞分裂在生物體生長、發育和遺傳中的作用，了解細胞增殖在生物發育、組織修復和癌癥等方面的應用，并在小組合作中展示他們的理解和分析。過程與方法：學生通過參與PBL活動，發展科學探究能力，包括提出問題、設計實驗、收集和分析數據，以及基于證據進行推理和論證。情感態度與價值觀：學生通過參與PBL學習過程，培養對生物學學科的興趣和好奇心，增強科學探究的熱情，以及培養學生負責的態度。

2.問題設計。引入問題：細胞能無限長大嗎？如果細胞不能分裂，生物體會發生什么變化？為什么細胞分裂對生物體的生長和發育至關重要？基礎問題：細胞分裂有哪些類型，它們各自的特點和作用是什么？如何區分有絲分裂和減數分裂？探究問題：在有絲分裂的過程中，染色體如何確保遺傳信息的準確復制和平均分配？細胞如何檢測和修復分裂過程中可能出現的錯誤？應用問題：科學家如何利用細胞分裂的知識來治療癌癥？拓展問題：細胞分裂的機制在不同物種間有何相似性和差異性？這些差異如何影響我們對進化和多樣性的理解？反思問題：通過本次對細胞分裂的學習，我們如何更好地理解生命的連續性和個體發育的過程？

3.學生分組與合作學習。將學生分成若干小組，每組4—5人。小組內成員根據各自的興趣和能力，分別承擔不同的角色，如記錄員、發言人、資料搜集員等。

4.教學過程。導入新課：教師播放一段視頻，展示生物體從受精卵到性成熟的過程，引導學生思考生物體生長的基本原理。提出問題：“生物體是如何從一個小的細胞成長為一個成熟的個體的？”以此作為課程的開端。問題探究：學生分組后，每組選擇一個與細胞增殖相關的問題（從問題鏈中選擇），并開始收集資料和討論。教師提供一系列啟動資源，如顯微鏡下的細胞分裂圖像、科學文章、在線模擬軟件等。小組合作：每個小組確定各自的角色（記錄員、研究員、發言人等），并開始合作探究。教師巡回指導，確保每個小組都在正確的軌道上，并提供必要的幫助。實踐操作：學生通過顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂過程，記錄觀察結果。學生嘗試使用在線模擬軟件，模擬細胞分裂過程，并記錄關鍵步驟。成果展示：每個小組準備一個簡短的報告，展示他們對細胞增殖的理解。報告應包括問題的答案、觀察和模擬的結果，以及對細胞分裂重要性的討論。全班討論：小組輪流展示他們的成果，其他小組提問和評論。

5.評價與反饋。教師總結：教師對學生的展示進行點評和總結，強調細胞分裂在生物體生長和發育中的重要作用，同時鼓勵學生繼續探索和研究生物學領域的新知識。過程評價：教師觀察學生在小組討論和探究過程中的表現，記錄他們的參與度、合作精神和解決問題的能力等。成果評價：教師根據小組的展示成果，評價他們對細胞分裂方式的理解和分析能力，以及創新思維和表達能力等。反饋與改進：教師根據學生的表現和評價結果，提供具體的反饋和建議，幫助他們改進學習方法和提高學習效果。同時，教師也要反思自己的教學設計和實施過程，不斷完善和優化PBL教學模式。

四、結語

本研究對PBL教學模式在高中生物學教學中的應用進行了深入探討，揭示了其在促進學生主動學習、提升問題解決能力以及增強團隊合作精神方面的潛力。盡管在實施過程中遇到了一些挑戰，如問題設計的質量、學生合作的有效性等，但這些經驗為未來教學實踐提供了寶貴的參考。為進一步提升PBL教學模式的實施效果，未來應更加注重教師專業發展、教學資源的豐富性以及評估機制的完善，確保學生能夠在一個支持性和挑戰性并存的環境中，全面發展學科素養和綜合能力。

（徐德明）