化國鵬

摘 要：本文旨在探討基于問題導(dǎo)向（PBL）的教學(xué)方法如何在高中生物課堂中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。以《細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合》為例，詳細(xì)敘述了從課題描述到學(xué)生問題提出、自主探究、教師指導(dǎo)，以及學(xué)生展示與評估的完整教學(xué)過程。實踐表明，PBL方法能有效激發(fā)學(xué)生的興趣，增強他們的批判性思考和自主學(xué)習(xí)能力，并為他們提供一個實踐科學(xué)方法論的平臺。同時，教師的角色從傳統(tǒng)的知識傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)過程中的協(xié)助者和指導(dǎo)者，更有助于學(xué)生深入理解和掌握知識。

關(guān)鍵詞：問題導(dǎo)向教學(xué)；高中生物；細(xì)胞器；科學(xué)思維

在新時代教育背景下，傳統(tǒng)的“填鴨式”教育方式已經(jīng)不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和未來社會的發(fā)展要求?，F(xiàn)代教育越來越注重學(xué)生的主體性發(fā)展和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（Problem-Based Learning，PBL） 作為一種以學(xué)生為中心的、激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動力的教學(xué)方法，日益受到教育工作者和學(xué)者們的重視?？茖W(xué)思維是學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)過程中必須培養(yǎng)的重要能力。它不僅是解決問題、分析事物的重要工具，更是一種看待世界、處理信息的思維方式[1]。尤其在生物學(xué)這門研究生命現(xiàn)象、解讀生命密碼的學(xué)科中，科學(xué)思維的培養(yǎng)顯得尤為重要。細(xì)胞是生物體的基本單位，而細(xì)胞器作為細(xì)胞內(nèi)部的各種功能組織，其之間的協(xié)調(diào)配合為細(xì)胞的各種生命活動提供了保障。通過對“細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合”這一話題的探究，可以更加深入地理解生命活動的微觀機制，同時也為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維提供了極好的實踐場所。

一、細(xì)胞器的基本功能及生物學(xué)意義

（一）細(xì)胞器的基本功能介紹

細(xì)胞器是細(xì)胞內(nèi)的特定結(jié)構(gòu)，每種細(xì)胞器都有其特定的功能，共同維持細(xì)胞的正常生理活動。細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，負(fù)責(zé)儲存和傳遞遺傳信息。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體參與蛋白質(zhì)的合成、修飾和運輸。線粒體和葉綠體則是細(xì)胞的能量站，分別進(jìn)行有氧呼吸和光合作用，提供細(xì)胞所需的能量。溶酶體含有各種酶，能夠分解細(xì)胞內(nèi)的廢棄物質(zhì)。質(zhì)膜不僅定義了細(xì)胞的界限，而且通過選擇性地允許物質(zhì)進(jìn)出來維持細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)平衡。這些細(xì)胞器各自承擔(dān)著獨特的功能，但同時也密切協(xié)作，共同維持細(xì)胞的正常運作。

（二）細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合的生物學(xué)意義

細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合是細(xì)胞生命活動的基礎(chǔ)。細(xì)胞的各種功能并不是由單一的細(xì)胞器獨立完成的，而是多個細(xì)胞器之間相互協(xié)作、相互制約，才能完成復(fù)雜的生命活動。例如：蛋白質(zhì)的合成初步在粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行，然后被運輸?shù)礁郀柣w進(jìn)行進(jìn)一步的修飾和包裝，最后再通過囊泡運輸?shù)街付ǖ奈恢冒l(fā)揮作用。另外，線粒體產(chǎn)生的能量為其他細(xì)胞器提供動力，而溶酶體的分解功能確保細(xì)胞內(nèi)不會積累過多的廢棄物質(zhì)。這種協(xié)調(diào)配合確保了細(xì)胞的穩(wěn)定性和效率，使得生物能夠在復(fù)雜多變的環(huán)境中生存和繁衍。

二、PBL在生物教學(xué)中的應(yīng)用

（一）傳統(tǒng)教學(xué)方法與PBL的比較

傳統(tǒng)的生物教學(xué)方法往往是教師為主導(dǎo)的，教師傳授知識，學(xué)生則是被動的接受者。這種方式雖然能夠確保一定量的知識傳遞，但往往難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，尤其在處理復(fù)雜的生物現(xiàn)象時，傳統(tǒng)方法可能導(dǎo)致學(xué)生對知識的理解僅停留在表面。相比之下，問題導(dǎo)向?qū)W習(xí) （PBL） 是以問題為核心，鼓勵學(xué)生主動探索、討論和解決問題。在PBL的環(huán)境下，學(xué)生不再是被動的知識接受者，而是變成了主動的知識建構(gòu)者。這種方法更能夠培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、合作交流和解決問題的能力[2]。

