基于问题学习(PBL)模式在高中生物学教学中的应用研究dkkc.docx
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1、基于问题题学习(PBL)模式在高中生物学教学中的应用研究学军中学学生物组组 余余林摘要“基基于问题题学习”(Proobleem-BBaseed LLearrninng、简简称PBBL)模模式是由由当前盛盛行的建建构主义义学习理理论衍生生出来的的。本文文根据PPBL模模式的要要素和特特点改造造和设计计了高中中生物学学PBLL学习模模式,并并进行了了应用研研究,以以探索新新的学习习方式,以以利于发发挥学生生学习的的主动性性、能动动性、独独立性,以以及发展展与提高高学生的的创新意意识和实实践能力力。关键词学学习方式式基于问问题学习习(PBBL)高中生生物学教教学1.“PPBL”模式的的要素和和特点1
2、1“PBLL”模式的的简介基于问题题学习(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教授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,它强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中,通过学习者的合作来解决真正的问题,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础的,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”。PB
3、L包括课程和学习过程(curriculum and a process)两个方面。课程由精心选择和设计的问题组成,通过问题的解决使学生获得知识、自我引导学习的策略和团队合作的技巧;学习过程则是对生活、职业中遭遇的问题和挑战的通常、系统的解决方法的复制(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有三个方面的特征:学习开始于学生遇到的包含问题的情景;呈现的问题往往是不良结构的;采用基于问题的学习单元的教师对学生负有辅导的责任而不是指令。这种学习方式充分体现了学生探究、自主、合作学习的思想。在国外当前建构主义教育浪潮中,它已经成为学习及教学过程的一
4、条基本的改革思路。基于问题学习在目前已大有取代传统的讲演模式之势。12“PBLL”模式的的要素和和特点PBL的的典型模模式由以以下五个个环节构构成:121组组织一个个新的小小组小组成成员相互互介绍。营造氛氛围,PPBL角角色介绍绍(包括括教师或或辅导者者)。122启启动一项项新问题题设置问问题。认识问问题(学学生内化化问题)。描述所所要的产产品或操操作。分配任任务(在在白板上上罗列下下列栏目目),见见下表想法(假假设)事实学习议题题行动计划划学生对问问题提出出假设,这这些假设设可能涉涉及原因因、效果果以及可可能的解解答等。学生不断断综合自自己探询询获得的的、对所所生成假假设比较较重要的的信息。
5、学生罗列列出为了了完成任任务他们们所需要要知道或或懂得的的东西。学生罗列列出为了了完成任任务他们们所需要要做的事事情。推敲问问题,见见下表继续重新新表征、分分析和综综合白板板上的想想法想法(假假设)事实学习议题题行动计划划扩展/集集中分析、综综合、再再综合确定/证证明制定计划划拟出可可能的结结果(尽尽管还有有许多东东西可能能需要学学习)。提炼学学习议题题,并分分派学习习议题。确定资资源。拟出工工作步骤骤和时间间期限。123新新一轮问问题解决决讨论所所用的资资源以及及对这些些资源的的评论。重新评评定问题题,见下下表应用所学学的东西西修改假假设列表表想法(假假设)事实学习议题题行动计划划修改应用新
