PBL教學模式下的高中生物實驗教學策略分析

王彩娟

摘 要：在新課標教育改革實施以后，高中生物實驗教學面臨著巨大的挑戰，尤其是教師需要改變舊有的教學觀念，發揮學生的主觀能動性。在這樣的情況下，PBL教學模式被提了出來，它是以問題為導向的教學方法，是基于現實世界的以學生為中心的教育方式，是在教師的引導下，“以學生為中心，以問題為基礎”，通過采用小組討論的形式，學生圍繞問題獨立收集資料，發現問題、解決問題，培養學生自主學習能力和創新能力的教學模式。非常適合新課標下的生物實驗教學。

關鍵詞：PBL教學模式;高中生物;實驗教學

引言：PBL教學模式基本上應用在醫學教育專業，雖然用在高中生物的很少，但是不能忽視它的作用，高中生物教學離不開實驗，在課堂上，老師提前點出需要注意的問題，學生通過做實驗，對于生物實驗的內容、過程、結果的掌握比書本上的知識會來的更為直觀，就會大大提升教學質量。因此，將PBL教學模式應用在高中生物實驗教學方面，能夠幫助學生成為自主學習者和積極實踐者，能夠培養學生的科學探究能力，使學生具有科學的發散思維，最后養成良好的思維習慣。本文將從理論與實驗兩個方面進行分析，找出結合實驗與理論的PBL教學模式對高中生物實驗教學的益處。

一、PBL教學模式對高中生物教學有何優勢

在新課標的教育要求下，高中生物教學要求學生通過實驗培養自己的情感態度、能力、知識以及價值觀等，最重要的是讓學生養成良好的科學探究能力與科學思維[1]。在生物教學的問題情境中，學生自己主動學習，主動發問，理解實驗的本質，構建自己的知識思維體系，將書本上的知識化為自己的知識，靈活運用各種知識進行生物實驗，而應用在實驗當中，能夠極大提升學生實驗動手能力，全面提高學生的生物實驗素養。

二、PBL教學模式應用于高中生物教學中的重要意義

（一）學科素養下的課程改革具體要求

新的教育理念下的學科素養，對高中生的培養要切實以素質教育為主要內容，以發展以學生為主體的教育主旨，充分尊重高中生在生物教學中的學習主動性，圍繞學生之間的個性差異，開展有針對性的分層教育模式。而高中生物實驗教學要突出學生在實驗過程中的自主動手操作能力、觀察能力和問題意識，進而提高學生的解決生物問題的能力。在新課程標準的具體要求中，重視高中生在生物實驗教學中的理論學習與生活相關知識關聯性，重視學生在實驗過程中的主體性，教師引導學生在探究中增強對生物知識的內化效果。在新一輪的課程標準修訂中提到：加強學生在實驗過程中的主動參與效果，學習者從發現問題到收集整理實驗數據，最后利用所學的生物知識解釋一些生物實驗的原理，用理性的思維解決生物實驗中遇到的問題。

（二）生物實驗課堂創新教學的發展需要

傳統教學雖然有很多值得保留的地方，但是采用傳統的生物實驗教學已經不能滿足學生發展的需求。傳統的講授式教學主要以講述的方式呈現知識，這種相對被動的教學方式，導致了學生的自主探究意識淡薄，對生物實驗課缺乏一定的自主開發能力。對于層次不一的學生來說需要教師采用多樣化的教學策略應對不同的學生需求。在高中生物實驗教學中，學生的發現問題和分析問題的能力還有各小組之間的合作意識需要全面培養，PBL教學模式強調學生在實驗操作中的主動性，教師作為引導者的身份。同時這種教學模式根據生物實驗的知識，圍繞社會化的熱點問題出發，設置一些符合生物實驗教學的具體問題，由淺入深，帶領學生進行自主性的實驗探究，這種教學模式有助于高中生主動學習的興趣培養，激發學生對生物知識的探究欲望，有利于高中生對生物實驗的獨立思考意識，同時加強學生之間、師生之間的互動效果，提升他們對生物實驗過程、原理、以及實驗效果的求真欲望，極大地提高生物實驗課堂的創新發展，從而不斷地滲透對學生實驗技能的培養，提高他們在實驗課堂教學中的主體意識，幫助高中生建立起更為系統合理的實驗方法。

三、PBL教學模式下的高中生物實驗教學策略

（一）在實驗開始前使用PBL教學模式

PBL教學模式在高中生物實驗開始前一般會有兩個問題環節，而根據提問主體的不同，分為兩個內容，學生問的是他們需要掌握什么，老師問的是能夠掌握什么。問題占據了PBL教學模式的始終，只有明白要做什么才能充分發揮PBL教學模式的優勢。在確定實驗方面之后，老師需要準備好對學生提問，而此時的學生在課前應做好大量的閱讀與準備，對老師提出自己的問題，一問一答，最后，還原整個實驗的過程，并提出此次實驗中可能存在哪些問題，需要怎么解決，最后，確定這次實驗的主題，通過實驗要了解什么東西。一步一步，引導學生，讓學生的探索欲占據主動，提問與回答是PBL教學模式一個非常重要的過程，通過實驗，讓學生不斷提出問題，既能提高學生的參與度，也能讓學生迅速的掌握知識，并且在教學上也有相當的民主性。

