摘" 要:PBL教學模式體現著學科教學從“教師主導”轉為“以生為本”這一趨勢,對改進教學模式、優化課堂教學流程具有重要意義。文章以PBL教學模式在高中生物學教學中的實踐為研究課題,簡述了PBL教學模式的概念,分析了其在學科教學中的實踐流程,提出具體的實踐策略,以期幫助教師合理利用生本資源,為PBL教學模式在高中生物學教學中的實踐應用搭建平臺,提高高中生物學教學質量。
關鍵詞:高中生物學;PBL教學模式;實踐探究
高中生物學課程包含大量的知識內容,其具體知識點有較強的理論性和概念性。為了實現培養學生的學科認知思維這一教學目標,需要教師以問題作為課程知識的載體,改變“短、平、快”的知識呈現方式,引導學生自主學習,將思維認知與課程知識相融合,以取得良好的教學成效。PBL教學模式強調培養學生的問題意識和探究能力,使學生成為提問和解答的主體,激發學生的學習潛能,提高其學科綜合能力。教師要基于實際教學需求和自身教學經驗,探究PBL教學模式在高中生物學教學中實踐應用的有效方法,創新授課方式,構建高效課堂。
一、PBL教學模式概述
PBL教學模式是以問題為導向,引導學生進行自主探究學習的教學方法。不同于傳統的以教師為主導的教學方法,PBL教學模式的核心理念在于以項目為基礎,通過問題激發學習者的動力,使其成為學習活動的中心,圍繞問題開展主動性、開放性和研究性學習。在PBL教學模式中,問題既是學習的起點,又是知識選擇的依據,以問題為導向,能夠發揮出PBL教學模式在理論與實際之間建立聯系的“橋梁”作用,強化學習者的認知與能力。
二、PBL教學模式在高中生物學教學中的實踐流程
1. 提問
在備課階段,教師可以結合教材內容設置教學目標,思考如何以符合學生的知識水平和理解能力的方式呈現課程知識,創新知識導入方式,點燃學生的學習熱情,為設計教學問題作準備。在此基礎上,教師要圍繞課程核心知識創設教學情境,設計驅動性問題,以銜接后續的探究學習活動。
2. 探究
圍繞教師提出的問題,學生可以通過自主學習或合作學習的方式對課程知識展開探究。在此過程中,教師要發揮指導作用,根據知識的特點和問題的難易程度,引導學生選擇合適的學習方式,提高解決問題的效率。對于較為簡單的問題,教師可以讓學生梳理教材內容尋找答案;對于綜合性較強的問題,教師可以組織學生采用合作探究的方式解決問題。這體現了PBL教學模式應用于教學中的多樣性與全面性,有助于打造多元課堂。
3. 交流
學生的自主學習與合作學習活動結束后,教師需要給予學生一定的時間整理思路、歸納結論,隨后在課堂中組織學生開展成果匯報活動,讓學生依次匯報學習成果,引導學生在交流與探究的過程中優化學習方法,積累學習經驗,實現學習能力的提高。同時,教師可以結合學生的匯報情況,對照課程教學目標分析學生存在的問題和不足,為后續的教學評價收集關鍵信息。
4. 反思
評價反思是PBL教學模式實踐應用的收尾環節。在評價活動中,教師引導學生回顧問題的分析與探究過程,同時提出新的問題考查學生對知識的掌握與應用情況,探索更為多樣化的評價方式。教師可以通過評價給予學生反饋,使其能夠在復盤的過程中反思自身存在的問題,總結學習經驗,提高學習能力,發揮PBL教學模式的實踐應用價值。
三、PBL教學模式在高中生物學教學中的實踐策略
1. 創設教學情境,提出核心問題
培養學生解決實際問題的能力是應用PBL教學模式的主要目的,而這需要以引導學生主動參與學習活動,讓學生掌握分析與解決問題的方法。在高中生物學教學中應用PBL教學模式搭建課堂教學框架,教師的首要任務是圍繞課程知識設計符合教學目標要求的問題,由問題引發學生對課程知識的思考,促使其圍繞問題開展自主學習或合作學習活動。教師可以利用學生的直接或間接經驗,結合生物學與現實生活相關的特點創設問題情境,并由此提出問題。問題要符合學生的認知水平,起到良好的助學作用。