（二）PBL對于培養(yǎng)科學(xué)思維的優(yōu)勢

PBL作為一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，它的核心是通過真實或仿真的問題場景，使學(xué)生投身于實際的探究中。這與科學(xué)家在研究中的工作方式極為相似，即基于現(xiàn)有的問題提出假設(shè)，然后進(jìn)行實驗或研究，最后得出結(jié)論。在應(yīng)用PBL的過程中，學(xué)生不僅要尋找和整合信息，還要進(jìn)行批判性思考，區(qū)分事實與觀點，判斷信息的可靠性，這些都是科學(xué)思維的重要組成部分。此外，PBL還鼓勵學(xué)生與同伴合作交流，這有助于培養(yǎng)他們的團(tuán)隊合作和交流溝通能力[3]。總的來說，PBL方法更能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)思維方式，幫助他們成為真正的生命科學(xué)探索者。

三、以《細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合》為例的教學(xué)實踐

（一）課題描述與學(xué)生問題提出階段

在本次教學(xué)實踐中，首先向?qū)W生介紹了課題“細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合”。為了更形象地呈現(xiàn)這一主題并激發(fā)學(xué)生的好奇心，可以展示一個具體的生物現(xiàn)象，比如一個有趣的實驗現(xiàn)象?？梢赃x擇展示受損細(xì)胞與正常細(xì)胞的差異，這通常會讓學(xué)生對細(xì)胞內(nèi)部的工作機制充滿好奇。面對這兩種顯著不同的細(xì)胞，學(xué)生自然會想知道導(dǎo)致這種差異的原因是什么。在這種背景下，鼓勵學(xué)生提出各種問題，這些問題涉及細(xì)胞器的功能、細(xì)胞器之間的相互關(guān)系，以及這些關(guān)系如何共同影響細(xì)胞的整體功能。

讓學(xué)生在課堂上自主提問是一個很好的策略，因為這樣可以讓他們感到自己是學(xué)習(xí)過程的主導(dǎo)者。對于提出的每個問題，教師都可以給予一些反饋，進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生思考的方向。這種教學(xué)方式使學(xué)生更加主動地參與到學(xué)習(xí)中，更愿意探索和尋找答案。

在此階段，最重要的目標(biāo)是確保學(xué)生對課題產(chǎn)生濃厚的興趣，并開始思考他們想要深入探討的具體問題。這不僅僅是為了讓他們獲得知識，更重要的是，通過這種方式，學(xué)生能夠培養(yǎng)出自主學(xué)習(xí)和批判性思考的能力。

（二）學(xué)生自主探究階段

1.資料收集與整合

資料的收集和整合是PBL中至關(guān)重要的一環(huán)，它是學(xué)生從未知走向已知，從困惑走向明晰的關(guān)鍵過程。在確定要探討的問題后，學(xué)生首先需要確定可能的資料來源。雖然互聯(lián)網(wǎng)是一個廣泛且即時的信息來源，但教科書、學(xué)術(shù)文章、實驗報告以及相關(guān)的生物學(xué)數(shù)據(jù)庫等資源往往提供了更加深入、具體和權(quán)威的內(nèi)容。

在小組內(nèi)部，學(xué)生可以根據(jù)各自的興趣和專長進(jìn)行分工。例如：一些學(xué)生可以負(fù)責(zé)搜索在線資料，而其他學(xué)生則可以專注于查閱教科書或?qū)嶒瀳蟾?。有效的分工可以確保資料的全面性，同時也提高了工作效率。在收集到大量資料后，學(xué)生需要進(jìn)行評估和篩選。這需要他們判斷資料的相關(guān)性、可靠性和準(zhǔn)確性。一些關(guān)鍵的評估標(biāo)準(zhǔn)包括：資料的出版日期、來源的權(quán)威性、資料內(nèi)容是否與研究問題相關(guān)等。

在篩選出最有價值的資料后，學(xué)生需要對其進(jìn)行整合。這意味著他們需要從各種不同的資源中提取信息，構(gòu)建一個連貫、邏輯性強的知識框架。這可能涉及到制作思維導(dǎo)圖、整理筆記或創(chuàng)建

PPT等。

整合后的資料需要在小組內(nèi)部進(jìn)行分享和討論。通過團(tuán)隊的互動，學(xué)生可以互相補充和糾正信息，確保資料的完整性和準(zhǔn)確性。此外，這也是一個互相學(xué)習(xí)和啟發(fā)的過程，有時候一個小組成員的觀點或發(fā)現(xiàn)可能為整個小組帶來新的靈感。

