PBL教學(xué)模式在高中生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐探究

摘" 要：PBL教學(xué)模式體現(xiàn)著學(xué)科教學(xué)從“教師主導(dǎo)”轉(zhuǎn)為“以生為本”這一趨勢，對改進(jìn)教學(xué)模式、優(yōu)化課堂教學(xué)流程具有重要意義。文章以PBL教學(xué)模式在高中生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐為研究課題，簡述了PBL教學(xué)模式的概念，分析了其在學(xué)科教學(xué)中的實(shí)踐流程，提出具體的實(shí)踐策略，以期幫助教師合理利用生本資源，為PBL教學(xué)模式在高中生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用搭建平臺(tái)，提高高中生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)；PBL教學(xué)模式；實(shí)踐探究

高中生物學(xué)課程包含大量的知識(shí)內(nèi)容，其具體知識(shí)點(diǎn)有較強(qiáng)的理論性和概念性。為了實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科認(rèn)知思維這一教學(xué)目標(biāo)，需要教師以問題作為課程知識(shí)的載體，改變“短、平、快”的知識(shí)呈現(xiàn)方式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，將思維認(rèn)知與課程知識(shí)相融合，以取得良好的教學(xué)成效。PBL教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和探究能力，使學(xué)生成為提問和解答的主體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，提高其學(xué)科綜合能力。教師要基于實(shí)際教學(xué)需求和自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探究PBL教學(xué)模式在高中生物學(xué)教學(xué)中實(shí)踐應(yīng)用的有效方法，創(chuàng)新授課方式，構(gòu)建高效課堂。

一、PBL教學(xué)模式概述

PBL教學(xué)模式是以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。不同于傳統(tǒng)的以教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法，PBL教學(xué)模式的核心理念在于以項(xiàng)目為基礎(chǔ)，通過問題激發(fā)學(xué)習(xí)者的動(dòng)力，使其成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的中心，圍繞問題開展主動(dòng)性、開放性和研究性學(xué)習(xí)。在PBL教學(xué)模式中，問題既是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，又是知識(shí)選擇的依據(jù)，以問題為導(dǎo)向，能夠發(fā)揮出PBL教學(xué)模式在理論與實(shí)際之間建立聯(lián)系的“橋梁”作用，強(qiáng)化學(xué)習(xí)者的認(rèn)知與能力。

二、PBL教學(xué)模式在高中生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐流程

1. 提問

在備課階段，教師可以結(jié)合教材內(nèi)容設(shè)置教學(xué)目標(biāo)，思考如何以符合學(xué)生的知識(shí)水平和理解能力的方式呈現(xiàn)課程知識(shí)，創(chuàng)新知識(shí)導(dǎo)入方式，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為設(shè)計(jì)教學(xué)問題作準(zhǔn)備。在此基礎(chǔ)上，教師要圍繞課程核心知識(shí)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性問題，以銜接后續(xù)的探究學(xué)習(xí)活動(dòng)。

2. 探究

圍繞教師提出的問題，學(xué)生可以通過自主學(xué)習(xí)或合作學(xué)習(xí)的方式對課程知識(shí)展開探究。在此過程中，教師要發(fā)揮指導(dǎo)作用，根據(jù)知識(shí)的特點(diǎn)和問題的難易程度，引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的學(xué)習(xí)方式，提高解決問題的效率。對于較為簡單的問題，教師可以讓學(xué)生梳理教材內(nèi)容尋找答案；對于綜合性較強(qiáng)的問題，教師可以組織學(xué)生采用合作探究的方式解決問題。這體現(xiàn)了PBL教學(xué)模式應(yīng)用于教學(xué)中的多樣性與全面性，有助于打造多元課堂。

3. 交流

學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)活動(dòng)結(jié)束后，教師需要給予學(xué)生一定的時(shí)間整理思路、歸納結(jié)論，隨后在課堂中組織學(xué)生開展成果匯報(bào)活動(dòng)，讓學(xué)生依次匯報(bào)學(xué)習(xí)成果，引導(dǎo)學(xué)生在交流與探究的過程中優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，積累學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)能力的提高。同時(shí)，教師可以結(jié)合學(xué)生的匯報(bào)情況，對照課程教學(xué)目標(biāo)分析學(xué)生存在的問題和不足，為后續(xù)的教學(xué)評(píng)價(jià)收集關(guān)鍵信息。

4. 反思

評(píng)價(jià)反思是PBL教學(xué)模式實(shí)踐應(yīng)用的收尾環(huán)節(jié)。在評(píng)價(jià)活動(dòng)中，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧問題的分析與探究過程，同時(shí)提出新的問題考查學(xué)生對知識(shí)的掌握與應(yīng)用情況，探索更為多樣化的評(píng)價(jià)方式。教師可以通過評(píng)價(jià)給予學(xué)生反饋，使其能夠在復(fù)盤的過程中反思自身存在的問題，總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)能力，發(fā)揮PBL教學(xué)模式的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。