例如,人教版《普通高中教科書·生物學》(以下統稱“人教版教材”)必修1“細胞的多樣性和統一性”這節課建立在“生命系統的結構層次”知識點的基礎上。學生已經認識到細胞是組成生物體結構和功能的基本單位,但是并沒有系統了解過細胞的特點和共性。因此,教師可以從這一方向切入,結合課程知識設計問題,創設教學情境,引導學生通過比較不同細胞的異同,分析細胞的多樣性和統一性。由于學生在初中階段的生物學習中有過使用顯微鏡觀察細胞的經歷,教師可以就此設計貼合學生生活的問題,如“你觀察過哪些細胞?這些細胞是否一樣?它們有哪些共同的特點或不同的形態結構?”圍繞這些問題,教師應該給予學生充足的時間回憶學習經歷,隨后鼓勵學生分享使用顯微鏡觀察細胞的經歷,詳細介紹使用顯微鏡觀察過的細胞種類、具體的觀察過程和觀察到的不同細胞的形態結構,使學生認識到“組成生物體結構的細胞是多種多樣的,不同細胞具有不同的形態結構和功能”,同時也可以引導學生復習“使用顯微鏡觀察細胞的操作要求”,為后續帶領學生觀察紅細胞、白細胞、口腔上皮細胞和植物細胞等奠定基礎。這樣,在問題情境的驅動下,學生能夠運用已有知識和經驗對課程知識展開探索,使PBL教學模式的作用得以發揮。
2. 整合教學素材,設計問題鏈
高中生物學知識具有較強的系統性和關聯性。在PBL教學模式中,教師設計的教學問題往往是圍繞課程核心知識點提出的,具有一定的概括性。如何利用問題引導學生梳理并整合課程知識,是教師需要著重考慮的問題,關系到PBL教學模式的應用效果。對此,教師可以深入研讀教材內容,把握知識點間的內在聯系,設計更明確的問題,以“總問題”結合“子問題”的方式串聯成具有層次性的問題鏈,幫助學生明確學習思路,尋求高效解決問題的方法。
例如,人教版教材必修1“降低化學反應活化能的酶”這節課的重點和難點知識包括酶的作用和本質、酶降低化學反應活化能的原理、關于探究酶的作用實驗中控制變量法的應用方法等。單一的教學問題無法整合課程重點知識,教師需要通過設計問題鏈的方式,引導學生在自主思考與探究學習的過程中搭建課程知識框架,挖掘學生的學習潛能,從而實現提升其學習能力的教學目標。具體而言,教師可以整合課程知識內容與課外教學資源,以豐富的教學素材為基礎,設置如下問題。
問題1:細胞在代謝的過程中會產生一些有害物質,如過氧化氫,這些有害物質經過氧化氫酶的作用得以及時分解。酶在細胞代謝過程中發揮著什么作用?
問題2:在過氧化氫分解實驗中,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生同樣的效果?
問題3:在本次實驗中,為什么要在加入酶的實驗組之外另設對照組?本次實驗中的自變量、因變量和無關變量分別是什么?
問題4:梳理實驗過程,總結活化能的概念、酶的作用機理是什么?
在學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驗視頻,利用這類課外教學資源,輔助學生高效完成對課程知識的探索和梳理,以便其立足課程重點實驗,從酶的作用這一知識點切入,結合實驗過程分析酶的作用機理,挖掘概念間的聯系,完善課程知識體系。
3. 小組合作學習,探究解決問題
在課程核心問題的基礎上,教師可以引導學生通過小組合作解決問題,高效達成PBL教學目標?;谕晟芇BL教學模式設計的目的,教師對所提出的問題進行精細化處理,有助于學生在小組合作中有序分工,通過協作與配合,探尋解決問題的方法,高效掌握課程知識,鍛煉協作與探究能力。因此,教師可以在課堂上開展小組合作學習活動,組織學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,在提高學習效率的同時取得良好的探究學習成果。
例如,在教學人教版教材必修2“基因表達與性狀的關系”一課時,教師可以結合“基因表達產物與性狀的關系”這部分知識內容,利用“皺粒豌豆的形成機制”和“人的白化癥狀”等資料創設問題情境,提出“為什么同一植株上會出現不同性狀的豌豆?為什么人會表現出不同的遺傳性狀?”這一核心問題。隨后,教師將學生分為多個學習小組,讓各組在上述兩個情境資料中任選其一作為研究內容,并結合已學知識和已有經驗分析問題、解決問題。學生在閱讀教師提供的情境資料后,通過分工合作,在所學知識中尋找解決問題的線索,掌握“基因指導蛋白質的合成”“酶在細胞代謝中的作用”等知識。在此基礎上,學生通過小組討論,得出“基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀”這一結論,從中抽象出問題的答案和課程重點知識,即基因通過控制其表達產物直接或間接地控制生物體的性狀。這樣,學生在問題驅動下通過合作學習串聯舊知與新知,探究生物學知識的本質特征,高效、準確地掌握課程重點和難點,提高學習能力。
