高中生物教學中PBL教學法的應(yīng)用

摘要：PBL教學法的特點是以學生為主體，讓學生在討論與學習中主動獲取知識，提高自主探究能力，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，有利于促進學生的全面發(fā)展。文章從PBL教學法的概述，應(yīng)用PBL教學法的意義、必要性等方面進行論述，積極探尋高中生物教學中PBL教學法應(yīng)用的途徑。關(guān)鍵詞：高中生物；PBL教學法；路徑隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，國民生活水平不斷提高，我們正處在一個革新與變化的年代。而教育應(yīng)當有助于人民為將來的工作做好充分的準備，因為這些工作現(xiàn)在還沒有出現(xiàn)，而且還不能明確界定[1]。受應(yīng)試教育的影響，許多學生存在學習目的不明確、對事物缺乏好奇心與探索欲望的問題。PBL是一種強調(diào)以問題情境為指導，注重對問題進行分析和研究的一種新的、有針對性的教育方式，PBL在中學生物學課堂上的運用，能夠很好地契合當前時代對人才培養(yǎng)的需求。文章主要論述了PBL在中學生物學中的運用，并對其進行了初步的探索。因此，教師必須轉(zhuǎn)變觀念，重視提高學生的綜合素質(zhì)。一、關(guān)于“PBL教學法”PBL（ProblemBasedLearning），可以翻譯成“問題式教學法”，在最近幾年得到了越來越多的重視。“PBL”最開始是源于外國的醫(yī)療教學，美國神經(jīng)科學院的巴羅斯于1969年在加拿大麥克馬斯特大學創(chuàng)立了PBL。北京師大心理學院的張建偉提出，PBL教學方法是將學生置于一個復(fù)雜而有意義的問題環(huán)境中，讓學生在小組協(xié)作中去求解真正的問題，從而獲得隱藏在問題后面的科學知識，培養(yǎng)學生的解題技巧。這就是PBL的基本構(gòu)成因素：情境因素、問題因素、教師因素、學生因素。PBL教學方法在生物學中的運用，就是教師以課本中的關(guān)鍵知識點為依據(jù)，通過問題的解答，來指導學生把握學習的要點，從而促進課堂的發(fā)展。二、高中生物教學中PBL教學法應(yīng)用的可行性分析《普通高中生物學課程標準》（2017年版，以下簡稱《標準》）提倡學生通過對生物學基本理論的深刻認識，使其能夠在實踐中應(yīng)用生物學基本理論來進行社會議題的探討和個體化的自主選擇。PBL教育強調(diào)在具有復(fù)雜性和重要性的問題環(huán)境中進行學習，通過協(xié)作的方式來求解實際問題，從而獲得隱藏于問題中的科學信息，進而加強自身的問題求解技巧，增強自身的獨立學習能力。PBL教學是一種以有效處理實際問題為目標，并在這個基礎(chǔ)上對學生進行相應(yīng)的學習，符合《標準》的相關(guān)規(guī)定，具有很強的創(chuàng)新意義，它重視對學生的知識和技巧的訓練，促進高中生的全方位發(fā)展。符合學生成長的特征。在中學階段，是一個學生的認知發(fā)展接近于成熟的階段，在這個階段，他們看待問題和分析問題的能力變得越來越強大，他們的情感也變得比較穩(wěn)定。在這一過程中，他們的自主意識得到了加強，思想也得到了進一步的發(fā)展。若將PBL方法應(yīng)用到高中生物教學中，則可使他們對該方法產(chǎn)生正面反應(yīng)，并愿意主動地參加，有利于他們在高中的發(fā)展。高中生的辯證思維能力已經(jīng)得到了很大的發(fā)展，他們的自我批評能力、自覺性和自控力都比較強，他們的抽象邏輯已經(jīng)逐漸被主導思想所代替，他們的創(chuàng)造力也得到了很大的提升；在高中時期，他們具有強烈的探索精神和求知欲望，他們對身邊發(fā)生的一切新的東西都充滿了好奇心。三、高中生物教學中PBL教學法應(yīng)用的具體過程（一）前期準備1.教師方面（1）對教科書進行分析，選擇合適的教學內(nèi)容首先，能否將PBL方法應(yīng)用于中學生物教學，要結(jié)合實際，即并非所有的中學生物學課程都適用于PBL方法。其次，在進行問題的設(shè)置時，教師要參照高中生物的教材，根據(jù)教材的要求，確定出在教學結(jié)束后，學生要達到的三個維度的目標，這樣才能決定PBL問題所含的信息量。在此基礎(chǔ)上，提出了文章所要探討的問題。還可以針對課堂上學生所提的具有深層意義的問題，進行提問式教學。