基于问题学习模式在高中生物学教学中的应用探讨.doc

基于问题学习（PBL）模式在高中生物学教学中的应用研究学军中学生物组 余林摘要 “基于问题学习”（Problem-Based Learning、简称PBL）模式是由目前盛行的建构主义学习理论衍生出来的本文根据PBL模式的要素和特点改造和设计了高中生物学PBL学习模式，并进行了应用研究，以摸索新的学习方式，以利于发挥学生学习的积极性、能动性、独立性，以及发展与提高学生的创新意识和实践能力核心词 学习方式 基于问题学习（PBL） 高中生物学教学1.“PBL”模式的要素和特点1．1．“PBL”模式的简介基于问题学习（Problem-Based Learning、简称PBL、也译为问题式学习）是1969年由美国的神经病学专家Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创，后来在美国医学教育中得到精炼和发展，并得到广泛应用基于问题学习（PBL）是基于现实世界的问题、以学生为中心的教育方式，它强调把学习设立到复杂的、故意义的问题情景中，通过学习者的合伙来解决真正的问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力PBL是以信息加工心理学和认知心理学为基本的，属于建构主义学习理论的范畴，是建构主义教学改革设想当中的“一条被广泛采用的核心思路”。

PBL涉及课程和学习过程（curriculum and a process）两个方面课程由精心选择和设计的问题构成，通过问题的解决使学生获得知识、自我引导学习的方略和团队合伙的技巧；学习过程则是对生活、职业中遭遇的问题和挑战的一般、系统的解决措施的复制（replicates）PBL是一种以学习者为中心、以“问题”为核心的高水平的学习方式，PBL有三个方面的特性：学习开始于学生遇到的涉及问题的情景；呈现的问题往往是不良构造的；采用基于问题的学习单元的教师对学生负有的责任而不是指令这种学习方式充足体现了学生探究、自主、合伙学习的思想在国外目前建构主义教育浪潮中，它已经成为学习及教学过程的一条基本的改革思路基于问题学习在目前已大有取代老式的讲演模式之势1．2．“PBL”模式的要素和特点PBL的典型模式由如下五个环节构成：1．2．1．组织一种新的小组⑴小构成员互相简介⑵营造氛围，PBL角色简介（涉及教师或者）1．2．2．启动一项新问题⑴设立问题⑵结识问题（学生内化问题）⑶描述所要的产品或操作⑷分派任务（在白板上罗列下列栏目），见下表想法（假设）事实学习议题行动筹划学生对问题提出假设，这些假设也许波及因素、效果以及也许的解答等。

学生不断综合自己打听获得的、对所生成假设比较重要的信息学生罗列出为了完毕任务她们所需要懂得或懂得的东西学生罗列出为了完毕任务她们所需要做的事情⑸推敲问题，见下表继续重新表征、分析和综合白板上的想法想法（假设）事实学习议题行动筹划扩展/集中分析、综合、再综合拟定/证明制定筹划⑹拟出也许的成果（尽管尚有许多东西也许需要学习）⑺提炼学习议题，并分派学习议题⑻拟定资源⑼拟出工作环节和时间期限1．2．3．新一轮问题解决⑴讨论所用的资源以及对这些资源的评论⑵重新评估问题，见下表应用所学的东西修改假设列表想法（假设）事实学习议题行动筹划修改应用新知识、再综合（如有必要）拟定新的重新设计1．2．4．展示成果1．2．5．在解决问题之后进行反思⑴抽象并总结知识（形成定义、图解、列表、概念、要旨及原则等）⑵对如下几方面自我评价、并接受小构成员及增进者的评论：在整个问题解决过程中的推理；运用多种资源发掘信息；  在小组任务中发挥自己的作用； 获得、精炼知识2.研究的规划2．1．实验对象的选择及实验条件的控制 9月，在所任教的高二年级中选择两个平行班（每班55人共110人）设计为一种对照组，其中一种为控制班，一种为实验班。

