問題解決型教育是以“發(fā)展知識的運用能力”為目標，是一種問題解決、問題定向、以問題為基礎(chǔ)的學習。這種學習過程，知識是通過學習者在一定的情景即社會文化背景下，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義構(gòu)建的方式獲得的，因此，它符合建構(gòu)主義的學習理論及教學原則。現(xiàn)將“細菌培養(yǎng)”一節(jié)中的問題解決教學法的應用介紹如下。

一、教學目標的制定和安排

初步掌握細菌培養(yǎng)和接種技術(shù)，認識細菌在培養(yǎng)基中的生長現(xiàn)象，培養(yǎng)無菌觀念，練習無菌操作技術(shù)。細菌培養(yǎng)是微生物教學中的一項基本技能，這一問題涉及細菌的分布、細菌的營養(yǎng)、細菌的代謝、細菌的生長繁殖等各方面的細菌學基本知識，所以將細菌培養(yǎng)的實驗教學安排在細菌學基本知識概述之后，為學生自行設計實驗打下理論基礎(chǔ)。

二、具體學習過程

（1）創(chuàng)設情境，引導學生提出問題。教師在開設細菌培養(yǎng)實驗課之前的一段時間，將煮沸的肉湯倒入無菌的燒杯，冷卻后成膠胨狀，置自然條件下讓其表面受空氣細菌污染，生長菌落；另將一份新鮮牛奶倒入無菌燒杯，置自然條件下讓其變質(zhì)。準備好以后，提前一周時間，將兩燒杯帶入教室，讓學生觀察肉湯和牛奶感官性狀的改變，告訴學生存放一段時間的肉湯和牛奶之所以發(fā)生感官性狀的改變，主要是因為有了細菌的生長和繁殖。請大家根據(jù)這一現(xiàn)象，考慮一個問題：如何培養(yǎng)存在于自然環(huán)境和正常人體的細菌？這就是教學設計中所要解決的問題。

學生本來就對看不見的微生物世界充滿好奇，這一問題的提出，激起學生極大的探索欲望，個個躍躍欲試，決心通過自己的努力培養(yǎng)出存在自己身上的和身邊的細菌。

學生要解決這一問題，必須查閱很多相關(guān)的資料，為給學生以指導，又提出以下引導性問題：①細菌在自然界和正常人體是怎樣分布的？如何進行采樣？②細菌的營養(yǎng)類型有哪些？存在于自然界和正常人體的細菌大多是哪一種營養(yǎng)方式？怎樣給細菌配備所需的營養(yǎng)物質(zhì)？③細菌的生長繁殖需要哪些適宜的條件？如何給細菌提供這些條件？④假如已經(jīng)配備了細菌生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，即基礎(chǔ)培養(yǎng)基，還想進行細菌的純種分離或觀察細菌，這時要求培養(yǎng)基具有什么樣的特性?可以向培養(yǎng)基中加入什么樣的物質(zhì)？⑤如何在培養(yǎng)基中進行標本材料的接種？⑥培養(yǎng)基在一定的條件下生長出了細菌，細菌是培養(yǎng)基中的還是標本中的？如何消除培養(yǎng)基中存在細菌的可能性？在實驗中又如何排除這種可能性？⑦實驗過程中如何控制雜菌污染？如何進行無菌操作？⑧如何觀察培養(yǎng)基上生長出的細菌菌落？