比如：在《標準》中，“神經(jīng)調(diào)控與體液調(diào)控的關(guān)系”這一節(jié)規(guī)定的教學目的是：“舉出一個例子，說明如何使兩個系統(tǒng)互相協(xié)同，以維持人體的穩(wěn)態(tài)。”從而，教師可以將問題的內(nèi)容明確為：人體是怎樣進行溫度調(diào)節(jié)和水鹽調(diào)節(jié)的，從而引出人體溫度調(diào)控和水鹽調(diào)控所包括的全部教學內(nèi)容。PBL問題的內(nèi)容在選定后，就必須要明確學生在問題的求解中所要具備的能力，并要確定問題是如何有助于他們獲得那些能力的。例如：為了要回答關(guān)于人體溫度調(diào)節(jié)的問題，就必須要了解調(diào)節(jié)的激素、方式、結(jié)構(gòu)和作用機理，同時還要能對體溫調(diào)節(jié)的過程進行說明。需要指出的是，教師要從學生的真實程度和自己的教育經(jīng)歷中，有目的地確定并選取與其生活緊密有關(guān)的問題，設(shè)計能夠提高學生能力的問題。（2）結(jié)合學生發(fā)展程度進行學情分析問題的設(shè)計既要以《標準》的要求為依據(jù)，又要重視學生已有的知識和技能，同時要對他們原來的認知水平、學習風格和學習態(tài)度進行充分考慮。此外，還要注意學生的愛好，尤其是跟學生的文化和人生有關(guān)的。當教師在設(shè)計課程時，考慮到學生的具體需要，就可以幫助他們決定他們在課程中的作用。在開始研究這節(jié)課時，教師也要確定所要研究的內(nèi)容，包含批判思考、一般問題解決、社會技巧、認知技巧、學習策略，以及在合作及知識構(gòu)建方面的技巧。（3）確定問題的設(shè)置以及學生的角色定位在明確了教育內(nèi)容的具體目標后，并對所需要的信息材料進行了搜集，這時就可以對問題進行定位。首先，教師給學生選擇的問題必須與他們的現(xiàn)實生活密切相關(guān)，這樣才能讓學生感覺到自己所學到的知識有很大的用處，這樣才能大大提高他們的學習熱情[2]。比如：我們和艾滋病之間隔多遠？AIDS和免疫缺陷之間的關(guān)系怎么樣？怎樣進行防范？這些問題和學生的現(xiàn)實生活有著密切的關(guān)系，能夠促進他們對HIV的傳播方式有更多的認識，并且積極地參加HIV的預(yù)防和宣傳工作。此外，一些現(xiàn)實生活中的熱門話題，也值得我們重視。比如：“向光性”“全球變暖”“生態(tài)農(nóng)業(yè)”“生態(tài)倫理”等。在實踐中，這些熱門話題會引起學生的強烈的反響，并且積極地進行深度問題的學習。2.學生方面（1）分組，分工在PBL的教學中，學生在集體活動中經(jīng)常會遇到一些問題。上課之前，教師要安排學生分組。在進行分組時，可以采取“群體同質(zhì)性，群體內(nèi)部異質(zhì)性”的方法。之后，學生除了就議題提出自己的意見與建議，更要在小組中承擔起自己的責任。在小組中，可以根據(jù)小組中每個人的個人特征和具體的工作條件來確定小組中的工作人員。例如：管理能力、自我約束能力和責任心強的同學，可以作為組長；理解能力強、總結(jié)能力強、寫作能力強的學生可以做筆記等。每一組通常有四至六個人。當然，小組和內(nèi)部人員的分配只是一個問題的外部表達，最關(guān)鍵的是，如何理解問題，如何交流，如何解答問題。每位學生必須全面理解所要研究的問題及所要處理的問題，并在理解的前提下，發(fā)表自己的看法，與其他小組成員共同交流。在學習過程中，可以依據(jù)自己的興趣和搜集資料的難度，確定自己的學習主題，這樣不僅節(jié)約了學習的時間，而且能更好地強調(diào)學習的重要性。（2）小組調(diào)整經(jīng)過一段時期的教學，教師可以在不同的團隊中，按照各自團隊的具體表現(xiàn)，對團隊成員進行相應(yīng)的調(diào)配。在某些小組中，學習能力比較強的組員可以被抽到學習能力比較差的組中，去協(xié)助其他學生，從而引領(lǐng)該小組的學習。教師還可以在實際條件下，按照自己的要求，進行各個小組的重組，把原本比較穩(wěn)定的小組，再組成一個新的小組，并對其進行工作的分配。這種方法可以讓學生在班上輪流完成自己沒有完成的任務(wù)，以實現(xiàn)在團體中對自己進行訓練和提高，同時增強了學生之間的相互理解與合作。（二）教學環(huán)節(jié)的設(shè)計1.問題的設(shè)計“知識是從思考開始的，思考是從疑惑開始的?！庇山處熕龅膯栴}，應(yīng)該包括一組具有一定復(fù)雜性和真實感的非良構(gòu)問題，并且盡可能地讓同學們參加討論。在PBL教學中，問題的設(shè)計至關(guān)重要，而問題的設(shè)計又如同一種“玩”，更能激發(fā)出新的興趣。