控制班采用老式的教学与学习模式进行，以教师的讲演为主而实验班采用经改造后的PBL模式进行学习并且实验班专门开设一种教室，教室中应有多媒体设备，并按学习小组的形式重新布置课桌椅的位置在进行高中生物学PBL模式应用之前先让实验班学习“高中生物学PBL模式”的意义、过程、特点及规定实验前，在控制班和实验班进行了学习方式的调查，并对调查成果进行记录分析在实验班还进行了学习爱好、学习习惯等方面调查 将实验班的同窗分为8个学习小组，每组7—8 人小组的形成重要由学生自由组合，但最佳是组内学生各具特色，可以互相取长补短，即小构成员是异质的、互补的，小组活动中有更多、更丰富的信息输入和输出，可以激发出更多的观点，使全组形成更进一步、更全面的结识组内要有分工，以明确责任每组设组长一名，负责全组的协调等工作；设记录员一名，负责记录小组的思维过程和学习过程，以及最后形成成果；推选一人为报告人，向全班呈现小组学习成果；推选一人为评委，构成全班评委2．2．学习单元的设计（问题设立）选用高二生物的“绪论”、“生命的物质基本”、“生命的基本单位—细胞”、“生物的新陈代谢”章节作为研究的教学内容根据PBL的要素、特点和国内高中生物学教育的现状，以及课程原则、教材内容及内容之间的联系和相对独立性，将这些教学内容设计为不同的学习单元，问题设立在学习单元中，以学习单元的形式进行课堂学习。

每个单元重要由如下五个部分构成：问题背景、引导性问题、学习过程（重要任务、时间限制、学习资源等）、成果阐明、反思与反馈等不同的学习单元安排不同的学时因此在高中生物课堂教学应用这种学习模式时，需要有大量的前期努力进行学习单元的设计2．3．时间安排按照教学进度，高二生物的“绪论”、“生命的物质基本”、“生命的基本单位—细胞”、“生物的新陈代谢”章节的教学大概需要48学时，约三个月时间因此，本次研究前后共约三个月3．高中生物学PBL模式的应用 下面以单元“光合伙用”为例阐明经改造后的PBL模式在高中生物学学习中的应用3．⒈设立问题第一学时，向学生分发单元资料和阅读资料，人手一份，使学生明确该单元的问题设立、任务规定、时间安排等如“光合伙用”的资料： 光 合 作 用㈠问题背景绿色植物光合伙用是绿色植物通过叶绿体，运用光能，把二氧化碳和水合成为有机物、光能转化为化学能储存在有机物中，并释放氧气的过程光合伙用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢，为动物和人类提供了食物和能量释放的氧气使还原性大气变为氧化性大气，有氧呼吸成为也许目前，世界（涉及国内）面临的一种重要难题是粮食问题，尚有部分国家和地区未解决温饱问题。

因此提高粮食产量是当务之急在农业生产上（如农作物的温室/大棚栽培等）通过提高光合伙用速率，可以增进有机物的积累而提高农作物的产量那么，为了提高农作物的光合伙用速率，可采用哪些措施（即影响光合伙用的重要环境因素）呢？㈡引导性问题⒈叶片叶肉细胞中叶绿体的构造是如何与其功能相适应的？⒉什么是光合伙用？它的实质是什么？有哪些生理意义？⒊叶绿体中可以完毕如下所示重要过程：光能→化学能；产生氧气；CO2→C6H12O6⑴这些过程是如何进行的？⑵它们的进行需要哪些条件？影响它们进行的重要环境因素有哪些？㈢学习过程⒈理论准备：⑴根据引导性问题，阅读教材、印发资料的有关内容，并到图书馆、上网等查找有关的某些知识⑵针对以上问题整顿、理解有关知识⒉实验：⑴叶片横切临时装片制作并观测叶片构造及叶绿体⑵叶绿体中色素的提取和分离实验⑶实验设计：运用真空渗入法排除叶肉细胞间隙的空气，充以水分，使叶片沉入水中在光合伙用的过程中，植物吸取CO2放出O2，由于O2在水中的溶解度很小，而在细胞间隙积累，成果使本来下沉的叶片上浮，根据上浮所需时间的长短，即能比较光合伙用的强弱根据上面所给的信息，设计“探究影响光合伙用速率的重要环境因素”的实验。

