问题导向学习在高中生物学教学中的挑战与思考

【摘要】：问题导向学习是以学生为中心，由问题的选取设计、团队合作和学生反思构成的一种学习理念。它在培养学生创新能力、反思能力和合作能力上均有独有的优势。本文以高中生物学教学为研究视角，对问题导向学习应用到高中生物学教学中存在的问题进行了分析，发现问题导向学习面临学生思绪混乱、合作讨论学生注意力失焦、学习互动中学生沉默等挑战，针对这些问题并尝试提出对应的解决措施：问题层次递进，提高学生归纳能力;明确小组分工，重视注意力管理;激发课堂活力，打破学习互动沉默等。

【关键词】：问题导向学习 高中生物学 问题设计 注意力管理

引言

当今基础教育改革推行核心素养，倡导学生中心、自主探究的学习方式;提升学生发现并解决问题的能力。问题导向学习的理念与核心素养的要求相适应，因此，问题导向学习对学生发展生物学核心素养起着重要作用，二者相辅相成。Albanese和Mtichel （1993）写道：“关键是问题的提出对于新知识来讲，是一个引人入胜的话题，学生有机会主动参与到问题的讨论中，并从教师那里得到适当的反馈和正确的帮助【1】。”而传统教学常单向灌输知识，表现为一问一答，抑或教师自问自答，这让学生很难形成自己独立思考的空间，因此很少有主动提出探究性问题的意识。Valéria F. （2018）提出，问题导向学习的实施步骤包括问题的定义、假设的制定、问题解决策略、找出关键问题、小组合作交流、知识迁移、成果展示、检测与评价【2】。综上所述，与传统教学模式相比，问题导向学习旨在培养问题解决者、自主学习者和团队成员的专业人才。但是问题导向学习在高中生物学课堂的应用还不成熟，例如：造成这些挑战的原因包括学生思绪混乱、学生注意力失焦、学习互动中沉默等。

1问题导向学习在高中生物教学中的挑战及其原因

1.1问题设计不严谨，学生思绪混乱

部分教师在教学设计和具体的实施过程中都存在一些问题。如在辨析“细胞的分化、衰老、凋亡”时，由于都是细胞的形态结构和功能发生了变化，如果教师简单的比较三者的特点，而不是从基因的调控出发，学生容易混淆细胞衰老的特征、凋亡的机理、癌变的特征。学生不知如何把已有的生物学基本概念，应用到新的情境中，缺乏举一反三的类比思维品质。当较复杂的问题缺乏知识点之间的联系，学生的思绪易被打乱，机械的记忆单个的知识点。对于理性思维能力欠缺的学生，他们未能深入思考则难以形成完整的知识体系。而问题导向学习作为一种培养学生批判性思维、创造力和学习自主性的学习理念，学生需要从系统的角度认识细胞的各项生理活动。教育工作者应该有意识地设计真实情境，学生才能接触到各种各样的问题。教师提出的问题从定义模糊到定义清晰，从知识点零散到整合，从简单到复杂，从个人自主学习到团队交流合作，这样学生才能学会适应问题的解决。

1.2课堂组织不到位，学生注意力失焦

以问题为导向的高中生物教学，注重引导学生思考并讨论，但同时学生在讨论时注意力不集中的问题。比如“细胞呼吸”一节的学习重点应该是有氧呼吸的三个阶段，而有氧呼吸的反应式和反应过程都比较复杂。如果一个小组内的每个成员，把有氧呼吸第一阶段、第二阶段、第三阶段物质变化和能量释放情况解释清楚，讨论时间将会过长，注意力分散。刘洋（2018）在问题导向学习的研究中发现，小组讨论问题占的时间过多，学生思考问题的效率有待提高，教师应在有限的时间内引导学生思考【3】。在问题导向学习的高中生物教学课堂节奏的把握，首当其冲的问题是教师对课堂的组织能力。在心理学上，特定年龄的学生在学习描述性材料时的注意广度可评估教学效果，如果要使某一特定学科的具体实际教学方法有效，就必须适当重视有关注意力持续时间的基本信息。学生的注意力持续时间相对较短，而他们的注意力只有在课程生动时才能集中。课堂时间不足，教师们急切地去完成规定的所有活动。然而，当教师发现他们的时间不够时，减少活动则会严重影响学生学习。因此，课堂组织时间管理是问题导向学习的一个关键问题。