4. 促進學生交流,展示學習成果
經歷了提出問題、分析問題、解決問題三個學習環節后,學生能夠理解并掌握課程知識內容。PBL教學模式強調以學生為主體開展課堂教學活動,但部分學生的學習經驗不足,難以保證學習效果,這需要教師在學生解決問題后,了解其在學習過程中采用的方法和取得的學習成果。鑒于此,教師應該在課堂教學中預留出足夠的時間,組織學生進行成果匯報,讓各個學習小組展示學習成果,并鼓勵小組與小組之間、學生與學生之間展開交流、討論,完善課程知識體系。
例如,在教學人教版教材選擇性必修1“神經沖動的產生和傳導”一課時,教師可以引導學生圍繞“運動員從聽到槍響到作出起跑的反應,完成了一系列反射活動。運動員聽到信號后神經產生興奮,興奮的傳導經過了一系列的結構。那么,興奮在反射弧中是以什么形式傳導的?它又是怎樣傳導的呢?”這一問題展開探究,隨后組織學生匯報學習成果。各組代表輪流上臺匯報本次探究學習取得的成果,并與其他小組就不同的觀點展開交流與探討。小組A的代表提出觀點:“從運動員受外界刺激作出反應這一行為來看,這是神經反射的過程,需要經過大腦的處理。在這一過程中興奮首先由耳朵的神經傳入大腦,經過處理后,大腦釋放信號,再由神經傳導至運動器官,作出反應?!本痛擞^點,教師可以鼓勵其他小組進行補充或提出疑問,如小組B的代表提出問題:“興奮在傳輸至大腦之前會在神經元之間傳遞,此過程中興奮是如何傳輸的呢?”就此方向,教師組織學生在匯報成果的同時,進一步深究課程核心問題,使其深入交流,掌握課程關鍵內容。
5. 實施評價總結,反思學習過程
學生完成學習成果匯報后,教師需要針對學生的匯報情況和學習成果作出評價。教師既可以直接根據學生的學習成果作出評價,又可以結合課程知識向學生提出新的問題,再根據問題回答情況了解其對知識的掌握與應用,結合成果匯報情況,系統指出學生在問題解決和知識學習過程中存在的問題。在教師的問題引導和評價指導下,學生不僅可以鞏固教師指出的知識薄弱點,還可以根據教師的反饋優化學習方法,鍛煉和提高分析與解決問題的能力,在反思中取得進步。
例如,在教學人教版教材選擇性必修2“生態系統的能量流動”一課時,在各小組完成對“生態系統能量流動的方向與過程是怎樣的”這一問題的學習成果匯報后,教師了解到學生已經初步掌握了生態系統中營養級,能量的輸入、傳遞、轉化和散失等知識內容。對此,教師可以通過問題檢驗學生對課程知識的掌握情況,繼續提出問題:“在生態系統的能量流動中,流入第二營養級的能量應該用第二營養級生物的攝入量還是同化量來表示?”根據學生分析得出的結論,教師可以了解學生的學習水平,并實施針對性評價,指出學生的知識薄弱點,給予其相關建議,如“結合能量流經第二營養級的示意圖,參照第一營養級內的能量輸入、傳遞、轉化和散失的過程,著重分析能量在第二營養級內的流動過程”。以評價明確方向,以問題引發思考,強化學生對課程重點知識的掌握。
綜上所述,在高中生物學教學中應用PBL教學模式,能促進教師與學生課堂身份的轉變。在PBL教學模式中,教師是學生的領路人,學生能夠發揮課堂主體作用,認識到自主學習的重要性。教師應該充分理解PBL教學模式的內涵,結合高中生物學的學科特點,探索PBL教學模式的科學應用方法,從而優化課堂整體教學設計。在實際教學中,教師需要以思維引導為主要方式,以設計核心問題為中心,整合教學素材與資源,為學生的自主學習提供支持,組織合作探究活動與課堂交流活動,采取科學的評價方式指導學生優化學習方法,促進學生思維認知水平和問題解決能力的提高,發展學生的生物學核心素養。
基金項目:黔西南州基礎教育科學研究課題——基于PBL教學模式的高中生物實驗教學研究(2023QXNZ252)。
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