三、PBL教學(xué)模式在高中生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐策略

1. 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，提出核心問題

培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力是應(yīng)用PBL教學(xué)模式的主要目的，而這需要以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生掌握分析與解決問題的方法。在高中生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)用PBL教學(xué)模式搭建課堂教學(xué)框架，教師的首要任務(wù)是圍繞課程知識(shí)設(shè)計(jì)符合教學(xué)目標(biāo)要求的問題，由問題引發(fā)學(xué)生對課程知識(shí)的思考，促使其圍繞問題開展自主學(xué)習(xí)或合作學(xué)習(xí)活動(dòng)。教師可以利用學(xué)生的直接或間接經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合生物學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)的特點(diǎn)創(chuàng)設(shè)問題情境，并由此提出問題。問題要符合學(xué)生的認(rèn)知水平，起到良好的助學(xué)作用。

例如，人教版《普通高中教科書·生物學(xué)》（以下統(tǒng)稱“人教版教材”）必修1“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”這節(jié)課建立在“生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次”知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上。學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到細(xì)胞是組成生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，但是并沒有系統(tǒng)了解過細(xì)胞的特點(diǎn)和共性。因此，教師可以從這一方向切入，結(jié)合課程知識(shí)設(shè)計(jì)問題，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生通過比較不同細(xì)胞的異同，分析細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性。由于學(xué)生在初中階段的生物學(xué)習(xí)中有過使用顯微鏡觀察細(xì)胞的經(jīng)歷，教師可以就此設(shè)計(jì)貼合學(xué)生生活的問題，如“你觀察過哪些細(xì)胞？這些細(xì)胞是否一樣？它們有哪些共同的特點(diǎn)或不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)？”圍繞這些問題，教師應(yīng)該給予學(xué)生充足的時(shí)間回憶學(xué)習(xí)經(jīng)歷，隨后鼓勵(lì)學(xué)生分享使用顯微鏡觀察細(xì)胞的經(jīng)歷，詳細(xì)介紹使用顯微鏡觀察過的細(xì)胞種類、具體的觀察過程和觀察到的不同細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“組成生物體結(jié)構(gòu)的細(xì)胞是多種多樣的，不同細(xì)胞具有不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能”，同時(shí)也可以引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)“使用顯微鏡觀察細(xì)胞的操作要求”，為后續(xù)帶領(lǐng)學(xué)生觀察紅細(xì)胞、白細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞和植物細(xì)胞等奠定基礎(chǔ)。這樣，在問題情境的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生能夠運(yùn)用已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對課程知識(shí)展開探索，使PBL教學(xué)模式的作用得以發(fā)揮。

2. 整合教學(xué)素材，設(shè)計(jì)問題鏈

高中生物學(xué)知識(shí)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和關(guān)聯(lián)性。在PBL教學(xué)模式中，教師設(shè)計(jì)的教學(xué)問題往往是圍繞課程核心知識(shí)點(diǎn)提出的，具有一定的概括性。如何利用問題引導(dǎo)學(xué)生梳理并整合課程知識(shí)，是教師需要著重考慮的問題，關(guān)系到PBL教學(xué)模式的應(yīng)用效果。對此，教師可以深入研讀教材內(nèi)容，把握知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系，設(shè)計(jì)更明確的問題，以“總問題”結(jié)合“子問題”的方式串聯(lián)成具有層次性的問題鏈，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)思路，尋求高效解決問題的方法。

例如，人教版教材必修1“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”這節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)包括酶的作用和本質(zhì)、酶降低化學(xué)反應(yīng)活化能的原理、關(guān)于探究酶的作用實(shí)驗(yàn)中控制變量法的應(yīng)用方法等。單一的教學(xué)問題無法整合課程重點(diǎn)知識(shí)，教師需要通過設(shè)計(jì)問題鏈的方式，引導(dǎo)學(xué)生在自主思考與探究學(xué)習(xí)的過程中搭建課程知識(shí)框架，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能，從而實(shí)現(xiàn)提升其學(xué)習(xí)能力的教學(xué)目標(biāo)。具體而言，教師可以整合課程知識(shí)內(nèi)容與課外教學(xué)資源，以豐富的教學(xué)素材為基礎(chǔ)，設(shè)置如下問題。

問題1：細(xì)胞在代謝的過程中會(huì)產(chǎn)生一些有害物質(zhì)，如過氧化氫，這些有害物質(zhì)經(jīng)過氧化氫酶的作用得以及時(shí)分解。酶在細(xì)胞代謝過程中發(fā)揮著什么作用？

