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        基于PBL教學理念的高中生物學單元教學設計

        2023-08-31 17:10:01肖炎鳳
        中學教學參考·理科版 2023年5期
        關鍵詞:設計

        肖炎鳳

        [摘 要]PBL教學理念主張采用問題式教學模式,通過創(chuàng)設情境來提出問題、分析問題,進而引導學生解決問題,使學生在解決問題的過程中學習和掌握相關知識、提升核心素養(yǎng)。文章以“遺傳的分子基礎”為例,探討如何基于PBL教學理念有效設計高中生物學單元教學,進而為培養(yǎng)學生的生物學學科核心素養(yǎng)提供一定的參考。

        [關鍵詞]PBL教學理念;高中生物學;單元教學;設計

        [中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2023)14-0085-03

        隨著科技與經濟的快速發(fā)展,新時代對提高全體國民素質和人才培養(yǎng)質量提出了新的更高的要求?!镀胀ǜ咧猩飳W課程標準(2017年版2020年修訂)》中強調高中生物學課程要以提高學生生物學學科核心素養(yǎng)為宗旨。而核心素養(yǎng)是學生在解決問題的過程中所表現(xiàn)出來的綜合能力。PBL(Problem-Based-Learning)教學理念主張采用問題式教學模式,通過創(chuàng)設情境來提出問題、分析問題,進而引導學生解決問題,使學生在解決問題的過程中掌握相關知識、提升核心素養(yǎng)。單元教學要求教師打破各個課時之間的割裂關系,從全局、宏觀的視角去分析知識的內在邏輯關系以及核心要素,進而進行教學設計,使得學生能夠獲得整體的、具有內在聯(lián)系的知識,最終提升核心素養(yǎng)。PBL教學的關鍵是以問題為導向引導學生學習,而單元教學的主要特征是整體性,因此,PBL教學與單元教學相融合,不僅能有效激發(fā)學生的求知欲,促進學生自主探究,而且有助于學生構建完整的知識體系,提升學生的核心素養(yǎng)。本文以“遺傳的分子基礎”為例,探討如何基于PBL教學理念有效設計高中生物學單元教學。

        一、基于PBL教學理念的單元教學設計

        (一)單元教學的原則及環(huán)節(jié)

        (1)單元教學的原則。教師在開展單元教學時應當遵循四個原則:一是完整性原則。該原則是單元教學的首要原則,具體體現(xiàn)在教學目標與教學環(huán)節(jié)的完整性上。二是層次性原則。一個完整的教學單元所包含的知識點較多,要想清晰、簡單明了地呈現(xiàn)這些知識點,就需要教師在進行單元教學設計時注重層次性,層層遞進地呈現(xiàn)知識點,讓前一課時為后一課時的學習做好鋪墊。三是實用性原則。教師在進行單元教學設計時要遵循實用性原則,基于現(xiàn)有的時間、條件,充分考慮學生當前的認知發(fā)展水平設置實用性強的教學內容。四是結果可評性原則。單元教學的評價可采用學生互評和教師評價兩種形式,使其為教學實踐活動提供有益的反饋,為優(yōu)化教學提供依據(jù)。

        (2)單元教學的環(huán)節(jié)。教師在進行單元教學設計時,至少要涵蓋以下幾個環(huán)節(jié):其一,明晰學習需要。教師根據(jù)學生當前的認知發(fā)展水平與課程標準,站在整體的角度把控課程,做到以學生為中心,充分考慮學生學習教材基本知識應對考試的需要,以及學生終身發(fā)展的需要。其二,劃分學習單元。教師應當圍繞一定的主題劃分學習單元。需要注意的是,單元教學中的“單元”與教材中的“單元”是存在一定差別的,具體而言,單元教學中的“單元”是基于教材單元圍繞某一主題的學習需要,通過梳理和整合教材單元內容,進而形成的符合學生學習需要的教學內容。因此,教師在劃分學習單元時,不僅要充分考慮學生的學習需要以及單元學習的目的,還要選擇所需設計的單元教學任務,分析和掌握學生當前的認知發(fā)展水平,分析學科內容,力爭達到內容和思維邏輯循序漸進。其三,制訂單元目標。教師在制訂單元目標時既要注重可達性與可評性,又要綜合考慮課程標準對學生的相關培養(yǎng)要求。其四,教學實踐。教學實踐是單元教學的關鍵環(huán)節(jié)。教師在該環(huán)節(jié)中應規(guī)劃好實踐內容,精心安排教學實踐活動,提高教學的有效性。其五,效果評價。通過評價單元教學的實施效果,進而預測學生通過單元學習能達到的發(fā)展水平,為學生的后續(xù)學習奠定基礎。