6、知知识、再再综合(如有必必要)确确定新的的重新设计计124展展示成果果125在在解决问问题之后后进行反反思抽象并并总结知知识(形形成定义义、图解解、列表表、概念念、要旨旨及原则则等)。对以下下几方面面自我评评价、并并接受小小组成员员及促进进者的评评论:在整个问问题解决决过程中中的推理理;利用各种种资源发发掘信息息;在小组组任务中中发挥自自己的作作用;获得、精精炼知识识。2.研究究的规划划21实验对对象的选选择及实实验条件件的控制制20033年9月月,在所所任教的的高二年年级中选选择两个个平行班班(每班班55人人共1110人)设设计为一一个对照照组,其其中一个个为控制制班,一一个为实实验班。控控
7、制班采采用传统统的教学学与学习习模式进进行,以以教师的的讲演为为主。而而实验班班采用经经改造后后的PBBL模式式进行学学习。而而且实验验班专门门开设一一个教室室,教室室中应有有多媒体体设备,并并按学习习小组的的形式重重新布置置课桌椅椅的位置置。在进进行高中中生物学学PBLL模式应应用之前前先让实实验班学学习“高中生生物学PPBL模模式”的意义义、过程程、特点点及要求求。实验前,在在控制班班和实验验班进行行了学习习方式的的调查,并并对调查查结果进进行统计计分析。在在实验班班还进行行了学习习兴趣、学学习习惯惯等方面面调查。将实验班班的同学学分为88个学习习小组,每每组78 人。小小组的形形成主要要
8、由学生生自由组组合,但但最好是是组内学学生各具具特色,能能够相互互取长补补短,即即小组成成员是异异质的、互互补的,小小组活动动中有更更多、更更丰富的的信息输输入和输输出,可可以激发发出更多多的观点点,使全全组形成成更深入入、更全全面的认认识。组组内要有有分工,以以明确责责任。每每组设组组长一名名,负责责全组的的协调等等工作;设记录录员一名名,负责责记录小小组的思思维过程程和学习习过程,以以及最终终形成成成果;推推选一人人为报告告人,向向全班呈呈现小组组学习成成果;推推选一人人为评委委,组成成全班评评委。22学习单单元的设设计(问问题设置置)选取高二二生物的的“绪论”、“生命的的物质基基础”、“
9、生命的的基本单单位细胞”、“生物的的新陈代代谢”章节作作为研究究的教学学内容。根根据PBBL的要要素、特特点和我我国高中中生物学学教育的的现状,以以及课程程标准、教教材内容容及内容容之间的的联系和和相对独独立性,将将这些教教学内容容设计为为不同的的学习单单元,问问题设置置在学习习单元中中,以学学习单元元的形式式进行课课堂学习习。每个个单元主主要由以以下五个个部分组组成:问问题背景景、引导导性问题题、学习习过程(主主要任务务、时间间限制、学学习资源源等)、成成果说明明、反思思与反馈馈等。不不同的学学习单元元安排不不同的课课时。因因此在高高中生物物课堂教教学应用用这种学学习模式式时,需需要有大大量
10、的前前期努力力进行学学习单元元的设计计。23时间安安排按照教学学进度,高高二生物物的“绪论”、“生命的的物质基基础”、“生命的的基本单单位细胞”、“生物的的新陈代代谢”章节的的教学大大约需要要48课课时,约约三个月月时间。因因此,此此次研究究前后共共约三个个月。3高中中生物学学PBLL模式的的应用下面以单单元“光合作作用”为例阐阐明经改改造后的的PBLL模式在在高中生生物学学学习中的的应用。3设设置问题题第一课时时,向学学生分发发单元资资料和阅阅读资料料,人手手一份,使使学生明明确该单单元的问问题设置置、任务务要求、时时间安排排等。如如“光合作作用”的资料料: 光 合 作 用用问题背背景绿色植
11、物物光合作作用是绿绿色植物物通过叶叶绿体,利利用光能能,把二二氧化碳碳和水合合成为有有机物、光光能转化化为化学学能储存存在有机机物中,并并释放氧氧气的过过程。光光合作用用是生物物界最基基本的物物质代谢谢和能量量代谢,为为动物和和人类提提供了食食物和能能量。释释放的氧氧气使还还原性大大气变为为氧化性性大气,有有氧呼吸吸成为可可能。当前,世世界(包包括我国国)面临临的一个个重要难难题是粮粮食问题题,还有有部分国国家和地地区未解解决温饱饱问题。所所以提高高粮食产产量是当当务之急急。在农农业生产产上(如如农作物物的温室室/大棚棚栽培等等)通过过提高光光合作用用速率,可可以促进进有机物物的积累累而提高高
