（教育学专业论文）高中生物pbl教学模式的应用研究.pdf

高中生物p b l 教学模式的应用研究 中文摘要 中文摘要 新课程倡导学生通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的 问题，并分析相应的问题，阐明与研究该问题相关的知识。这与p b l ( p r o b l e m b a s e dl e a r n i n g ) 基于问题的学习模式的教学目标是一致的。在高中生物教学中应 用p b l 教学模式进行教学，可以围绕学习目标，设置问题情境，引导学生进行探 究。同时，教师运用启发式策略，促进学生不断分析和处理相关的问题，逐步达 到预期的学习目标。 首先，本文阐述了p b l 的概念、理论基础、基本要素、特点、师生角色的转 变、问题的设计及p b l 教学后的评价机制等；然后，结合高中生物学的特点，将 p b l 应用于生物教学，形成了具有生物学特色的p b l 教学设计，并展示了具体的 教学案例；最后，通过一系列的问卷调查，如：实验前后学生生物兴趣的调查， 学生学习现状的调查，通过录像教师对学生课堂学习有效性的调查及实验前后成 绩的比较分析，逐渐摸索出了适合高中生物的p b l 教学模式。 研究表明，该模式在培养学生信息搜集分析能力、问题探究能力、课堂参与 能力、合作学习能力、学习效果以及创新能力等方面具有积极作用。而且对学生 学习生物的兴趣存在积极影响，为高中生物教学的改革提供了有益的参考。 关键词：p b l ：生物教学；探究能力；学习兴趣 作者：朱燕 指导老师：王明华 a p p l i c a t i o nr e s e a r c ho fp b l t e a c h i n gm o d e li ns e n i o r s c h o o lb i o l o g y a b s t r a c t n e wc o u r s ea d v o c a t e ss t u d e n t st or a i s e i s s u e sr e l a t e dt o b i o l o g yt h r o u g h o b s e r v a t i o no rf r o mr e a ll i f e ，a n a l y z et h ep r o b l e m ，a n dc l a r i f ya n ds t u d yt h ei s s u e s r e l a t e dt ot h e k n o w l e d g e t h ep b l ( p r o b l e m b a s e dl e a r n i n g ) t e a c h i n gm o d e li s c o n s i s t e n tw i t ht h eg o a l s w h i l ea p p l y i n gp b l t e a c h i n gm o d e lt ot e a c h i n gi ns e n i o r s c h o o lb i o l o g yt e a c h i n g ，t h et e a c h e r sc a nf o c u so nt h e l e a r n i n go b j e c t i v e s ，s e t t i n g q u e s t i o ns i t u a t i o nt og u i d es t u d e n t s i n q u i r y m e a n t i m e ，t e a c h e r sa l s oc a l lu s eh e u r i s t i c s t r a t e g i e st op r o m o t es t u d e n t s o n g o i n ga n a l y s i sa n dp r o c e s s r e l a t e di s s u e s 。 f i r s t l y ，t h ea u t h o rc l a r i f i e st h ec o n c e p to fp b lt e a c h i n gm o d e l ，t h e o r yb a s i s ，b a s i c e l e m e n t s ，f e a t u r e s ，c h a n g e so ft e a c h e r sa n ds t u d e n t s r o l e ，t h ed e s i g no fp r o b l e m sa n d t h ee v a l u a t i o ns y s t e mo fp b l t e a c h i n ge t c s e c o n d l y ，c o m b i n e dw i t ht h ef e a t u r e so f h i g hs c h o o lb i o l o g y ，t h ea u t h o ra l s oa p p l i e sp b lt ob i o l o g y t e a c h i n g ，f o r m s b i o l o g y - f e a t u r e dp b lt e a