高中生物教学中PBL 教学法应用初探

杜建梅

（甘肃省武威第二中学，甘肃武威 733000）

高中生物教学领域的PBL（problem-based learning）教学法，主要是指以问题为学习的起点，学生的一切学习内容和活动都是将问题作为主轴架构的，有助于驱动学生自主、合作、探究技能的养成。因此，教师应该明确PBL 教学法在高中生物教学中的实施优势，根据生物课程内容树立问题导向，围绕学生生物素养和自主学习能力的发展需求，精心拟订PBL 教学方案，引领学生思考和解决问题，从而改变灌输式生物教学局面，高质、高效地培育学生综合能力。

一、高中生物教学中PBL 教学法的应用价值

（一）能够营造自主、开放的生物学习环境

在传统的高中生物教学中，课堂环境比较僵化，教学的主导权掌握在教师手中，学生只能居于被动听课的地位，很难充分参与课堂交流，学生的自主学习意识会被逐渐压制削弱，成为生物课堂的边缘角色。PBL 教学法是以问题为主线、学生为中心，教师化身为学习活动的组织者和知识构建的促进者，仅在关键时刻起到支架、点拨和导练的作用。在高中生物教学中应用PBL 教学法，能够营造自主、开放的学习环境，比如提出问题后，教师可以把探讨的空间交给学生，使其畅所欲言、充分交流观点，促进师生、生生间的信息互通，探索得出问题的解决办法，从根本上提高生物课堂的自主性和开放性［1］。

（二）能够加深学生对生物概念的认知理解

高中生物课程的难度日益加大，生物概念知识的理论性较强，以往教师普遍沿用“讲课—听课—练习”的三段式教学法。这种教学模式耗时长，效率却不尽如人意，学生只能对生物概念形成粗浅的认识，很多知识死角在练习环节会显现出来。PBL 教学法的价值，就在于尽可能地当场暴露有关生物课程的问题，将其实施于高中生物教学中，能够加深学生对生物概念的认知理解。比如在设定和提出课程核心问题的同时，教师还可以鼓励学生反馈新发现的问题，在讨论中不断解答新问题，挖掘并消除可能潜在的认知误区，形成自己对生物概念正确、深刻的理解，从而缩短学习过程，促进学习成果的提质增效。

（三）能够锻炼学生的生物实践和探究技能

新时期的高中生物教学，追求培育学生的实践精神和科学探究素养，坚持综合能力的发展本位，但是就过往的生物教学而言，学生的学习内容局限于课本，探究形式较为单一，缺少实践性和探究性，学生无法得到多方面的能力锻炼。PBL 教学法的核心理念是理论与实践的有机结合，强调在学生探究解决问题的过程中，动用多元思维和学习技巧。在高中生物教学中实施PBL 教学法，能够锻炼学生的生物实践和探究技能。比如在设置课程问题后，教师可以引导学生围绕问题展开资料查询、观点辩论、设计实验方案、操作实验等实践研究活动，使其动手动脑、表达沟通，齐心协力攻克难题，从而创新生物教学模式，驱动学生实践和探究技能更上一层楼。

二、高中生物教学中PBL 教学法的应用策略

（一）创设真实的生物情境，引出问题

PBL 教学法是以问题统领课堂教学，学生的一切学习活动都是沿着问题的主线展开的。在高中生物教学中运用PBL教学法，关键点在于问题的设计和提出，这一步的落实情况直接关系到学生的兴趣激发和思维活化效果。生物课程的核心问题与现实世界存在千丝万缕的联系，情境创设符合学生的认知经验，适宜在PBL 教学提出问题的环节使用，教师应该根据生物课程的重难点，开发整合多元化的教育资源，创设真实的生物情境，引出生物课的核心问题，使学生产生好奇、质疑和困惑，从而为PBL 教学打造良好的开端。