整個資料收集與整合的過程不僅幫助學(xué)生深入了解“細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合”這一主題，同時也培養(yǎng)了他們的信息處理、批判性思考和團(tuán)隊合作能力。

2.小組內(nèi)部討論與推理

小組內(nèi)部的討論與推理環(huán)節(jié)是學(xué)生真正融會貫通學(xué)到的知識并互相碰撞思維火花的時刻。

一開始，小組成員們需要圍繞“細(xì)胞器如何協(xié)調(diào)工作來完成一個特定的細(xì)胞功能”來展開討論。例如：圍繞蛋白質(zhì)合成、運輸和分泌的過程，討論核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器是如何協(xié)同工作的。每位成員可以先分享關(guān)于某個細(xì)胞器的資料。例如：一位同學(xué)可能分享關(guān)于核糖體在蛋白質(zhì)合成中的作用，而另一位同學(xué)則解釋高爾基體在蛋白質(zhì)加工和包裝中的角色。隨后，小組內(nèi)可以討論這些細(xì)胞器是如何互相配合的。

在對各細(xì)胞器的功能有了初步了解后，小組開始討論它們之間的交互。如：蛋白質(zhì)在核糖體上合成后，是如何被運輸?shù)絻?nèi)質(zhì)網(wǎng)，并最終經(jīng)過高爾基體進(jìn)行加工和分泌的。為了使討論更加生動，小組可以選擇某些特定的細(xì)胞功能，如激素分泌或ATP產(chǎn)生，模擬細(xì)胞器間的交互過程。這樣的活動能夠幫助學(xué)生更直觀地理解細(xì)胞器的協(xié)調(diào)工作機制。在討論中，學(xué)生需要確保他們的論述基于所收集的資料，并使用邏輯推理來解釋細(xì)胞器之間的互動。此外，他們還需要學(xué)會傾聽同伴的觀點，對其進(jìn)行補充或有建設(shè)性的批評。在深入探討了細(xì)胞器的協(xié)同作用后，小組總結(jié)了他們的發(fā)現(xiàn)，并可能提出進(jìn)一步的問題，如：“如果某個細(xì)胞器功能受損，會對整個細(xì)胞功能產(chǎn)生怎樣的影響？”這為今后的學(xué)習(xí)留下了思考的空間。

通過小組討論，學(xué)生不僅更深入地理解了“細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合”，還鍛煉了他們的批判性思維、溝通技巧和團(tuán)隊協(xié)作能力。

（三）教師指導(dǎo)與反思階段

在基于問題導(dǎo)向的學(xué)習(xí)模式中，盡管學(xué)生主導(dǎo)著自己的學(xué)習(xí)過程，但教師仍然起到了至關(guān)重要的作用。他們不僅提供關(guān)鍵的指導(dǎo)和支持，還幫助學(xué)生進(jìn)行反思，確保深度學(xué)習(xí)的發(fā)展。教師需密切觀察學(xué)生的探究過程，及時發(fā)現(xiàn)他們可能走入的誤區(qū)或忽略的重點。例如：如果某個小組過于專注一個細(xì)胞器的功能，而忽略了它與其他細(xì)胞器的相互作用，教師可以通過提問或提供示例來重新調(diào)整他們的焦點。

當(dāng)學(xué)生遇到難題或陷入困境時，教師不直接給出答案，而是通過提出開放性的問題來引導(dǎo)他們。這種方法鼓勵學(xué)生運用已有知識和邏輯思維，獨立找到答案。例如：當(dāng)學(xué)生對于細(xì)胞器之間的某種交互關(guān)系存在疑惑時，教師可以問：“你認(rèn)為這兩個細(xì)胞器之間存在什么樣的物質(zhì)交換？”

在探究活動的某個階段或結(jié)束時，教師會組織學(xué)生進(jìn)行反思會議。在此過程中，學(xué)生會分享他們的研究經(jīng)驗、探究策略，以及他們?nèi)绾慰朔щy的方法。這不僅幫助學(xué)生認(rèn)識到他們的進(jìn)步，還鼓勵他們學(xué)會從經(jīng)驗中學(xué)習(xí)，為今后遇到類似問題做好準(zhǔn)備。教師鼓勵學(xué)生深入思考他們在探究過程中的學(xué)習(xí)體驗，以及他們?nèi)绾文茉谖磥淼膶W(xué)習(xí)中應(yīng)用所獲得的知識和技能。例如，學(xué)生可能會思考：“如何在其他的生物學(xué)議題中應(yīng)用我們學(xué)到的關(guān)于細(xì)胞器交互的知識？”教師還會給予學(xué)生及時的反饋，指出他們的優(yōu)點和需要改進(jìn)的地方。這種反饋旨在幫助學(xué)生明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，了解自己在哪些方面需要繼續(xù)努力。

