運(yùn)用PBL教學(xué)模式助力高中生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)的策略研究

摘 要：將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于高中生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)中，可以讓學(xué)生親歷生物學(xué)實(shí)驗探究過程，做到知其然知其所以然，從而提升學(xué)習(xí)效果以及生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)?；赑BL教學(xué)模式在高中生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的應(yīng)用價值，

教師將其作為生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)工具，以“影響酶活性的條件”為例，沿著“呈現(xiàn)問題－合作設(shè)計－操作實(shí)驗－小組匯報－評價反思”這一過程，具體論述了運(yùn)用PBL教學(xué)模式實(shí)施高中生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)的策略，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究。

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

中圖分類號：G427" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2097-1737（2024）21-0062-02

Problem-Based Learning（以下簡稱PBL教學(xué)模式），即基于問題的學(xué)習(xí)[1]。其中，“Problem”不僅指簡單的基礎(chǔ)知識問題，還包括與社會生活緊密相關(guān)的實(shí)際問題?！癇ased”指問題框架，即發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題?！癓earning”強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)方式。PBL教學(xué)模式以問題為導(dǎo)向，通過小組合作的形式解決問題，有極強(qiáng)的實(shí)踐價值。運(yùn)用PBL教學(xué)模式實(shí)施高中生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)有利于改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，使問題解決過程成為學(xué)生參與生物學(xué)實(shí)驗的重點(diǎn)，助力學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，依據(jù)具體情況，靈活運(yùn)用觀察、猜測、交流、操作、驗證等方式解決問題，從而深刻領(lǐng)會生物學(xué)實(shí)驗背后所包含的知識、實(shí)驗方法等。經(jīng)過以上解決問題的過程，學(xué)生可以增強(qiáng)思維活力，發(fā)展理性思維能力、科學(xué)探究能力等，從而提高生物學(xué)學(xué)習(xí)效果。鑒于此，高中生物學(xué)教師要善用PBL教學(xué)模式實(shí)施實(shí)驗教學(xué)。

一、創(chuàng)設(shè)情境，呈現(xiàn)問題

呈現(xiàn)問題是運(yùn)用PBL教學(xué)模式實(shí)施生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)的第一個環(huán)節(jié)，是指在真實(shí)的情境中提出與生物學(xué)相關(guān)的、具有探究性的問題。有效地呈現(xiàn)問題既可以調(diào)動學(xué)生的思維積極性，促使學(xué)生進(jìn)入良好的探究狀態(tài)，還可以使學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向，增強(qiáng)課堂學(xué)習(xí)的針對性[2]。

在“影響酶活性的條件”這節(jié)課上，教師可借助電子白板展示一些學(xué)生熟悉的生活物品或現(xiàn)象：

（1）多酶片及其成分說明書、服用注意事項、作用機(jī)理等；（2）某種洗衣粉包裝袋上的使用說明書（重點(diǎn)圈畫出其適用溫度范圍）；（3）將一個蘋果一分為四，其中一塊置于空氣中，另外三塊分別置于清水、沸水和白醋中，數(shù)小時后，四塊蘋果表面發(fā)生了不同變化。

這些生活中常見的物品或現(xiàn)象很容易吸引學(xué)生的注意力。教師需把握教學(xué)時機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生思考：“從身邊的物品或生活現(xiàn)象中我們能發(fā)現(xiàn)什么問題？”在問題的作用下，學(xué)生會遷移已有的生活認(rèn)知和生物學(xué)認(rèn)知，發(fā)現(xiàn)不同的問題，諸如“什么是酶？”“酶的本質(zhì)是什么？”“影響酶活性的條件有哪些？”等。教師可趁機(jī)引出本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容——溫度、pH值是如何影響酶的活性的？同時，為提高學(xué)生探究的針對性，教師可在電子白板上出示系列問題：什么是酶？酶的本質(zhì)是什么？在不同的探究因素中，你會選擇哪種酶來做實(shí)驗？為什么？實(shí)驗原理是什么？實(shí)驗中的自變量、因變量、無關(guān)變量是什么？怎樣檢測因變量？如何控制無關(guān)變量？預(yù)期的實(shí)驗結(jié)果是什么？這些問題可以為學(xué)生指明學(xué)習(xí)方向，推動學(xué)生有目的地走進(jìn)生物學(xué)實(shí)驗中，積極開展探究活動。

二、小組交流，合作設(shè)計

合作設(shè)計是運(yùn)用PBL教學(xué)模式實(shí)施生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)的第二個環(huán)節(jié)，是指學(xué)生在進(jìn)行問題思考后，能夠與小組成員交流思考成果，合作設(shè)計出實(shí)驗方案。小組成員在交流的過程中會提出不同觀點(diǎn)，形成思維碰撞，而后達(dá)成統(tǒng)一認(rèn)知，順利設(shè)計出實(shí)驗方案[3]。

在呈現(xiàn)系列問題后，教師可以提出小組交流任務(wù)：（1）請各組成員先自主思考問題，梳理出溫度、pH值影響酶活性的實(shí)驗方案；（2）請大家在小組中分享彼此設(shè)計的實(shí)驗方案，并就意見相左之處展開討論，合作設(shè)計出具有可行性的實(shí)驗方案。隨后，教師要給學(xué)生留出充足的自主、合作探究時間，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，積極遷移已有認(rèn)知，積極進(jìn)行交流、討論。在此過程中，教師要深入每個小組，了解學(xué)生的交流內(nèi)容，查看學(xué)生的實(shí)驗方案，發(fā)現(xiàn)問題并提出解決建議。如此，學(xué)生才能走出思維困境，深化思維認(rèn)知，設(shè)計出切實(shí)可行的實(shí)驗方案。