在運用PBL進行生物學課堂教學的過程中，可以結(jié)合當前的時事新聞，來營造一個現(xiàn)實的問題情境，來引發(fā)“思”。比如：在“基因工程”的課堂上，教師可以通過幻燈片展示百科全書中關(guān)于“黃金大米”的知識，說明普通的稻谷為“白色”，而“黃金大米”為金黃色，從而使學生在學習中發(fā)現(xiàn)問題。學生經(jīng)過教師的引導，學生就會對它產(chǎn)生濃厚的興趣，希望能把它搞清楚，這樣就能激發(fā)出學生對問題進行解答的內(nèi)在動力，從而為以后的課堂學習打下基礎(chǔ)。被問題所驅(qū)使，以完成“基因工程”課程的教學目的：在本課程中，通過問題的梳理，使學生在問題中獲得幫助，培養(yǎng)其生物學的基本素質(zhì)。具體問題如下：限制性酶系由哪些種類的生物體產(chǎn)生？為何會有？DNA接合酶和DNA聚合酶有何區(qū)別？遺傳工程媒介？在植物、動物、微生物等不同類型的受體細胞中導入靶基因的路徑？2.自主學習學生對問題的認識、問題的解決以及教師的介入，都會對學生的自主性產(chǎn)生一定的作用。而在這些因素中，最主要的因素就是教師介入。在教學過程中，要注意到不同程度的學生在學習風格上的差別，并在提問后給予適當?shù)姆答?。例如：當一個學生在答案中提到“限制酶來自什么類型的生物”的時候，可以讓他回想一下噬菌體侵染大腸桿菌的過程：因為原核生物很容易被大自然的異種DNA攻擊，因此在漫長的演化過程中，它們會產(chǎn)生一種完善的攻擊方式，換句話說，這些都是因為這些因素導致的。因此，它們實質(zhì)上屬于原核生物的攻擊工具。與此同時，在這個環(huán)節(jié)中，教師要針對各個小組所提的問題，給出一些有意義的意見，展開有效引導。尤其是要對在平常的學習過程中那些表現(xiàn)得很差的同學進行激勵，多給他們發(fā)表意見的機會，并要對他們予以激勵。在學生面臨一個比較復(fù)雜的問題并且沒有辦法得到答案的時候，教師可以向他們提出一個輔助的問題，或者將一個比較復(fù)雜的問題拆分成幾個子問題，讓他們一步一步地去了解這個問題的求解方式，并指導他們一層一層地去破解這個問題。在這個環(huán)節(jié)中，要注重所提問題的充分性，使其能夠激發(fā)學生的主動意識。比如：在解答“黃金稻谷為何呈金黃色”的問題時，教師可以提問：“黃金稻谷的組成成分是什么？它與一般稻谷有哪些不同之處？是哪方面的技術(shù)？”在教師的精練問題被提出來之后，學生就有了一個新的思路，然后就可以引入下一個問題，這樣就可以更好地指導學生解決問題。3.小組交流在PBL的生物課堂中，分組討論是最關(guān)鍵的一個步驟，它包含了學生與學生、學生與教師的互動。在分組的過程中，可以讓學生通過問題的解答，把所學內(nèi)容連接在一起。將PBL方法應(yīng)用于生物學課堂，其核心在于問題的解題環(huán)節(jié)，確保問題在此環(huán)節(jié)中得以有效解決。在分組研討中，首先由分組的參與者進行問題的剖析，并能從不同的視角尋找有關(guān)提示；小組人員以所知道的情況為依據(jù)，對問題進行探討，然后再考慮怎樣運用實例來說明這個生物學的觀念，并在小組中取得一致意見；小組成員對所掌握的知識進行了再次的歸納和反思，并對所使用的詞語是否準確，舉例是否具有科學性等問題進行了反思。這個時候，教師要留心聽學生說什么[3]。教師的指導要和問題的解決結(jié)合起來。因為一些生物學的知識容易讓人迷惑，教師可以用一些實例來說明。比如：在回答“啟動子與起始密碼子的不同”時，教師可以先引導學生明確“啟動子——終止子”“起始密碼子——終止密碼子”兩組概念。一是要理解啟動子和終止子都是非編碼區(qū)的特殊DNA序列，分別處于上游和下游負責調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄；二是要理解起始密碼子和終止密碼子都是mRNA上的三聯(lián)體堿基序列，決定著基因翻譯的起始和終止。充分理解概念后，再引導小組成中進一步交流分享，試著用生活中的現(xiàn)象來打比方，以實現(xiàn)對上述概念的形象化理解。（三）反思評價設(shè)計PBL評估從一定程度上來說是對學生學習成績的一種展現(xiàn)，為改善和提高學生的學習提供了一種幫助。在強化評價在發(fā)展和激發(fā)方面的有關(guān)作用時，不能只對學生的學習成果做出一個簡單的判斷，要從總體上對學生在發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，收集資料，對實驗進行探索等各環(huán)