（四）學(xué)生展示與評估階段

學(xué)生的展示和評估環(huán)節(jié)是探究學(xué)習(xí)過程的收尾階段，但同樣也是非常重要的一環(huán)。在這一階段，學(xué)生有機會公開展示他們的學(xué)習(xí)成果，并從同伴和教師那里獲得寶貴的反饋。

學(xué)生小組根據(jù)自己的探究成果選擇最合適的展示方式。有的小組可能選擇制作PPT來展示關(guān)于“細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合”的研究過程和結(jié)論，而有的小組則可能通過制作模型來模擬細(xì)胞器間的交互作用。還有的小組可能會通過實驗演示來展現(xiàn)某種細(xì)胞功能的形成過程，而其他小組則可能撰寫詳細(xì)的報告來總結(jié)他們的發(fā)現(xiàn)。在每個小組的展示結(jié)束后，其他同學(xué)和教師都會提供反饋。這種反饋不僅僅是對于內(nèi)容的評價，也包括對于展示技巧和團(tuán)隊合作的評論。學(xué)生需要學(xué)會聽取并認(rèn)真思考這些建議，以便進(jìn)一步完善自己的工作。

展示環(huán)節(jié)不僅僅是為了分享知識，更是一個培養(yǎng)學(xué)生公開演講能力的機會。在準(zhǔn)備和進(jìn)行展示的過程中，學(xué)生學(xué)會了如何組織和表達(dá)自己的思想，如何吸引聽眾的注意，以及如何回應(yīng)聽眾的問題或質(zhì)疑。對于許多學(xué)生來說，接受和處理他人的反饋可能是一項挑戰(zhàn)。在這個階段，他們學(xué)會了如何從批評中尋找有助于自己成長的信息，而不是僅僅看到負(fù)面的信息。他們也學(xué)會了如何對反饋進(jìn)行反思，以及如何將這些建議應(yīng)用于自己的學(xué)習(xí)過程中。展示和評估環(huán)節(jié)結(jié)束后，學(xué)生還需要進(jìn)行自我評價，思考自己在這次探究中的表現(xiàn)，以及哪些地方可以在下次做得更好。這種自我反思能夠幫助學(xué)生更好地認(rèn)識自己，明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，以及如何達(dá)到這些目標(biāo)。

四、教學(xué)實踐的效果與評價

（一）學(xué)生的學(xué)習(xí)成果

通過PBL的方式對“細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合”進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生在知識掌握上顯示出明顯的提高。他們不僅理解了各細(xì)胞器的基本功能，而且能夠深入分析這些細(xì)胞器之間的相互作用和配合。實踐中，很多學(xué)生在小組展示中都能夠提出一些富有創(chuàng)意的見解，這些見解很可能在傳統(tǒng)教學(xué)方法中難以體現(xiàn)。

（二）學(xué)生科學(xué)思維能力的提升

與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，采用PBL方法的學(xué)生在科學(xué)思維能力上有了明顯的提升。他們學(xué)會了如何定義問題、如何系統(tǒng)地收集和評估信息，以及如何進(jìn)行批判性思考。在小組討論中，他們展現(xiàn)出更強的邏輯推理能力和問題解決能力。許多學(xué)生在反思時表示，這種教學(xué)方式幫助他們更好地理解了科學(xué)研究的過程，也培養(yǎng)了他們的獨立思考能力[4]。

（三）課程滿意度與反饋

在教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行的問卷調(diào)查中，大部分學(xué)生對這種基于問題導(dǎo)向的教學(xué)方法表示高度的滿意。他們認(rèn)為這種方法更加有趣、更具挑戰(zhàn)性，也更有助于他們深入理解生物學(xué)知識。同時，也有少數(shù)學(xué)生提到，由于需要自主尋找資料和進(jìn)行小組討論，他們在時間管理和組織協(xié)作上遇到了一些挑戰(zhàn)。對此，未來可以考慮提供更多的時間管理和團(tuán)隊合作的培訓(xùn)和指導(dǎo)，以幫助學(xué)生更好地適應(yīng)這種新的教學(xué)方法。

結(jié)束語

通過《細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合》這一課的教學(xué)實踐，能夠深切體會到基于問題導(dǎo)向的教學(xué)方法在高中生物課堂中的價值。這種方法不僅幫助學(xué)生建立扎實的知識體系，更重要的是，它培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維和自主學(xué)習(xí)能力，使他們更好地為未來的學(xué)習(xí)和工作做好準(zhǔn)備。這為我們提供了一個重要的啟示：教育的核心不僅僅是傳授知識，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思考方式和學(xué)習(xí)方法。

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