問題2：在過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)中，通過加熱的方式能夠加快過氧化氫的分解，除此之外，還有哪些方式能夠產(chǎn)生同樣的效果？

問題3：在本次實(shí)驗(yàn)中，為什么要在加入酶的實(shí)驗(yàn)組之外另設(shè)對照組？本次實(shí)驗(yàn)中的自變量、因變量和無關(guān)變量分別是什么？

問題4：梳理實(shí)驗(yàn)過程，總結(jié)活化能的概念、酶的作用機(jī)理是什么？

在學(xué)生圍繞此問題鏈展開思考的過程中，教師可以播放過氧化氫分解的實(shí)驗(yàn)視頻，利用這類課外教學(xué)資源，輔助學(xué)生高效完成對課程知識(shí)的探索和梳理，以便其立足課程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，從酶的作用這一知識(shí)點(diǎn)切入，結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程分析酶的作用機(jī)理，挖掘概念間的聯(lián)系，完善課程知識(shí)體系。

3. 小組合作學(xué)習(xí)，探究解決問題

在課程核心問題的基礎(chǔ)上，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作解決問題，高效達(dá)成PBL教學(xué)目標(biāo)。基于完善PBL教學(xué)模式設(shè)計(jì)的目的，教師對所提出的問題進(jìn)行精細(xì)化處理，有助于學(xué)生在小組合作中有序分工，通過協(xié)作與配合，探尋解決問題的方法，高效掌握課程知識(shí)，鍛煉協(xié)作與探究能力。因此，教師可以在課堂上開展小組合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，組織學(xué)生圍繞問題鏈展開合作探究，使其在思維碰撞的過程中找到解決問題的方法，在提高學(xué)習(xí)效率的同時(shí)取得良好的探究學(xué)習(xí)成果。

例如，在教學(xué)人教版教材必修2“基因表達(dá)與性狀的關(guān)系”一課時(shí)，教師可以結(jié)合“基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系”這部分知識(shí)內(nèi)容，利用“皺粒豌豆的形成機(jī)制”和“人的白化癥狀”等資料創(chuàng)設(shè)問題情境，提出“為什么同一植株上會(huì)出現(xiàn)不同性狀的豌豆？為什么人會(huì)表現(xiàn)出不同的遺傳性狀？”這一核心問題。隨后，教師將學(xué)生分為多個(gè)學(xué)習(xí)小組，讓各組在上述兩個(gè)情境資料中任選其一作為研究內(nèi)容，并結(jié)合已學(xué)知識(shí)和已有經(jīng)驗(yàn)分析問題、解決問題。學(xué)生在閱讀教師提供的情境資料后，通過分工合作，在所學(xué)知識(shí)中尋找解決問題的線索，掌握“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”“酶在細(xì)胞代謝中的作用”等知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生通過小組討論，得出“基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀”這一結(jié)論，從中抽象出問題的答案和課程重點(diǎn)知識(shí)，即基因通過控制其表達(dá)產(chǎn)物直接或間接地控制生物體的性狀。這樣，學(xué)生在問題驅(qū)動(dòng)下通過合作學(xué)習(xí)串聯(lián)舊知與新知，探究生物學(xué)知識(shí)的本質(zhì)特征，高效、準(zhǔn)確地掌握課程重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)能力。

4. 促進(jìn)學(xué)生交流，展示學(xué)習(xí)成果

經(jīng)歷了提出問題、分析問題、解決問題三個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)后，學(xué)生能夠理解并掌握課程知識(shí)內(nèi)容。PBL教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體開展課堂教學(xué)活動(dòng)，但部分學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)不足，難以保證學(xué)習(xí)效果，這需要教師在學(xué)生解決問題后，了解其在學(xué)習(xí)過程中采用的方法和取得的學(xué)習(xí)成果。鑒于此，教師應(yīng)該在課堂教學(xué)中預(yù)留出足夠的時(shí)間，組織學(xué)生進(jìn)行成果匯報(bào)，讓各個(gè)學(xué)習(xí)小組展示學(xué)習(xí)成果，并鼓勵(lì)小組與小組之間、學(xué)生與學(xué)生之間展開交流、討論，完善課程知識(shí)體系。