        (二)單元教學的設計

        在基于PBL教學理念的單元教學中,教師應對教學內容進行組合和重構,加強核心素養(yǎng)、模塊內容與主題學習內容之間的聯(lián)系。教師根據(jù)學生現(xiàn)有情況及思維能力水平,創(chuàng)設問題情境,形成問題鏈,進而讓學生從中提煉大概念、核心問題,進而構建完整的知識體系,并在解決問題的過程中逐步掌握知識以及提升核心素養(yǎng)。在PBL教學理念下,教師在進行單元教學時要做好以下幾點:其一,聚焦核心知識。核心知識具有關鍵性引領作用,能夠對學生的學習起到一定的帶動作用,這就要求教師在設計單元教學時聚焦核心知識。教師基于PBL教學理念開展單元教學時,通過問題的形式來呈現(xiàn)核心知識,有助于學生理解和把握核心知識。其二,滲透核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)不僅是學生應具備的適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力,而且也是新時代教育的目標和方向。通過PBL教學模式將核心素養(yǎng)滲透到單元教學的全過程,可在教授學生知識的同時培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。其三,構建知識框架。在PBL教學理念下,教師在開展單元教學時,應通過問題的形式引導學生構建完整的知識框架,幫助學生系統(tǒng)掌握各個知識點及其邏輯關系,進一步加深學生對核心知識以及相關知識的理解,進而提升學生的知識遷移及運用能力。其四,有效設置問題。在PBL教學理念下,單元教學要有效設置問題。教師可有效設置問題引導學生思考,激發(fā)學生對問題的好奇心與探究欲望,讓學生在解決問題的過程中增強自信心,進而形成良性循環(huán),使得學生更愿意參加教學活動,這對于提高單元教學的有效性大有裨益。其五,創(chuàng)設有趣情境。PBL教學理念下的單元教學要想達到預期效果,需要教師創(chuàng)設有趣的情境,進一步有效激發(fā)學生的參與熱情。

        二、基于PBL教學理念的高中生物學單元教學設計案例

        本文以“遺傳的分子基礎”作為單元教學案例,并結合“基因的本質”和“基因的表達”(人教版高中生物學必修2的第三章、第四章)內容,設計基于PBL教學理念的高中生物學單元教學。

        (一)明確單元主題,劃分單元內容

        “遺傳的分子基礎”和“基因的本質”“基因的表達”這兩章的內容相對應。這兩章的知識點比較豐富,且大多數(shù)是微觀層面的知識,較為抽象。這兩章的內容具有較強的邏輯性與連貫性,回答了“基因是什么”“基因具有怎樣的結構與功能”等諸多問題,且這些問題具有層次性與邏輯性。而傳統(tǒng)的課時教學將這些具有邏輯關系的知識點割裂開來,使得學生難以構建系統(tǒng)、完整的知識體系。基于此,筆者根據(jù)“親代傳遞給子代的遺傳信息編碼在DNA分子上”,把“基因的本質”和“基因的表達”這兩章的內容進行有效整合,進而構建“遺傳的分子基礎”單元,基于PBL教學理念,進行了有效的單元教學設計。

        (二)確定教學目標,明確教學方向

        單元教學的目標主要圍繞以下四個維度來確定:其一,生命觀念。通過構建DNA雙螺旋結構模型,來對DNA分子是遺傳物質所具有的特征進行闡述,學習DNA通過復制、轉錄、翻譯等過程來實現(xiàn)遺傳信息的傳遞與表達,進而形成結構與功能相適應的觀念。同時,通過學習DNA的復制、轉錄與翻譯等過程,認識到物質、能量與信息變化的統(tǒng)一性,初步形成物質與能量觀。另外,在分析基因、性狀與環(huán)境之間的關系的過程中,逐漸形成進化與適應觀。其二,科學探究。通過分析證明DNA是遺傳物質的實驗,掌握科學探究的基本方法。同時,在解決真實情境問題的過程中進一步增強探究自然現(xiàn)象的求知欲。其三,科學思維。在分析證明DNA是遺傳物質的實驗以及證明DNA的復制是半保留復制的實驗的過程中,培養(yǎng)分析與解決問題的能力,使學生掌握演繹推理的方法;在學習DNA復制、轉錄與翻譯的過程中,初步培養(yǎng)比較、歸納等科學思維;親歷DNA雙螺旋結構模型的構建過程,初步掌握用模型與建模的方法來解決問題。其四,社會責任。學習了DNA是主要的遺傳物質后,能夠解釋與判斷日常生活中簡單的遺傳現(xiàn)象;能夠通過對所搜集的DNA分子結構模型建立過程中的相關資料的討論,切身體會科學探究的曲折,進而培養(yǎng)執(zhí)著的探究精神。