三、提供材料，操作實(shí)驗

操作實(shí)驗是運(yùn)用PBL教學(xué)模式實(shí)施生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)的第三個環(huán)節(jié)，也是最為重要的一個環(huán)節(jié)。在各組設(shè)計出實(shí)驗方案后，教師要為學(xué)生提供所需的實(shí)驗材料，鼓勵他們依據(jù)設(shè)計出的實(shí)驗方案動手操作。在動手操作實(shí)驗的過程中，大部分學(xué)生會與小組成員明確分工，同時手腦并用，觀察、分析實(shí)驗現(xiàn)象，積極交流、討論并得出實(shí)驗結(jié)論，從而建構(gòu)生物學(xué)認(rèn)知，同時發(fā)展科學(xué)探究能力、理性思維能力。

四、搭建舞臺，小組匯報

小組匯報是運(yùn)用PBL教學(xué)模式實(shí)施生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)的第四個環(huán)節(jié)，是學(xué)生展示實(shí)驗成果、教師進(jìn)行點(diǎn)撥的環(huán)節(jié)[4]。在此環(huán)節(jié)，教師要為學(xué)生搭建舞臺，鼓勵學(xué)生積極匯報實(shí)驗過程和成果，并依據(jù)學(xué)生的探究情況進(jìn)行點(diǎn)撥，幫助他們建構(gòu)深刻的認(rèn)知。

例如，在實(shí)驗操作結(jié)束后，教師要鼓勵學(xué)生登上講臺演示本組的實(shí)驗方案和實(shí)驗過程，并描述實(shí)驗現(xiàn)象。隨后，教師要鼓勵其他學(xué)生提出不同的看法或問題，并就此展開集體討論。在學(xué)生達(dá)成統(tǒng)一認(rèn)知后，教師要進(jìn)一步提出更深入的探究問題，如“實(shí)驗中設(shè)計了幾個不同的pH值？分別是什么？”“除了pH值之外，要如何處理反應(yīng)時間、酶的量等因素？”“怎樣觀察或檢測酶的活性？”“在實(shí)驗中，我們?nèi)藶榈馗淖兞四男┮蛩兀窟@些因素是什么量？酶的活性屬于什么量？無關(guān)變量有哪些？”等。在問題的推動下，學(xué)生會開放思維，深入實(shí)驗探究，從直觀的實(shí)驗現(xiàn)象中得出結(jié)論，再次進(jìn)行成果匯報。在此過程中，學(xué)生會進(jìn)一步豐富實(shí)驗經(jīng)驗，鍛煉科學(xué)探究能力、問題解決能力，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效果。

五、梳理總結(jié)，評價反思

評價反思是運(yùn)用PBL教學(xué)模式實(shí)施生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)的第五個環(huán)節(jié)，是教師引導(dǎo)學(xué)生梳理課堂學(xué)習(xí)過程，總結(jié)學(xué)習(xí)成果的環(huán)節(jié)[5]。同時，此環(huán)節(jié)還是學(xué)生進(jìn)行自我反思的環(huán)節(jié)，便于學(xué)生查漏補(bǔ)缺，進(jìn)一步提高課堂學(xué)習(xí)效果。

在評價反思環(huán)節(jié)，教師需繼續(xù)向?qū)W生提出問題：

“這節(jié)課上，我們主要研究了哪些問題？是如何研究的？”在問題的作用下，學(xué)生會回憶課堂學(xué)習(xí)過程，從中提取出關(guān)鍵信息，確定解決的問題以及解決問題的方法并踴躍作答。其他學(xué)生也會在認(rèn)真傾聽的同時進(jìn)行自我反思，發(fā)現(xiàn)自己的認(rèn)知不足，并及時彌補(bǔ)。而后，教師可以讓學(xué)生自主梳理、總結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師則站在整體角度歸納學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法，幫助學(xué)生建構(gòu)系統(tǒng)認(rèn)知。

六、結(jié)束語

總而言之，有效運(yùn)用PBL教學(xué)模式實(shí)施高中生物學(xué)實(shí)驗教學(xué)，可以讓學(xué)生成為生物學(xué)實(shí)驗學(xué)習(xí)的主體，使其在解決問題的過程中了解生物學(xué)結(jié)論的形成過程，提高生物學(xué)認(rèn)知水平，積累豐富的實(shí)驗探究經(jīng)驗，提高生物學(xué)學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。鑒于此，高中生物學(xué)教師要善用PBL教學(xué)模式實(shí)施實(shí)驗教學(xué)，并及時進(jìn)行教學(xué)反思，發(fā)現(xiàn)并改正教學(xué)問題，最大限度地實(shí)現(xiàn)PBL教學(xué)模式的運(yùn)用價值，提升生物學(xué)教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

李洪洋.PBL教學(xué)法在高中生物探究式實(shí)驗中的應(yīng)用：以“植物細(xì)胞的吸水和失水”為例[J].學(xué)園，2023，16（32）：54-56.

田晉飴.高中生物學(xué)PBL實(shí)驗教學(xué)模式的應(yīng)用研究[D].伊寧：伊犁師范大學(xué)，2023.

程中華.新標(biāo)準(zhǔn)，新思路，探索高中生物實(shí)驗教學(xué)新模式[J].課堂內(nèi)外（高中版），2023（7）：60-61.

郭曉文.PBL教學(xué)模式下高中生物學(xué)實(shí)驗培養(yǎng)科學(xué)思維的研究[D].重慶：西南大學(xué)，2022.

杜建梅.高中生物教學(xué)中PBL教學(xué)法應(yīng)用初探[J].學(xué)周刊，2023（30）：79-81.

作者簡介：張百利（1982.12-），男，福建晉江人，任教于福建省晉江市東石中學(xué)，一級教師，本科學(xué)歷。