為確保實驗問題學生都能明確，老師應當在學生之間分成小組進行實驗討論。以小組為單位做分組對照實驗，比如在進行“探索淀粉酶活性的影響條件”這一實驗中，老師和學生一共提出6個問題，那么需要將學生氛圍6組，把每一個第一位提出問題的學生分到一組，一共6組，并有第一個提出問題的學生擔任組長的角色。通過這樣的方式對學生進行分組有幾個好處：能夠在學生小組之間建立有效的競爭激勵機制，使學生在課前能夠認真預習查找資料，在課后能認真復習研究并進行思考，從而對老師提出更多有具有建設性的問題;第一個學生提出問題并擔任組長進行研究，有利于幫助后面的同學增加提問的勇氣，并且能夠提升學生的科學精神與探索精神。

（二）在實驗進行環節使用PBL教學模式

學生提出問題與假設后在老師的指導下進行實驗，此時，老師只需要提供一個輕松的實驗環境即可。進行完本組的試驗之后，，每組的學生都要做分析，討論實驗的得失，主要對本組解決的問題進行歸納總結，最后與書中的結果進行對照，6組學生就本組的實驗結果與其他組進行對照，找出彼此出現的問題，溝通實驗心得，最后將問題總結出來一起解決，這樣的方式，可以使學生之間的溝通更加高效，掌握知識更加深入，能夠共同進步。

在此次“探索淀粉酶活性的影響條件”實驗中[2]，我們主要是對主pH值溫度這些條件對它的影響程度做對比實驗。在實驗中，每組學生安排專人觀察、記錄實驗現象，對于實驗結果進行總結，各組交流實驗經驗，排除實驗中出現的問題，更好的把握實驗內容以及步驟，提高自身的實驗能力。

（三）在總結過程中使用PBL教學模式

總結實驗過程能夠讓老師對于PBL教學模式在學生身上的效果有更加清晰的了解，能夠掌握學生的學習情況，同時對于PBL教學模式在生物課堂上的實際應用進行優化和改進，在總結中，教師主要總結PBL教學模式在課堂上和實驗中的優點，讓學生學到更多的知識;對于PBL教學模式在實際教學過程中存在的不足及時糾正。

比如在“線粒體的電鏡觀察”這一實驗中，作為教師，不僅要掌握學生的實驗結果，還要注意學生會在實驗中遇到那些問題，怎么解決等，對于學生的試驗中提出來的問題要能夠解答，并讓學生根據自己的實驗結果自己先試著解答。在此期間，充分了解每個學生對于實驗的掌握情況，對于自己的教學方式要不斷改進，力求每個學生掌握扎實的知識。

四、PBL教學模式實驗與反思

（一）綠葉中色素的提取和分離

在課堂上，以“綠葉中色素的提取和分離”實驗為例，本班共30人，剛好分為5組，每組6人。在實驗開始前，運用PBL教學法，發散頭腦風暴，每組同學通過研究討論都提出了一個探究性題目一共5種。

第一組課題：研究不同種類植物中葉片的色素含量與種類。其自變量為菠菜葉與白菜葉。

第二組課題：研究同一種類不同部位植物中葉片的色素含量與種類。其自變量為幼體菠菜葉與成熟葉片。

第三組課題：提取色素時碳酸鈣對結果的影響。其自變量為碳酸鈣。

第四組課題：提取色素時無水乙醇對結果的影響。其自變量為無水乙醇和蒸餾水。

第五組課題：研究分離色素時濾紙形狀對結果的影響。其自變量為條形和圓形定性濾紙。

（二）實驗結果

試驗完成后，首先小組內討論試驗情況，得出自己的實驗結論，而后，各小組進行小組間討論，對比結果，找出試驗中存在的問題，最后，全班選出一個代表，到講臺上念出了各組的實驗結果與對照結果。

第一組：菠菜葉與白菜葉中色素的種類相同，但是菠菜葉的色素含量要高于白菜葉。

第二組：成熟菠菜葉片的色素種類與幼體菠菜葉片的色素種類一樣，但是成熟葉片的色素含量高。

第三組：在提取菠菜葉中的色素時不加碳酸鈣，葉綠素的含量少了很多。

第四組：提取時用蒸餾水的濾紙上沒有色素帶，說明色素是脂溶性的?？梢缘贸?，蒸餾水提取不了色素。

第五組：流出色素的時候，定性濾紙沒有變化。

通過試驗及結果，學生們對于分離色素的步驟及注意事項都有了更深入的理解。

（三）PBL教學模式實驗的反思

本次實驗是在教師對于實驗步驟進行改進后的指導下進行的，對于課本上的驗證性實驗改成探究性實驗，通過同學們的討論，確定了5個探究性課題，極大地激發了學生對于生物科學實驗的興趣，培養了學生的動手能力。從課本上的一個問題延伸出來5個課題，說明學生們對這個問題進行了深入的思考，PBL教學模式能夠真正解放學生的思維，讓學生探究生物科學的意義，化被動學習為主動學習，使學生以問題興趣為導向愛好學習，教師也是要圍繞問題來開展教學，而不是一味的填鴨教學，可以說PBL教學模式對于高中生物實驗教學有著極大的指導意義[3]。

結束語

PBL教學模式對于高中生物實驗教學的影響是巨大的，尤其它以問題為導向，通過采取小組討論實驗，學生自己提出問題，收集資料，解決問題，能極大地培養學生獨立自主的學習能力與思考能力，在高中生物中，有大量實驗性課題與驗證性課題，教師靈活運用好PBL教學法對于提高學生的整體水平有著重要的作用，在此基礎上培養學生的各項科學能力，能夠養成良好的思維習慣。

參考文獻

[1]盛冬華.PBL教學模式下的高中生物實驗教學策略[J].新課程導學，2020（07）：60.

[2]陳黎云.PBL教學模式在高中生物教學中的應用研究[D].云南師范大學，2018.

[3]金弋琳.基于微信平臺下的PBL在高中生物教學中的應用研究[D].西南大學，2020.