（2）成立小組，合作學習問題。學生6～7人組成一學習小組，小組成員各方面的條件基本做到組間同質(zhì)，以便小組之間的討論與交流。各成員之間既有分工，又有合作，可設立組長、記錄員、報告人等，共同負責小組的學習。對以上提出的問題，小組成員要分頭查閱資料，包括教科書、圖書館及網(wǎng)絡上的資料。對查得的資料在小組內(nèi)部要進行整理、交流與匯總。教師同時開放實驗室，學生在實驗設計的過程中，可隨時進入實驗室觀察實驗條件，考慮實驗方案的可行性。對實驗設計的技巧與原理學生往往不能直接獲得答案，小組成員要搜集他人的設計經(jīng)驗進行推敲、討論，最終拿出集體討論的方案。在學生自學解決問題的過程中，教師扮演學生學習的組織者、參與者、指導者和促進者的角色，在學生遇到困難時，給予個別指導。例如，學生在通過查資料知道如何配備細菌培養(yǎng)所需的基礎(chǔ)培養(yǎng)基后，對如何進行細菌的純種分離和細菌動力觀察這一問題不知如何解決，這時提醒大家膠胨狀肉湯與液狀牛奶生長細菌形狀的不同，并讓學生想想果胨類食品的特性，很多學生馬上聯(lián)想到可在液體培養(yǎng)基中加入膠胨狀的凝固劑。這時告訴學生，實驗室提供的凝固劑是瓊脂。問題解決的同時也引出新的問題：瓊脂是一類什么樣的物質(zhì)？細菌培養(yǎng)中為什么要使用它？對新的問題學生還要繼續(xù)查找資料。

（3）動手實驗，探索解決問題。各小組在設計出自己滿意的方案后，即可動手實施設計方案。對大部分學生來講，由于缺乏經(jīng)驗，在實驗設計中未免存在欠缺，例如，有的小組沒有設立對照，有的小組標本采集時混雜污染，教師發(fā)現(xiàn)后先不點破，等出現(xiàn)問題后再與他們一起分析、解決問題。有的小組反復多次后才順利完成實驗。對此，學生感受很深，體會到了自己在實驗設計上的不足。在不知不覺中，學生相當于完成了一個小型課題的所有工作，通過這一次實驗學到的東西相當于平時的幾次、甚至是十幾次實驗課的內(nèi)容。這次實驗也激發(fā)了學生濃厚的實驗興趣，很多學生放棄雙休日到實驗室加班加點。

（4）小組討論，總結(jié)評價問題。當所有小組在實驗室實施了自己滿意的設計方案，獲得一定的實驗結(jié)果后，在班級再進行小組之間的討論與總結(jié)。各小組選一名代表向全班匯報本組的方案及實驗結(jié)果，回答老師及其他小組提出的問題。教師對討論的結(jié)果進行總結(jié)評價，指出各小組的成績與不足，最后，根據(jù)各小組對引導性問題的回答情況，實驗設計的科學性、嚴密性、可行性、實驗動手能力，對實驗結(jié)果的判斷能力，小組成員的合作意識等方面進行綜合評分。

三、教學成果總結(jié)

實驗證明，問題解決教學方法是一種卓有成效的教學手段，學生通過小組合作式自學活動，最終拿出了解決問題的方案，很多方案設計科學、嚴密、可行。學生理解了細菌在自然環(huán)境中及正常人體的分布特點，掌握了采樣的基本方法，知道了細菌培養(yǎng)的基本條件，懂得了實驗中設立對照或?qū)Ρ鹊脑瓌t及控制無菌培養(yǎng)的措施，基本達到了知識教學目標及技能目標的要求。問題解決教學方法，把重點放在培養(yǎng)學生掌握解決問題的能力上，而不是單純地給予知識。在教學過程中，學生是主體，而教師是學生學習的支持者，也就是以學生為中心，不是傳統(tǒng)教育中的以教師為中習。學生通過自主學習過程中，要經(jīng)過研究、判斷、反思等復雜的思維活動，發(fā)展了學生高層次的思維技能，如此而建構(gòu)起的知識是自己的、靈活的，是能夠在今后的實踐中加以運用的，能夠達到“發(fā)展知識的運用能力”的教育目標。學生通過自我學習，不僅限于解決所給予的問題，還可能會發(fā)現(xiàn)另一些需要學習的新議題，這樣就培養(yǎng)了自己發(fā)現(xiàn)問題的能力，也就將教學和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力聯(lián)系起來。學生通過小組合作式的學習，培養(yǎng)了良好的合作意識，能夠成為有效的合作者。