c h i n gd e s i g n ，a n dp r e s e n t sas p e c i f i ct e a c h i n gd e s i g n f i n a l l y , t h r o u g hs e r i e so fq u e s t i o n n a i r ei n v e s t i g a t i o n ，f o re x a m p l e ，e x p e r i m e n t a li n v e s t i g a t i o n o ni n t e r e s to fs t u d e n t sb e f o r ea n da f t e r ，i n v e s t i g a t i o no fs t u d e n t s l e a r n i n g 。 i n v e s t i g a t i o no ft e a c h e r so ns t u d e n t s c l a s s r o o ml e a r n i n ge f f e c t i v e n e s st h r o u g hv i d e o s u r v e ya n dc o m p a r a t i v ea n a l y s i so ft h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t sb e f o r ea n da f t e r ，t h e a u t h o rg r a d u a l l yd e v e l o p st h ep b l t e a c h i n gm o d ef i tf o rs e n i o rs c h o o lb i o l o g y s t u d i e sh a v es h o w nt h a tt h ep b lt e a c h i n gm o d e lh a s g r e a ti n f l u e n c e so n c u l t i v a t i n gt h ea b i l i t yo fi n f o r m a t i o ng a t h e r i n ga n da n a l y s i s s k i l l s ，s t u d ys k i l l s ， c l a s s r o o m p a r t i c i p a t i o n ，c o o p e r a t i v el e a r n i n g ，l e a r n i n ge f f i c a c y , a n di n n o v a t i o n c a p a b i l i t y w h a t sm o r e ，t h e r ea r ep o s i t i v ee f f e c t so ns t u d e n t s i n t e r e s ti ns t u d y i n g b i o l o g i c a la n di t a l s op r o v i d e su s e f u lr e f e r e n c e sf o re d u c a t i o n a lr e f o r mi n s e n i o r s c h 0 0 1 k e y w o r d s ：p r o b l e m b a s e dl e a r n i n g ；b i o l o g yt e a c h i n g ；e x p l o r a t i o na b i l i t y ； s t u d yi n t e r e s t i i w r i t t e n b y ：y a nz h u s u p e r v i s e db y ：m i n g h t i l lw a n g 高中生物p b l 教学模式的应用研究 第1 章前言 1 1 课题研究的背景 第1 章前言 普通高中生物课程标准( 实验) 的基本理念是：提高生物科学素养、面向 全体学生、倡导探究性学习、注重与生活的联系，这就对生物教学提出了新的 要求，以“教师”为中一t s , 的学习方式，已经不能满足时代的需求。尊重学生的多样化 发展，重视学生的创新精神和合作交流能力的培养，引导学生主动构建知识，实 现学习方式的多样化。本研究着眼于高中生物教学，立足于对p b l 教学模式的研 究，希望通过文献法、问卷调查法、教育实验法，试图分析p b l 教学模式的特点 和优势、p b l 教学模式与高中生物传统教学模式的比较、p b l 教学模式在高中生 物教学模式中的应用等问题。 本研究的立题基于如下相关背景： ( 1 ) 新课程标准下高中生物教学中存在的问题，要求寻求一种新教学模式 高中生物新课程标准强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的 情感态度与价值观的过程，并对学生在知识、情感态度和价值观、能力等方面提 出了明确的要求。特别在能力发展发面，在要求发展学生的科学探究能力、交流 与合作的能力基础上提高学生的科学素养。这就要求生物教师根据教学内容去寻 求一种发展学生多方面能力的教学模式，不同的教学模式对学生能力的发展起着 举足轻重的作用。