        (三)構建知識框架,設計問題體系

        通過梳理教材內容,構建如圖1所示的單元知識框架,然后設計核心問題:(1)遺傳物質是什么?(2) DNA的結構是怎樣的?(3) DNA是如何傳遞遺傳信息的?(4)子代在獲得親代遺傳信息后是如何來表達的?

        要有效解決這四個核心問題,還需要進一步將其分解為框架問題與具體問題(見圖2)。

        核心問題“遺傳物質是什么?”對應了教材中三部分的內容,分別是遺傳物質的早期推測、證明DNA是遺傳物質的實驗以及對DNA是主要遺傳物質的解釋。在分解核心問題的過程中,所遵循的思路是:基于早期人們對遺傳物質的認識來分析遺傳物質應該具有的特征;雖然通過閱讀教材,學生已經知道DNA是遺傳物質,但是他們不知道科學家是如何證明DNA是遺傳物質的,進而引出框架問題2“科學家是如何證明DNA是遺傳物質的?”,再通過分析三個經典實驗就能清晰認識到DNA確實是遺傳物質;接下來,進一步追問是否一切生物的遺傳物質都是DNA,即提出框架問題3,然后再把這個問題細分為兩個具體問題逐一解答。按照這樣的思路將其他三個核心問題進行分解,分別展開教學。

        (四)根據(jù)問題體系設計單元教學

        在PBL教學理念下,“遺傳的分子基礎”單元教學采用的是“總—分—總”的思路,即從單元大問題開始,通過一系列的學習活動再回到單元大問題,具體如圖3所示。

        首先,單元導入。創(chuàng)設情境,提出單元大問題,引導學生通過小組合作來分析單元大問題,并將其分解為對應本單元核心知識的核心問題,使學生清楚認識本單元的知識框架。其次,分課時解決問題。通過課時教學來解決分解的具體問題、框架問題、核心問題,在這一過程中促進學生掌握知識、發(fā)展能力。最后,單元總結。重現(xiàn)單元情境,引導學生應用所學知識解決單元大問題,幫助學生構建單元知識體系,并有效檢測學生的學習效果。

        綜上可知,基于PBL教學理念有效設計高中生物學單元教學,能夠增強學生的問題意識,提升學生分析問題和解決問題的能力。在具體的教學實踐中,教師要注重對問題情境的創(chuàng)設,所創(chuàng)設的問題情境,不僅能提升學生的課堂參與度,而且能讓學生基于問題情境進一步去提出問題和分析問題。同時,教師還要注重師生角色的轉換,需告別傳統(tǒng)的“教師講、學生聽”的教學模式,鼓勵學生主動分析問題及解決問題。教師在踐行PBL教學理念時,要尊重學生的主體地位,調動學生參與課堂活動的積極性,激發(fā)學生的學習興趣,最終達到提升學生的核心素養(yǎng)的目的。

        [? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

        [1]? 裴婕,陳世媛,余春梅.PBL教學法在高中生物教學中的應用:以“基因工程”為例[J].西部素質教育,2022(14):179-182.

        [2]? 張祥.指向深度學習的高中生物單元教學設計:以“遺傳信息及其傳遞和表達的規(guī)律”單元為例[J].基礎教育課程,2021(14):60-66.

        [3]? 范慧玲,劉飛.PBL教學模式在高中生物教學中的應用:以“基因工程及其應用”為例[J].科學咨詢(教育科研),2020(9):51-52.

        [4]? 王敏.基于問題導向引領深度學習:以人教版高中生物教學為例[J].高考,2021(36):112-114.

        (責任編輯 黃春香)

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