在基于PBL 教学创设真实的生物情境时，教师应该做好对教材和学情的分析，立足教材中的要点知识设计问题，根据问题的内容，以及学生的生物基础、认知水平等要素，收集情境创设素材。对于素材的选择，必须贴近日常生活和现实事物，素材类型包括图片、图表、短视频、调查报告，等等。使用PowerPoint 将收集所获的素材编制成课件，在情境创设阶段播放，同时揭示预先设计的核心问题，使学生明晰问题的缘起及后续的探究方向。如在关于细胞增殖的生物教学中，课程要点是认识生物体的生长，依靠细胞分裂增加数量和细胞生长增大体积，预设的核心问题是“生物体的生长是靠细胞体积的增大还是细胞数目的增多？”教师可以应用PPT 课件，播放一粒种子成长为一棵幼苗的过程短片，真实情境瞬间集中了学生的注意力。教师先抛出两个小问题：一粒种子是如何成长为一棵幼苗的？生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础是什么？学生交流后回答：种子的胚芽长成茎和叶，胚根长成根，子叶为种子萌芽提供养料，进而长成一棵幼苗，细胞增殖是生物体生长的基础。教师认同后，引出预设的核心问题，这样在真实情境的带动下，学生就对细胞增殖产生浓厚的学习和思考兴趣，从而达成PBL 教学的问题抛出目标［2］。

（二）组织小组式合作学习，分析问题

在高中生物教学中应用PBL 教学法，分析问题是至关重要的教学流程。学生在初步了解问题后，需要处理大量的信息，将核心问题拆解为多个板块，再逐一突破，实现核心问题的最终解决。PBL 教学提倡自主、合作学习，每个学生的生物素养和看问题的角度存在差异性，合作讨论有益于促进学生相互启发。因此，在分析问题的流程时，教师应该组织小组式合作学习，引导学生立足问题集思广益，将问题指向的生物知识点进行精细化地拆解，从而提高学生的合作意识，为核心问题的解决铺平道路。

在基于PBL 教学的问题分析开展小组式合作学习时，教师必须先合理分组，小组人数以5—6 人为宜，考虑学生生物学习能力和学习水平，均衡地在各个小组中分配学优生、发展生和基础生。在学生合作分析问题期间，教师应该提供开放式的探讨空间，尽量让学生通过讨论自主拆解问题，当学生遭遇认知阻碍时，教师可以介入启发，启发手段以设问为主，留下独立思考的余地，同时指导各组学生把问题分析的过程、结果记录下来，作为后续探究的重要依据［3］。如在关于伴性遗传的生物教学中，教师设计的核心问题是“色盲的遗传特点是什么？”提出问题后，教师组织学生以小组为单位开展分析活动，并跟进导语：同学们，这个问题可以分解为几部分？想要解决问题，需要先掌握哪些资料和信息？各组立即投入热烈的讨论，教师巡视讨论情况，如果发现对问题缺乏头绪的小组，可以设问启发：色盲的遗传方式是什么？色盲的基因型和表现型有哪些？使学生有的放矢地分析问题。几分钟后，各组反馈问题分析结果：课程的核心问题，分解为色盲的遗传方式和致病基因两部分，解决问题需要掌握色盲的遗传图解，以及人类正常色觉、红绿色盲的基因型和表现型。教师指导学生做好笔记，根据分析结果，继续合作收集遗传图解、男性和女性色盲基因型等资料。通过组织小组式合作学习，学生对问题的解析更加透彻，并能够互换观点和见解，从而实现PBL 教学法的有效应用。

（三）制定可行的实验方案，探究操作

在高中生物教学中，并不是所有课程问题都能通过纯粹的讨论加以解决，生物学科的基础是实验，对于实验类问题，学生必须参与实验方案的设计、动手操作等活动，才能领会生命现象和变化规律，掌握破解实验问题的思路和方法。因此，在高中生物教学中应用PBL 教学法，教师应该聚焦实验类问题，在讨论的基础上增加实践活动，引导学生结合实验问题分组协作，提出实验猜想，制订可行的实验方案，依托探究操作寻求问题的解决办法，从而强化学生的科学探究素养，拓展PBL 教学法的应用路径。