眩1 近年来，在一线工作的生物教师提出了一些有创意的教学模式： 互动式、情景式、探究式等，给高中生物教学的理论与实践提供了一定的参考。 但是，高中生物教学中仍然存在许多问题，不能很好的达到新课程标准的要求。 例如，互动式教学中，教师过于强调“互动”，使学生处于一种混乱的状态中，不能 很好的对学生的学习过程进行引导；或者，教师采用“一问一答”式，完全忽略了学 生的主体地位。探究式教学中，在教师引导下，学生会产生很多问题，有些是教 师意想不到的问题，这种自由的、开放的教学模式有利于学生积极性和主动性的 提高，也增强了学生的交流合作能力，但是存在很多教师不能驾驭的问题，如果 置之不理，直接回到已设置的教案上，将会给学生的积极性以打击；如果一个一 第l 章前言高中生物p b l 教学模式的应用研究 个问题的回答，这就远离了教学内容的重点，不但达不到相应的教学效果，还造 成教师的“被动”；有的教师针对存在的很多问题，寄予学生积极思考讨论，但不知 道该如何进行引导才能达到效果；有的教师对课堂教学中生成的问题，不能择优 选择，循循善诱，或者直接给答案，或者囫囵吞枣，不知该如何通过这些问题的 深入讨论来逐步发展学生对科学的理解。因此，研究生物教学中教师如何设置问 题、如何对学生进行有效的引导，如何转变教学过程中师生的角色成为新课程教 学中的首要问题。 ( 2 ) p b l 教学理念与新课程理念相吻合，能有效改善生物教学中的问题 新课程倡导学生通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的、可以探究的 问题，并分析相应的问题，阐明与研究该问题相关的知识。这与p b l ( p r o b l e mb a s e d l e a r n i n g ) 基于问题的学习模式的教学目标，即以问题为基础，它将学生置于复杂的、 创新的问题情境中，通过学生的探究、合作、交流解决相关问题，从而获得问题 背后的科学知识相一致。在高中生物教学中应用p b l 教学模式进行教学，可以围 绕学习目标，设置问题情境，引导学生进行探究，教师运用启发式策略，促进学 生不断分析和处理相关的问题，逐步达到预期的学习目标。教师通过设置针对性 的问题，能使学生的思路清晰，对学习目标明确，更深刻的理解问题，领悟活动 的精髓。在问题解决过程中，面向全体学生，教师采用启发式策略，从学生的实 际出发，调动学生的积极性和主动性，并引导到问题的核心眩1 ，以激发学生产生 问题开始，以产生新的问题为重点，促进学生学习方式的改变，培养了学生探究 和实践能力以及合作和交流的能力，提高了生物科学素养。因此，在高中生物教 学中应用p b l 教学模式，可以有效改善当前生物教学中存在的问题。 ( 3 ) 生物学科的本质特点符合p b l 教学模式的运用 生物学是一门由众多生物学事实和理论组成的知识体系，是在人们不断探究 的过程中逐步发展起来的学科，许多科学知识的探究过程都能很好地发展学生的 创新能力。在传统的教学模式下，教师一味强调科学知识的神圣性，对己知的科 学知识进行“满堂灌”的教学模式，忽略了在科学知识探究过程中，对学生探究、合 作、交流能力的培养，对学生科学素养的提高。可见，传统的教学方式已经不能 满足生物学新课程标准的要求，p b l 教学模式强调以“学生”为主体，“教师”为主导， 在有意义的问题情境中，进行生物学知识的学习，师生角色的转变很有必要。 2 高中生物p b l 教学模式的应用研究 第1 章前言 1 2 国内外有关本课题的研究现状 1 2 1国外研究历史与现状 p b l ( p r o b l e m b a s e dl e a r n i n g ) 教学模式是1 9 6 9 年由美国神经病学教授 b a r r o w s 创立的，是一种以激发学生自主学习动机和提高学生自己解决问题能力为 目标的教学法 3 】。由于生物医学的迅猛发展，医学知识的倍增，医学院的学生无 暇顾及学习知识和医学实践双方面的要求，这就不能培养出有能力的医生。在杜 威“在做中学”思想的影响下，加拿大麦克马斯特大学医学院率先将p b l 引入教 学。b a r r o w s ( 1 9 9 4 ) 认识到，医生对病人的诊断是一个假设一演绎的推理过程， 需要掌握多种领域的专业知识，只有将专业知识与推理过程两者相结合，才能有 效地进行诊断及治疗。 4 】这种教学模式，以学生为中心，采用问题的形式，提供学 生临床应用的情境，进行医学知识和实践的学习。传统的教学模式将实践和知识 分开，将学科教学的具体内容分别讲述，而对彼此之间的联系很少涉及，学生临 床模拟的情境很少，理论和实践严重脱节。a l b a n e s ea n dm i t c h e l l 【5 】以及v e r n o na n d b l a k e 【6 】都对p b l 进行了2 0 年的评估研究，结果表明，p b l 与传统的教学模 式相比，理论知识的成绩相差无几，而p b l 教学的学生在发现问题、解决问题、 实践方面的能力明显高于传统教学的学生。另有研究表明学生们更倾向于以“问题” 为中心的学习方式【_ 7 】麦克玛斯特大学麻醉系教授李泽生博士通过2 0 年的文献分 析，比较了国内外的医学院校多年来实施p b l 教育的成效，指出p b l 毕业生的临 床能力、认知水平、情感特征等方面具有显著优势。” 