——提出设计方案，讨论、实验、观测、记录与成果分析并得出结论⒊考察理解本地农作物栽培的状况，特别是为提高农作物产量而采用的措施⒋时间安排：6学时除课堂时间以外，如果不够，则运用课外时间，课内—课外结合起来完毕问题的解决㈣成果阐明假设你是一名农业技术人员，规定你写出一份指引农民采用哪些措施（环境因素）来提高农作物的光合伙用速率，从而提高农作物产量的建议报告（报告中要涉及措施及采用这些措施的理由） ㈤反思⒈总结知识：⑴列表比较：光反映和暗反映的区别与联系⑵建立光合伙用的概念图⒉自我评价、同伴评价：自我引导学习和合伙学习的有效性学习单元中设立了问题：为了提高农作物的光合伙用速率，农业生产上可采用哪些措施？教师在描述问题时要阐明：⑴学习的内容—光合伙用；⑵为理解决问题需要学生运用的资源—重要是教材、印发的农作物温室栽培等资料、实验室资源，鼓励学生运用网络资源和社会资源等；⑶学习的过程—个人学习（教材阅读和资料查找等）、小组学习、实验等；⑷需要的时间—课内6学时，还需要运用课外的某些时间并对课内6学时进行分派，明确每学时的内容与任务；⑸盼望学生产生的成果—写出一份指引农民采用哪些措施（环境因素）来提高农作物的光合伙用速率，从而提高农作物产量的建议报告，以便给学生一种明确的目的和必须达到的原则；⑹单元学习后的反思规定—总结知识和自我评价、同伴评价；以及⑺该单元的学习评价形式。

3．2．研究解决问题在教师描述问题后，学生们进入小组学习一方面，小组对问题进行初步的讨论，并对学习任务进行分工将几种引导性问题分派给不同的成员，通过各自的理论学习进行准备，每个成员不仅要学习分派到的引导性问题，并且要对该单元的所有的理论都要进行学习，之后再着重准备分派给她的问题记录员要记录下分工的状况教师巡视各组，检查并参与各组的讨论接着各成员根据学习单元中的引导性问题，仔细阅读、学习教材以及印发的资料中有关光合伙用的内容，初步理解光合伙用的研究历史、概念、条件、过程、意义等基本知识课后运用阅览室、图书馆以及网络等资源查阅光合伙用和农作物栽培的某些知识并运用课外时间到附近农村访问，理解农民提高农作物产量的措施为同伴之间的交流与问题解决作好理论准备第二学时，每小组提成两个实验小组完毕叶片横切临时装片制作并观测叶片构造及叶绿体的实验、叶绿体中色素的提取和分离实验目的是理解植物光镜下叶绿体的形态，以及光合伙用所需色素的种类与颜色等知识第三学时，在第一、二学时学习的基本上，小组集中学习，一是引导性问题与否都解决了小构成员分工对引导性问题进行解释，并一起对问题的解释进行讨论完善；二是讨论影响光合伙用速率的因素有哪些，并在此基本上设计探究影响光合伙用速率的重要环境因素的实验。

该实验设计有一定难度，重要是通过学生的思考与交流激发学生积极积极地思维与学习，不一定规定学生设计的多少科学与合理在小组学习时，记录员要记录每个成员的任务完毕的状况以及对讨论所做的奉献第四学时，每小组提成两个实验小组完毕小组设计的探究影响光合伙用速率的重要环境因素的实验第五学时，小组重新汇集在一起，交流与讨论学习与实验的状况，总结出影响光合伙用速率的重要因素以及其作用机制，然后一起完毕建议报告记录员记录、整顿与书写建议报告，并制作成幻灯片在单元学习中，学生应当是积极积极的学习者，一方面是学生个体的学习如有关内容的阅读、资料查找等以进行理论准备，另一方面是，同伴之间交流与合伙学习共同解决有关的问题而教师重要作为协助者、增进者的角色，对学生的学习进行协助、指引与监控，并且要贯穿在整个学习过程之中，要在学生能充足发挥自己的知识、能力、。