12、农作物物的产量量。那么么,为了了提高农农作物的的光合作作用速率率,可采采取哪些些措施(即即影响光光合作用用的主要要环境因因素)呢呢?引导性性问题叶片叶叶肉细胞胞中叶绿绿体的结结构是如如何与其其功能相相适应的的?什么是是光合作作用?它它的实质质是什么么?有哪哪些生理理意义?叶绿体体中可以以完成如如下所示示主要过过程:光能化化学能;产生氧氧气;CCO2C6H12O6这些过过程是如如何进行行的?它们的的进行需需要哪些些条件?影响它它们进行行的主要要环境因因素有哪哪些?学习过过程理论准准备:根据引引导性问问题,阅阅读教材材、印发发资料的的相关内内容,并并到图书书馆、上上网等查查找相关关的一些些知识。针
13、对以以上问题题整理、理理解相关关知识。实验:叶片横横切临时时装片制制作并观观察叶片片结构及及叶绿体体。叶绿体体中色素素的提取取和分离离实验。实验设设计:利利用真空空渗入法法排除叶叶肉细胞胞间隙的的空气,充充以水分分,使叶叶片沉入入水中。在在光合作作用的过过程中,植植物吸收收CO2放出O2,由于于O2在水中中的溶解解度很小小,而在在细胞间间隙积累累,结果果使原来来下沉的的叶片上上浮,根根据上浮浮所需时时间的长长短,即即能比较较光合作作用的强强弱。根根据上面面所给的的信息,设设计“探究影影响光合合作用速速率的主主要环境境因素”的实验验。提出设设计方案案,讨论论、实验验、观察察、记录录与结果果分析并
14、并得出结结论。考察了了解当地地农作物物栽培的的情况,尤尤其是为为提高农农作物产产量而采采取的措措施。时间安安排:66课时。除除课堂时时间以外外,如果果不够,则则利用课课外时间间,课内内课外结结合起来来完成问问题的解解决。成果说说明假设你是是一名农农业技术术人员,要要求你写写出一份份指导农农民采取取哪些措措施(环环境因素素)来提提高农作作物的光光合作用用速率,从从而提高高农作物物产量的的建议报报告(报报告中要要包括措措施及采采取这些些措施的的理由)。 反思总结知知识:列表比比较:光光反应和和暗反应应的区别别与联系系。建立光光合作用用的概念念图。自我评评价、同同伴评价价:自我我引导学学习和合合作学
15、习习的有效效性学习单元元中设置置了问题题:为了了提高农农作物的的光合作作用速率率,农业业生产上上可采取取哪些措措施?。教教师在描描述问题题时要说说明:学习的的内容光合作作用;为了解解决问题题需要学学生利用用的资源源主要是是教材、印印发的农农作物温温室栽培培等资料料、实验验室资源源,鼓励励学生利利用网络络资源和和社会资资源等;学习的的过程个人学学习(教教材阅读读和资料料查找等等)、小小组学习习、实验验等;需要的的时间课内66课时,还还需要利利用课外外的一些些时间。并并对课内内6课时时进行分分配,明明确每课课时的内内容与任任务;期望学学生产生生的成果果写出一一份指导导农民采采取哪些些措施(环环境因
16、素素)来提提高农作作物的光光合作用用速率,从从而提高高农作物物产量的的建议报报告,以以便给学学生一个个明确的的目标和和必须达达到的标标准;单元学学习后的的反思要要求总结知知识和自自我评价价、同伴伴评价;以及该单元元的学习习评价形形式。32研究解解决问题题在教师描描述问题题后,学学生们进进入小组组学习。首首先,小小组对问问题进行行初步的的讨论,并并对学习习任务进进行分工工。将几几个引导导性问题题分配给给不同的的成员,经经过各自自的理论论学习进进行准备备,每个个成员不不仅要学学习分配配到的引引导性问问题,而而且要对对该单元元的所有有的理论论都要进进行学习习,之后后再着重重准备分分配给他他的问题题。
17、记录录员要记记录下分分工的情情况。教教师巡视视各组,检检查并参参与各组组的讨论论。接着着各组员员根据学学习单元元中的引引导性问问题,仔仔细阅读读、学习习教材以以及印发发的资料料中有关关光合作作用的内内容,初初步了解解光合作作用的研研究历史史、概念念、条件件、过程程、意义义等基础础知识。课课后利用用阅览室室、图书书馆以及及网络等等资源查查阅光合合作用和和农作物物栽培的的一些知知识。并并利用课课外时间间到附近近农村访访问,了了解农民民提高农农作物产产量的措措施。为为同伴之之间的交交流与问问题解决决作好理理论准备备。第二课时时,每小小组分成成两个实实验小组组完成叶叶片横切切临时装装片制作作并观察察叶