8 1 通过研究资料显示：p b l 的运用已经扩展到了小学，初中，高中，大学以及 职业学校【9 】例如：m b a ，高等教育，化学工程，经济学，建筑学，教师职前教育 等。阿拉巴马州的伯明翰大学已经将p b l 教学方式融入到文学院、商学院、教育 学院、护理学院和药学院等本科教学中。d e l a w a r e 大学有一套非常有效的p b l 教 学规划，每年都安排培训学院对教师进行相关内容的培训。伊利诺斯州从1 9 8 5 年 起就为高中生们提供完备的p b l 课程，并在实践中积累经验，采集数据，为p b l 的广泛应用提供数据参考。p b l i ( t h ep r o b l e m b a s e dl e a r n i n gi n s t i t u t e ，即p b l 研 究协会) 已经针对所有高中核心科目都发展了相关的完备的课程材料以及教师培 训项目 第1 章前言 高中生物p b l 教学模式的应用研究 1 2 2 国内研究的历史与现状 上海第二医科大学和西安医科大学于1 9 8 6 年施行p b l 教学，是我国最早对 p b l 模式的运用。从上世界9 0 年代开始，很多医学院校引进p b l 模式，分别在神 经学、中医学、儿童医学等学科中进行，取得了较好的成绩。试行结果表明，此 法有利于调动学生的积极性、主动性、创造性，培养学生变单向思维方式为多向 思维方式，有利于学生独立思考问题，理论联系实际，灵活运用知识，增进人际 交往能力和学生的语言表达能力。1 1 1 同时，国内教育理论界的也开始关注这种教 学模式，许多高等院校对p b l 模式进行了课题研究，出现了不少理论介绍性和实 践探究性的研究文献。本文作者在中国知网中运用关键词搜索“基于问题的学习”， 时间限制为2 0 0 0 年至2 0 1 1 年，期间共有3 7 1 篇相关的学术期刊文献，6 4 篇硕士 学位论文，1 篇博士论文；搜索“p b l 教学模式”，相同时间内，有2 5 4 篇期刊论文，+ 6 篇硕士论文，对统计数据进行分析，p b l 的学术关注度( 如表1 1 ) 和p b l 教学模 式的实践应用的关注度( 如表1 2 ) 从2 0 0 0 年很少被关注，到2 0 0 4 年出现一次高 峰，2 0 0 5 、2 0 0 6 关注度有所降低，在近几年受关注程度得到进一步提升，p b l 教 学法应用于很多领域的学习，并得到教学一线工作者的一致认同。 表1 i “基于问题的学习”学术关注 时间期刊论文学位论文合计 0 0 0 22 331 6 0 3 0 45 255 7 0 5 0 64 01 15 1 0 7 0 88 3 1 3 9 6 0 9 1 11 7 33 32 0 6 表1 2 “p b l 教学模式”实践应用关注度 时间 期刊论文 学位论文合计 0 0 。0 25o5 0 3 0 42 102 1 0 5 0 61 211 3 0 7 0 84 2 24 4 0 9 1 11 7 431 7 7 4 高中生物p b l 教学模式的应用研究 第1 章前言 国内关于p b l 的研究中，主要用于医学教育，注重理论的研究和医学实践研 究，在其他学科中的理论和实践研究相对较少，在高中生物教学中的应用研究还 比较少。利用s p s s 软件对上述的6 2 5 篇期刊文章按学科类别分布的情况( 如图1 1 ) 可以很好的看出p b l 教学的理论和实践的研究在国内的研究现状。其中在中等教 学中，大部分期刊论文和学位论文更多关注的是信息技术的教育，而对于其他科 目尤其是生物教学模式的探讨和应用很少。 0 糕掌鹱帮黝氍攀浚缝掌赫l l 簿教蠢纛论x i 艘, f f 管联 ；嚣翥簿麓霄| l 罄译彝撒嚣菠棼嚣极建蔻 i 纛穗书繁掇岛赣掌鏊蔼谵i i 露蘑捌鞭羧霈l ；浆中等艘胄| i 爨舭 图1 1期刊文章按学科类别分布情况 p b l 模式的理论与新课程的理念的吻合，使p b l 模式越来越多地应用于当代 教育的研究之中。在近十年的6 4 篇学位论文中，大部分和教育教学有关，其中和 中等教育相关的占到了3 0 篇，由此可见p b l 模式在中学教学中的应用是值得探索 和实践的。 通过文献梳理，发现已经有研究人员把p b l 模式应用到中学的具体学科教学 中去，对p b l 模式在数掣12 1 、物型9 1 、地理 13 1 、计算机教掣1 4 1 等一些具体学科中 的应用进行了探索，关于p b l 在生物教学中的应用的研究更是屈指可数，对生物 教学方面的应用主要分为以下几个方面，现综述如下： 在生物实验教学方面：徐玉红将p b l 与大学生物实验课堂结合，构建了p b l 生物学实验教学模式：分组与问题呈现头脑风暴理想团队支持与评 价。通过具体的生物实验案例的分析，p b l 生物教学模式具有以下优点：( 1 ) 充 分体现学生主体性；( 2 ) 形成更多p b l 综合实验教学案例；( 3 ) 培养实验经济策 划能力与器材研发意识；( 4 ) 提高学生的学习兴趣与问题意识；( 5 ) 提高学生科 学探究能力；( 6 ) 有利于师生教学方式的转变。可见，p b l 生物实验教学模式是 第1 章前言 高中生物p b l 教学模式的应用研究 一个师生共进步的学习模式，将促进高等教育实验教学的改革，有利于实验室管 理的改革和发展。 