在基于PBL 教学开展生物实验探究时，教师应该根据实验课的目标，设计并提出问题，同时搭配信息化或生活化材料，引导学生了解实验的目的和问题重点。随后，教师启发学生联系问题和学过的生物知识，按照分析问题→设置猜想→制订实验方案→探究操作的流程，合作完成实验项目，回归到最初的实验问题上，进行深入研讨，教师在此期间做好器材保障和辅助指导。如在关于DNA 的粗提取与鉴定的生物实验教学中，教师可以在白板上展示染色体成分的结构图，提出实验问题：染色体的主要成分是蛋白质、DNA 和少量的RNA，那么该如何粗提取和鉴定DNA 呢？接下来，教师让学生分小组紧扣问题开展研究，先讨论提出实验假设，再根据假设构建实验操作的方法和步骤，形成实验方案。各组研究后汇报假设：利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等，在物理和化学性质方面的差异，粗提取DNA，去除其他成分，再用二苯胺鉴定DNA。教师认可假设后，学生设计实验方案并汇报：制鸡血细胞液（加抗凝剂）→获得鸡血细胞（离心或静置）→获得鸡血细胞核物质（提核物质、溶解、析出）→鉴定DNA（用二苯胺）［4］。在这一步，教师可以追加问题：为什么大家都选择用鸡血做实验材料，狗血能代替吗？为什么？学生：不能，因为哺乳动物的红细胞中没有细胞核，无法提取DNA。随后，教师提供烧杯、鸡血、玻璃棒、纱布、柠檬酸钠、二苯胺等器材，让各组按照实验方案开展探究操作，提醒学生充分搅拌鸡血细胞液、沉淀DNA 必须用冷酒精、正确搅拌含有悬浮物的溶液，各小组通过分工协作，先提取出杂质较少的DNA，再使用沸水浴法在DNA 中加入二苯胺，观察到DNA 变蓝的实验现象，顺利地鉴定DNA，这样在PBL 教学法的驱动下，学生设计实验方案和探究操作能力都获得增强，并出色地解决生物实验问题。

（四）交流分享探究的结论，拓展问题

PBL 教学法在高中生物教学中的应用，并不仅限于课程核心问题的解决，在自主、合作学习的过程中，学生的思维经过碰撞，还会不断地发现新问题、产生新认识，这些都是非常宝贵的生成资源。因此，教师应该利用交流分享探究结论的契机，引导学生反馈新问题和质疑，师生展开集中讨论，清理每一个知识死角，从而使核心问题得到拓展，培养学生的质疑精神和自学能力。

在基于PBL 教学开展探究结论分享时，教师应该从生物课的核心问题出发，让学生轮组汇报问题解析结果，各组复核无误之后，再鼓励学生反馈具有困惑、质疑和争议性的问题，引导其延伸讨论。如在关于染色体变异的生物教学中，教师设置的核心问题是“多倍体和单倍体的形成原因是什么？”学生分小组复习植物细胞的有丝分裂过程、染色体数目变化、分裂后期特点等知识，通过探究和归纳概括，在交流分享环节准确地解答问题，教师引导反馈：在探究过程中，大家是否产生新的问题及困惑，请勇敢地反馈！有学生反馈：我不理解如何区分单倍体、二倍体和多倍体。其他学生也加入新问题的研讨，最终认定例证法是区分三者的最可行方法，并列举相关例子，这样学生就同时解决生物课程的核心问题和分支问题，使孤立的知识点形成完整的知识链［5］。

（五）评价PBL 学习过程，促进反思

评价是高中生物课堂教学的重要流程，PBL 教学强调对学生思考、解决问题过程的关注，不同学生的探究表现、收获到的知识经验存在差异性，传统的终结性评价无法让学生取长补短、相互借鉴。因此，教师应该重视评价生物PBL 学习过程，促进学生反思自身在问题探究中的不足。

在对生物PBL 学习过程实施评价时，教师应该根据课程问题的探究情况和结论，带领学生开展组际、组内互评、个人自评等形式的评价活动，评价指标包括问题结论是否正确，探究过程中谁的观点和思路最有价值，自身技能还存在哪些短板，需要巩固的知识点有哪些，等等。在学生进行多元化评价活动期间，教师需要提醒学生悉心听取同伴的建议和意见，对比他人分析课程问题的思路和解决办法，反思自己在生物基础和思维上的局限性，以及在PBL 学习过程中沟通、表达、配合等方面的劣势，鼓励学生之间积极“取经”、互通有无，达到共同进步的目的。最后，教师再进行总结点评，肯定学生在问题探究中的表现，包括理性思维、协作实践能力等，委婉地点出需要改进或加强的部分，这样通过对PBL 学习过程的有效评价，学生就会自觉反思生物素养和综合能力的薄弱点，力争在下次生物问题探究中取得更大的突破［6］。

综上所述，在高中生物教学中应用PBL 教学法，能够营造自主、开放的生物学习环境，加深学生对生物概念的认知理解，锻炼学生的生物实践和探究技能。教师应该立足生物课程目标，树立问题教学导向，通过创设真实的生物情境、组织小组式合作学习、制订可行的实验方案、交流分享探究结论、评价PBL 学习过程等路径，落实问题的引出、分析、拓展等目标，同步强化学生解决生物理论问题和实验问题的能力，使其形成质疑精神和反思意识，从而实现PBL 教学法的高效应用。