18、片结结构及叶叶绿体的的实验、叶叶绿体中中色素的的提取和和分离实实验。目目的是了了解植物物光镜下下叶绿体体的形态态,以及及光合作作用所需需色素的的种类与与颜色等等知识。第三课时时,在第第一、二二课时学学习的基基础上,小小组集中中学习,一一是引导导性问题题是否都都解决了了。小组组成员分分工对引引导性问问题进行行解释,并并一起对对问题的的解释进进行讨论论完善;二是讨讨论影响响光合作作用速率率的因素素有哪些些,并在在此基础础上设计计探究影影响光合合作用速速率的主主要环境境因素的的实验。该该实验设设计有一一定难度度,主要要是通过过学生的的思考与与交流激激发学生生积极主主动地思思维与学学习,不不一定要要求
19、学生生设计的的多少科科学与合合理。在在小组学学习时,记记录员要要记录每每个成员员的任务务完成的的情况以以及对讨讨论所做做的贡献献。第四课时时,每小小组分成成两个实实验小组组完成小小组设计计的探究究影响光光合作用用速率的的主要环环境因素素的实验验。第五课时时,小组组重新聚聚集在一一起,交交流与讨讨论学习习与实验验的情况况,总结结出影响响光合作作用速率率的主要要因素以以及其作作用机制制,然后后一起完完成建议议报告。记记录员记记录、整整理与书书写建议议报告,并并制作成成幻灯片片。在单元学学习中,学学生应该该是积极极主动的的学习者者,一方方面是学学生个体体的学习习如相关关内容的的阅读、资资料查找找等以
20、进进行理论论准备,另另一方面面是,同同伴之间间交流与与合作学学习共同同解决相相关的问问题。而而教师主主要作为为帮助者者、促进进者的角角色,对对学生的的学习进进行帮助助、指导导与监控控,并且且要贯穿穿在整个个学习过过程之中中,要在在学生能能充分发发挥自己己的知识识、能力力、创造造性的前前提下,做做一些引引导、纠纠正、监监控等工工作,教教师不直直接进行行单元内内容的讲讲演更不不能直接接告诉学学生问题题的答案案。33成果报报告第六课时时,即单单元的最最后一课课时进行行成果说说明,因因为时间间的限制制,不可可能每个个小组都都进行报报告,而而是选择择两个小小组报告告,其他他小组上上交报告告。报告告人向全
21、全班报告告本组的的学习成成果。之之后,其其他同学学根据报报告内容容进行自自由提问问,报告告人和其其组员对对这些提提问进行行答辩。教教师作为为一名听听众,与与其他同同学一样样不时提提出疑问问。为了激发发学生的的学习动动机、活活跃成果果报告会会的气氛氛,在第第一课时时布置任任务时还还宣布要要对学生生的成果果报告进进行评分分(满分分为100分)。每每个小组组推荐一一人组成成全班评评委,并并按照评评分标准准进行打打分。讨论时,教教师要在在适时的的时候进进行总结结、提示示全班的的讨论方方向,以以把握整整个讨论论的节奏奏,创造造一种促促人向上上、积极极思考的的学习气气氛。成果报告告虽然仅仅选择两两个小组组
22、报告,也也对报告告进行了了评分。其其他小组组没有进进行报告告,但并并不能忽忽视这些些小组的的成果,因因此,课课后教师师必须对对这些小小组的成成果进行行检查,并并作评价价,而且且要作反反馈,这这样才尊尊重他们们的学习习,不至至于影响响他们学学习的积积极性。34反思总总结单元学习习后,要要求每个个学生根根据本单单元的学学习情况况进行总总结,首首先要在在原先个个体学习习、集体体学习的的基础上上,结合合成果报报告会的的报告与与讨论,对对该单元元的知识识进行进进一步的的总结,比比如:列表比比较光反反应和暗暗反应的的区别与与联系;建立光光合作用用的概念念图等,知知识的总总结可以以结合学学习评价价一起进进行
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