15 】吴主敏，史立平等将高中生物实验与p b l 进行整合，将实 验过程分为准备阶段、实施阶段、评价阶段，设计出了切实可行的生物实验教学 模式，并在这三个阶段中对教师、学生、问题进行了讨论和研究，提出了新的评 价体系。【1 6 在生物课堂教学方面：窦玉敏对问题目标的确定、问题情境的创设和问题的 解决进行了论述，其中重点论述了生物学教学中的两类目标：直线型目标和辐射型 目标。2 2 1 杨利英在生物学教学中应用p b l 模式进行教学设计的研究，并以学生 为例进行实验前后的分析，研究发现：p b l 对于提高学生解决问题的能力、激发 学生学习兴趣，提高学习的成绩有显著的影响，并针对性地提出了教学建议。i 1 7 j 刘春娣从问题的设计、小组的合作学习、合作学习中教师的作用等几个方面，探 讨在生物新课程中如何实施p b l 教学，全面提高了学生的科学素养。【18 】卢蒙开展 了将p b l 应用于生物复习的研究，并提出了具体的结合方式。【1 9 1 李保玲通过在生 物教学中创设问题、讨论问题、解决问题三个方面的阐述，使学生由被动的接受 者变成了主动的求学者。 2 0 高中生物课程不仅是一门实验性很强的学科，而且还有基础理论，现代生物 技术等知识性内容，已有的研究中从案例的设计和实施来看，其不足主要有以下 几方面： p b l 的内涵及其理论方面：没有深入认识或是理解有偏差，p b l 设计理论构 想常常与实践相脱节甚至偏离；“问题”的把握方面：多数案例中把“问题”等同于试 卷上的某个题目，或是课本上某个启发性的提i h - j ( q u e s t i o n ) ；“问题的设计”变成了 引入新课时的“问题情景创设”；“问题解决”的过程过于程序化，变成了单纯的思维 训练； 2 l 】“师生的认识”方面：在实施过程中，没有提到教师的或过于强化教师的 地位和作用，学生的主体地位的体现不够；教学实践方面：主要停留在新课的预 设或是复习课的评讲上，给一线教师提供的参考有限。 所以，本文就p b l 内涵及理论的深入探讨，及将p b l 模式应用于高中生物教 学过程，包括教师、学生角色的定位，教学过程中问题的设计、解决，学生学习 过程中的评价以及具体教学案例的设计等方面进行研究很有必要。 6 高中生物p b l 教学模式的应用研究第1 章前言 1 3 课题研究的内容与方法 1 3 1 课题研究的内容 本文首先分析p b l 教学模式的特点及优势，将其与传统的高中生物模式进行 比较，并调查了p b l 教学模式在高中生物教学的现状，在p b l 原有模式的基础上 辅以启发式策略，形成具有特色的p b l 高中生物教学模式并在实施p b l 教学模式 下实现高中生物师生角色的转变。 1 3 2 课题研究的方法 将理论应用于实践，对该教学模式的实际效果作实证研究，对其进行系统评 价，采用如下方法： ( 1 ) 文献研究法 文献研究法是指根据一定的目的，搜集、鉴别、整理文献，并通过对文献的 研究形成对事实的科学认识的方法。文献研究是进行科学研究的基础，它贯穿科 学研究的全过程，从选题、初步调查以及论证课题、制定计划、搜集整理和分析 研究资料到形成研究报告都与文献研究密切相关。 2 2 1 文献研究的优点是便于作者 掌握最新的有关科研动态、前沿进展，了解前人已取得的成果、研究的现状等， 在科学研究过程中少走弯路。指通过查阅学术期刊、著作，上网查阅电子期刊和 论文库等文献，收集国内外有关p b l 模式及高中生物教学的相关资料，对这些文 献进行研究和分析，形成对p b l 模式有关概念的认识，为本文的研究工作提供理 论基础和方法。 ( 2 ) 问卷调查法 问卷调查法是用严格设计的统一问卷，通过书面语言与被调查者进行交流， 来收集有关教育问题或教育现象的信息和资料的一种研究方法。研究者在尽可能 不受无关因素的干扰下，对经问题进行严格的设计，以组织的分配、当面作答或 邮寄方式填答，从而了解被测试者对某一现象或问题的看法或意见。 2 3 1 为分析评 估学生对高中生物教学模式的态度的现状及影响的相关因素，为p b l 模式在教学 中的应用提供现实依据，将以本校高二学生为调查对象，进行不记名问卷调查、 统计、分析，这样能较为直接、定量化了解学生的动态。 ( 3 ) 访谈法 7 第1 章前言高中生物p b l 教学模式的应用研究 访谈是以口头形式来了解某人、某事、某行为态度和教育现象的一种调查研 究方法，是根据被询问者的答复搜集客观的、不带偏见的事实材料，以准确的说 明样本所要代表的总体的一种方式。 2 4 1 访谈力求开放，使教师和学生在研究设计 的开放性问题中轻松思考并回答问题。访谈法具有较好的灵活性和适应性，获取 信息完整真实。尤其在研究比较复杂问题时，能向不同访谈对象提出不同的问题， 通过语言交流获得更多的信息。访谈广泛适用于教育调查，既有事实的调查，也 有意见的征询，更多应用于个别化研究。本研究拟对部分本校生物教师、学生进 行访谈。 1 4 课题研究的意义 ( 1 ) 有利于激发高中生的探究和分析问题的能力、全面提高学生的科学素养 本研究在高中生物教学过程中，运用p b l 教学模式辅以启发式策略的实践研 究，pbl 教学实旅过程中，学生是课程的主体，也是学习的主体。