例如，在教學(xué)人教版教材選擇性必修1“神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)”一課時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生圍繞“運(yùn)動(dòng)員從聽到槍響到作出起跑的反應(yīng)，完成了一系列反射活動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員聽到信號(hào)后神經(jīng)產(chǎn)生興奮，興奮的傳導(dǎo)經(jīng)過了一系列的結(jié)構(gòu)。那么，興奮在反射弧中是以什么形式傳導(dǎo)的？它又是怎樣傳導(dǎo)的呢？”這一問題展開探究，隨后組織學(xué)生匯報(bào)學(xué)習(xí)成果。各組代表輪流上臺(tái)匯報(bào)本次探究學(xué)習(xí)取得的成果，并與其他小組就不同的觀點(diǎn)展開交流與探討。小組A的代表提出觀點(diǎn)：“從運(yùn)動(dòng)員受外界刺激作出反應(yīng)這一行為來看，這是神經(jīng)反射的過程，需要經(jīng)過大腦的處理。在這一過程中興奮首先由耳朵的神經(jīng)傳入大腦，經(jīng)過處理后，大腦釋放信號(hào)，再由神經(jīng)傳導(dǎo)至運(yùn)動(dòng)器官，作出反應(yīng)。”就此觀點(diǎn)，教師可以鼓勵(lì)其他小組進(jìn)行補(bǔ)充或提出疑問，如小組B的代表提出問題：“興奮在傳輸至大腦之前會(huì)在神經(jīng)元之間傳遞，此過程中興奮是如何傳輸?shù)哪兀俊本痛朔较颍處熃M織學(xué)生在匯報(bào)成果的同時(shí)，進(jìn)一步深究課程核心問題，使其深入交流，掌握課程關(guān)鍵內(nèi)容。

5. 實(shí)施評(píng)價(jià)總結(jié)，反思學(xué)習(xí)過程

學(xué)生完成學(xué)習(xí)成果匯報(bào)后，教師需要針對學(xué)生的匯報(bào)情況和學(xué)習(xí)成果作出評(píng)價(jià)。教師既可以直接根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果作出評(píng)價(jià)，又可以結(jié)合課程知識(shí)向?qū)W生提出新的問題，再根據(jù)問題回答情況了解其對知識(shí)的掌握與應(yīng)用，結(jié)合成果匯報(bào)情況，系統(tǒng)指出學(xué)生在問題解決和知識(shí)學(xué)習(xí)過程中存在的問題。在教師的問題引導(dǎo)和評(píng)價(jià)指導(dǎo)下，學(xué)生不僅可以鞏固教師指出的知識(shí)薄弱點(diǎn)，還可以根據(jù)教師的反饋優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，鍛煉和提高分析與解決問題的能力，在反思中取得進(jìn)步。

例如，在教學(xué)人教版教材選擇性必修2“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”一課時(shí)，在各小組完成對“生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的方向與過程是怎樣的”這一問題的學(xué)習(xí)成果匯報(bào)后，教師了解到學(xué)生已經(jīng)初步掌握了生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級(jí)，能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失等知識(shí)內(nèi)容。對此，教師可以通過問題檢驗(yàn)學(xué)生對課程知識(shí)的掌握情況，繼續(xù)提出問題：“在生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)中，流入第二營養(yǎng)級(jí)的能量應(yīng)該用第二營養(yǎng)級(jí)生物的攝入量還是同化量來表示？”根據(jù)學(xué)生分析得出的結(jié)論，教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，并實(shí)施針對性評(píng)價(jià)，指出學(xué)生的知識(shí)薄弱點(diǎn)，給予其相關(guān)建議，如“結(jié)合能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)的示意圖，參照第一營養(yǎng)級(jí)內(nèi)的能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程，著重分析能量在第二營養(yǎng)級(jí)內(nèi)的流動(dòng)過程”。以評(píng)價(jià)明確方向，以問題引發(fā)思考，強(qiáng)化學(xué)生對課程重點(diǎn)知識(shí)的掌握。

綜上所述，在高中生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)用PBL教學(xué)模式，能促進(jìn)教師與學(xué)生課堂身份的轉(zhuǎn)變。在PBL教學(xué)模式中，教師是學(xué)生的領(lǐng)路人，學(xué)生能夠發(fā)揮課堂主體作用，認(rèn)識(shí)到自主學(xué)習(xí)的重要性。教師應(yīng)該充分理解PBL教學(xué)模式的內(nèi)涵，結(jié)合高中生物學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，探索PBL教學(xué)模式的科學(xué)應(yīng)用方法，從而優(yōu)化課堂整體教學(xué)設(shè)計(jì)。在實(shí)際教學(xué)中，教師需要以思維引導(dǎo)為主要方式，以設(shè)計(jì)核心問題為中心，整合教學(xué)素材與資源，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供支持，組織合作探究活動(dòng)與課堂交流活動(dòng)，采取科學(xué)的評(píng)價(jià)方式指導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，促進(jìn)學(xué)生思維認(rèn)知水平和問題解決能力的提高，發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

基金項(xiàng)目：黔西南州基礎(chǔ)教育科學(xué)研究課題——基于PBL教學(xué)模式的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究（2023QXNZ252）。

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