在整个教学过 程需要学生的主动配合，从准备资料开始，积极查阅相关资料，并积极与其他同 学合作和交流，互相促进以达到良好的学习效果，这就对学生的自觉性、积极性 提出了较高的要求。结果表明该模式最大限度地面向全体学生，适应不同学生的 需求和发展，提高了学生的科学素养，培养了学生搜集和处理科学信息的能力， 获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。同时，激 发了学生学习生物科学的兴趣，形成了科学的世界观，培养了学生的问题意识。 ( 2 ) 提高高中生物教师教学策略水平，促使专业化发展 与传统的教学方法相比，p b l 教学模式中教师的角色发生了重要的转变。由 原来的“主体”地位变为“主导”地位。教师是合作伙伴，这就要求教师提高自身的素 质和教学能力。教师除了要具备扎实的专业素养，以便于给学生提供开放性的问 题，激发他们的思考，帮助学生反思自身经验，进行更深入的思考；除此之外， 生物教师还应具有良好的组织管理能力，要善于调动学生积极性、控制课堂节奏， 维持教学过程的顺利进行。 ( 3 ) 丰富高中生物教学模式研究领域的成果 本研究是基于p b l 教学模式应用于高中生物教学研究，阅读了大量关于p b l 教学模式的文献，掌握了p b l 的内涵及优势、理论基础及在教学中的特点，在p b l 高中生物p b l 教学模式的应用研究 第1 章前言 原有的教学模型的基础上，保留其优点，剔除其糟粕，并辅以启发式策略，应用 于生物教学模式的改变，结合教学案例，形成具有特色的p b l 高中生物教学模式， 为一线工作的教师和课程研究人员提供了有益的参考，为高中生物教学模式的变 革提供了一定的参考。 第2 章。高中生物p b l 教学模式应用的理论探讨高中生物p b l 教学模式的应用研究 第2 章高中生物p b l 教学模式应用的理论探讨 2 1 木目关概念的界定 ( 1 ) 高中生物课程 高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目。其在义务教育基础上， 进一步学习生物科学从现象到本质、从定性到定量的发展过程，提高学生的生物 科学素养。生物科学，是研究生命现象和生命活动规律的科学。高中生物课程与 其他学科之间有着内容交叉，是其它有关科学和技术的基础。高中生物课程旨在 发展学生的科学探究能力，全面提高学生的素质，注重生活与现实的联系。 ( 2 ) 问题 问题( p r o b l e m ) 是一种情境。眨钔一般来说，它是指在一定的情境中人们为满足 某种需求或完成某一目标所面临的未知状态。在p b l 教学模式中，“问题”具有其 特殊的意义和地位。对问题内涵掌握的程度不同，将产生不同教学效果。因此， 本研究中提到的“问题，不是常规问题，它具有以下特点2 6 3 ： 在一定的情境当中含有多个问题，教师和学生需要对其进行辨别； 问题中含有许多未知的、模糊的成分； 学生必须进行调查，探究，交流，合作才能发现问题的症结，因为问题中 没有解决方法； 问题的解决涉及到观察，收集、处理、分析信息等一系列理解问题、分析 问题、解决问题的知识和技能。 问题从性质可以分为归纳结构问题、转化问题和排列问题。所谓归纳结构问 题，是指给了几个条件的问题，它具有明确的已知条件，并在已知条件范围内运 用若干规则和原理来获得隐含在这些条件中的答案。所谓转化问题，是指给一个 初始状态和少量确定性条件，通过多种解决途径，不断向目标转化，最终达到结 果。而排列问题，是指给出所有条件，只要以一定方式排列他们。高中生物知识 相对比较抽象，在教学过程中涉及较多的是需要学生进过一系列的探究过程最终 获得结果的转化问题。 高中生物p b l 教学模式的应用研究第2 章高中生物p b l 教学模式应用的理论探讨 ( 3 ) 启发式策略 启发式策略，是在辩证唯物主义的认识论指导下，在已有的教学理论的基础 上，在现代心理学和教育学发展的基础上进一步完善起来的，凭借经验来解决问 题的一种方法，或者说是有助于学生找出问题解决方法的一种提示或经验估计眨 。 启发式策略以学生为学习的主体，教师在教学过程中，根据学习目标，调动学生 的学习主动性，运用多样化的方式，实现教师主导作用与学生主体地位相结合。“不 愤不启，不悱不发”是孔子对启发策略的高度概括眨引，启发式策略的运用充分开发 学生的智力，实现科学知识学习与智力充分开发的结合；激发学生内在的学习动 力，实现内在动力与学习责任感的结合；加强理论与实践联系，实现书本知识与 生活经验的结合，有利于学生科学素养的提高和主动性的提高。启发式策略是一 个教学的指导方针，是一种教学原则，更是一种教学指导思想。呓9 3 2 2 p b l 教学模式 2 2 1 p b l 教学模式的概念 p b l ( p r o b l e m b a s e dl e a r n i n g ) 教学模式是2 0 世纪6 0 年代末美国神经病学教授 b a r r o w s 在加拿大麦克马斯特大学首创，主要应用于医学教育，目前已成为国际上 较流行的教学方法，广泛应用于物理实验、无机化学等方面的教学。p b l 以信息 加工心理学和认知心理学为基础，属于建构主义学习理论的范畴，是建构主义教 学改革设想中“一条被广泛采用的核心思路”。b 伽p b l 教学模式是以问题为基础的 教学方法，以问题为中心，它将学生置于复杂的、创新的问题情境中，通过学生 的合作交流解决相关问题，从而获得问题背后的科学知识。先有问题，再围绕问 题进行广泛地学习讨论，不断激发学生去思考、探索，最终解决问题即教案基本 上都是由教师撰写出来的。2 8 1p b l 教学模式有利于学生个性的形成，培养了学 生的探究、合作、交流能力。 2 2 2p b l 教学模式的理论基础 p b l 教学模式的教学思想在实用主义哲学的影响下，越来越多地得到教育学、 心理学的支持和推崇。p b l 教学思想的产生、成熟和完善，建构主义理论、多元 智能理论、信息加工理论以及人本主义学习论提供了坚实的理论基础。 ( 1 ) 建构主义理论 第2 章高中生物p b l 教学模式应用的理论探讨高中生物p b l 教学模式的应用研究 建构主义理论是学习者根据自己已有的经验系统构建自己的学习系统的过 程，这种构建强调新旧知识的联系，通过同化已有的认知体系，重新构建新的知 识体系。建构主义实际上就是在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的帮 助即通过人际间的协作活动，学习者通过不断地解决疑难问题，从而完成对知识 的意义建构。 3 1 3 因此建构主义学习理论认为隋境”、“协作”、“会话”和“意义建 构”是学习环境中的四大要素。 建构主义学习观认为：学生是认识的主体，是意义的主动构建者。学习是一 个知识获取的过程，但并不是通过教师传授的，也不是师生之间简单的传递，而 是在一定的社会文化背景下，学习者借助教师和学习伙伴的帮助，利用必要得学 习资料，主动通过有意义的建构的方式而获得的，建构的发生依赖于学习者本人 原有知识的积累和学习发生的环境。学生解决问题的思维过程日2 3 为：一、问题的 感觉：在一个真实的经验的情境中，令人不安的和困惑的问题阻止了连续的活动； 二、问题的界定：使感觉到的或直接经验到的疑难或困惑理智化成有待解决的难 题和必须寻求答案的问题：三、问题解决的假设：占有资料，从事必要的观察， 以对付疑难问题；四、对问题及解决方法的逻辑推理：从理智上对假设进行认真 推敲，看哪种假设能对付疑难；五、通过行动检验假设：以行动检验考虑中的问 题解决方案的有效性。 建构主义的教学观认为：教师的教学不是简单的知识呈现者，而更多的是知 识的处理和转换。教学作为引导者，要把学生已有的知识经验作为新知识的生长 点，引导学生从己有的知识经验中“生长”出新的知识经验。强调学生自身对各种现 象的理解，并以此引导学生构建新的知识体系。建构主义的教学设计原则口引是： 以问题为核心驱动学习：强调以学生为中心，各种教学因素，包括教师只是作为 一种广义的学习环境支持学习者的自主学习；学习问题必须在真实的情景中展开， 必须是一项真实的任务；强调学习任务的复杂性，反对两者必居其一和二选一的 观点；强调协作学习的重要性，要求设计学习任务展开的学习环境、学习任务必 须提供学习资源、认知工具和帮助等内容，以反映学习环境的复杂性；设计多种 自主学习策略，使学习能够在以学生为主体的情况下顺利展开。 建构主义理论运用于教学起源于杜威和皮亚杰，杜威的经验课程论为p b l 提 供了哲学基础，皮亚杰儿童心理发展的研究为p b l 提供了深层次的心理学理论基 高中生物p b l 教学模式的应用研究第2 章高中生物p b l 教学模式应用的理论探讨 础。p b l ，实质上就是一种基于建构主义学习理论的探究性学习模式，“情境”是这 种学习模式的构成要素之一。这种学习模式强调小组合作学习，学习者在学习过 程中需不停地与同伴进行交流。同时它又是一种立足于现实生活，对现实生活中 的问题进行解决的学习模式。p b l 强调学生的思考，鼓励学生的自主学习，这正 是建构主义知识观的体现，建构主义知识观认为知识是学生自己构建的，所以学 生的自我思考和学习是必不可少的。 ( 2 ) 情境学习理论 莱夫是情境化学习理论积极倡导者，他认为学习就其正常发生的形式来说， 是情境、文化和学习活动的共同功能。情境认知暗示，当学习发生在有意义的背 景中时，才是有效的、真正的、完整的，知识( 即学什么和如何学、如何用的结合) 是在真实的学习情境中获得的。这种情境学习的特征是：提供能运用知识的真实 情境，提供真实的活动，提供多样化的角色和前景，支持知识的合作建构，在瓶 颈时刻提供指导和支持，从而使知识变得清晰、使实践成为理论，在完成任务时 提供对学习的整体评价。情境化学习应能达到四个目的：( 1 ) 学生正确认识学习知 识的目的和用途；( 2 ) 灵活地使用知识进行自主学习；( 3 ) 将所学到的知识应用到不 同环境条件；( 4 ) 能将知识进行抽象化，使学生获得的知识既应用于使用的情境， 同时又独立于任何情境。这样，既掌握知识和技能的个性，又掌握其共性，达到 知识和技能学习与应用的迁移。情境化学习理论强调真实、复杂的、结构不良问 题在问题解决能力培养及有意义学习中的重要作用。b 4 1 但有人认为，情境化学习 理论只是支持p b l 最弱的一个理论。口副 p b l 在高中生物教学中，问题的设计来源于生活和实践，问题的创设手段比 较丰富，真正地成为一个以真实世界为基础的、有意义的、结构复杂的问题，给 学生提供更多更好的学习资源。情境化学习理论为p b l 教学模式在高中生物教学 中的应用提供了理论依据。 ( 3 ) 认知结构一发现理论 在认知结构一发现理论中，布鲁纳强调学习的主动性和认知结构的重要性， 他要求“无论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构”。引基本结 构是指学科的主要内容和基本内容层次之间的联系。理解基本结构，就容易掌握 整个学科的具体内容、记忆学科知识、能够促进学习的迁移、提高学习的兴趣， 第2 章高中生物p b l 教学模式应用的理论探讨 高中生物p b l 教学模式的应用研究 早期的学习还可以促进儿童智慧的发展。所以，布鲁纳主张教学的最终目标是促 进“对学科结构的一般理解”。 而学生掌握学科结构的最好方法是发现法。布 鲁纳认为，教学不应当使学生处于被动接受知识的状态，而应当让学生成为发现 者。在教学中运用发现法，其步骤为：( 1 ) 提出明确的使学生感兴趣的问题；( 2 ) 使学生对问题体验到某种程度的不确定性，以激发探究；( 3 ) 提供解决问题的各 种假设；( 4 ) 协助学生搜集和组织可用于下结论的资料；( 5 ) 组织学生审查有关 资料，得出结论；( 6 ) 引导学生运用分析思维去验证结论，最后使问题得到解决。 p b l 教学的整个问题的解决过程中，学生称为“发现者”，教师为“引导者”，认 知结构一发现理论为p b l 教学模式在高中生物教学中的应用提供了有力的理论支 撑。 ( 4 ) 人本主义学习观 人本主义理论主要代表是罗杰斯和马斯洛，该理论重点研究和关心人的本性、 潜能和价值。认为人的本质是自主的，能动的，强调学习是学习者发挥潜能和自 我实现的过程。即学习者获得知识、技能，发展智力，探究自己的情感，学会与 教师和班级成员进行交往，阐明自己的价值观和态度，实现自己的潜能，达到最 佳的境界。 罗杰斯认为，意义学习主要包括四个要素口引：第一，学习具有个人参与的性 质，即整个人( 包括情感和认知两方面) 都投入学习活动；第二，学习是自我发起的， 即便在推动力或刺激来自外界时，但要求发现、获得、掌握和领会的感觉是来自 内部的；第三，学习是渗透性的，也就是说，它会使学生的行为、态度，乃至个 性都会发生变化；第四，学习是学生自我评价的，因为学生最清楚这种学习是否 满足自己的需要、是否有助于获得他想要知道的东西、是否明了自己原来不甚清 楚的某些方面。 人本主义关于以学习者为中心的思想，为p b l 实行学生自主学习和教师角色 的定位提供了依据。但是，我们不能盲目地采用人本主义教育思想，借鉴其合理 之处，与现代教育改革融会贯通。那么在教育领域的人本主义，在教与学中要做 到b 粥：首先，尊重学习者，视学习者为学习活动的主体；其次，相信学习者，相 信任何正常的学习者都能进行自主学习、发展自己的潜能，并最终达到“自我实现” 的目的；再次，建立良好的师生关系，形成情感融洽、气氛适宜的学习环境；最 1 4 高中生物p b l 教学模式的应用研究第2 章高中生物p b l 教学模式应用的理论探讨 后，教师必须是有感情的，教师担当学习的促进者、鼓励者、学生助手的角色。 总之，p b l 的教学过程中无论是问题的提出还是问题的解决，学生的积极主 动性，学生的情感、态度和价值观都起着至关重要的作用。这正是人本主义教学 观的集中体现。 2 3 高中生物p b l 教学模式的基本要素 在高中生物p b l 的教学模式中有三大基本要素：问题、学生和教师。“问题”p b l 的灵魂，p b l 教学过程起于问题，终止于问题。教师根据高中生物课程标准、教 学内容以及学生的认知特点精心设计问题，问题的情境是实际存在的，真实的， 当学生处于可以从多种角度看待事物的问题情境时，问题激发了学生学习的最初 动机和挑战。高中生物教学中出现的问题一般是简单的、固定的，惟一正确答案 的，能激发并维持学生的求知欲，寻求解决问题的方法。学生在解决实际问题的 过程中，首先会运用已有的知识去同化和认知新知识，在此过程中学生不断发现 问题，探索解决问题，通过学生的自主学习和小组间的合作学习，教师的引导作 用，问题不断得到解决的过程，就是新课程的学习过程。教师是学生解决问题过 程中的设计者、指导者和合作者，对问题的精心设计、开放性学习环境的创设、 寻求问题过程的满腔热情，最终在问题、学生、教师三者的共同努力下实现解决 目标问题的同时实现对原有知识的重组和改造，达到对新知识意义的建构。三大 基本要素的作用如表2 1 ： 表2 1p b l 模式的三大要素作用 问题学生教师 问题是真实的，激发学生初始问题的提出者；学习过程中指导者； 的挑战和动机：主动的解决问题者；问题情境设计者； 问题紧扣教学目标，有吸引自主学习；监控、合作学习； 力，激发去解决问题的兴趣；小组间合作学习；鼓励、激发学生的提问、思 问题的有效性，建立对新知识考； 学习的需要和联系：使教学过程顺利进行： 2 4 高中生物p b l 教学模式的特点 有关p b l 教学模式的特点，现有文献中的表述各异。本文论述的p b l 教学模 第2 章高中生物p b l 教学模式应用的理论探讨高中生物p b l 教学模式的应用研究 式结合了高中生物新课程标准，p b l 教学法是以指导学生自主学习生物学为方向， 以生物学问题为主线，通过教师创设情境，激励引导，提供条件，指导学生在自 主、合作、探究的学习过程中，形成积极主动的学习态度，激发学生探索、创新 的兴趣和求知欲，逐步形成善于思考、质疑、学