1.3思維能力差异，学习互动沉默

基础薄弱的学生知识有限，缺乏解释问题所必须的丰富的生物学知识。Saville—Troike发现亚洲国家学生课堂沉默与教师的教学方式相关，学生沉默是因为害怕自己的答案与教师预期的不同，会被教师责备，给教师留下不好的印象【4】。讨论的问题过于复杂时，小组合作的功能将失去协调，缺乏知识储备的学生没有表现机会，当他还没想好的时候，反应灵敏的学生已经把手举得很高，等待老师点名。小组面临着一些成员没有为生物课的学习做准备，而其他人做了预习工作。这可能导致不敢发言的同学，很少受到老师的激励。比如，在探究细胞膜的结构和功能时，思路清晰的学生，很快就能在头脑中形成结构与功能相互统一的意识。而生命观念意识不强的学生，甚至不能将细胞膜具有流动性的特点与其选择透过性功能相对应，在课堂上不敢表达自己的观点。部分学生在讨论中不够积极，合作意识淡薄，甚至个别同学没有参与课堂合作的学习当中。

2问题导向学习在高中生物教学中的基本策略

教学理念的转变及教学质量的提高离不开教师的支持和参与，更离不开学生的团队合作与自主思考。面对问题导向学习的挑战，实施以下策略：问题层次递进，抓住问题的主线，提高学生归纳能力;明确小组分工，实施课堂管理，重视注意力管理;激发课堂活力，赞许每一位学生的付出，打破学习互动中的沉默。

2.1问题层次递进，提高学生归纳能力

课堂从一个问题的呈现开始，由学生分组去分析和定义，如果不能定义问题，则很难解决问题。教师在设计问题时，抓住问题的主线，避免过多的细枝末节干扰学生的思绪。寻找知识点之间的衔接问题，由易到难地培养学生的归纳能力。教师对设计的问题，应有自己的判断，把握重难点层次递进，把学生需要知道的信息变成问题，这是一种促使学生思考的方式。遇到学生意料之外的回复时，应该鼓励学生继续说，引导学生思考其他的答案，最后让学生主动作出结论。关于基因自由组合定律，孟德尔首先大胆假说去解释基因自由组合，通过豌豆杂交实验观察到的子二代中 9：3：3：1 的表现型分离比。在解决遗传问题时，通常不是9：3：3：1的分离比，而是它的变形。当只要有一种显性基因存在时表现为同一性状，子二代表现型分离比为9：6：1;两种显性基因都存在时，表现出一种性状，否则表现出另一种形状，子二代表现型分离比为9：7等等。这需要很强的归纳能力，具备完整的知识体系，才能理顺解决问题的思路。

2.2明确小组分工，重视注意力管理

合理的分组是教师组织教学的重要环节，是控制课堂进度的基础和前提。教师根据学生个人能力，事先设定教学目标，以达到课堂有目的的沟通。此外，教师也要考虑到学生学习能力的差异，将不同水平的学生安排在同一组，生物基础知识牢固的学生也要在合作中得到提高。有效的课堂时间管理来源于合理的分工合作，按每6个人一组，在已有知识的基础上，初步讨论获得试探性的理论，根据问题的基本原则或机制解释生物学问题中所述的现象。比如，在“DNA分子的结构”一节中，关于DNA双螺旋结构发现的科学史部分，安排学生分小组搜集资料、制作微课，在生物课前5分钟播放录制的微课视频，学生不但理解了DNA双螺旋结构的发现过程，同时也从沃森、克里克等科学家的探索精神中获得启发。《基础教育课程改革纲要（试行）》强调，培养学生收集和处理信息、获取新知识的能力，培养学生主动参与、乐于探究、勤于动手的能力，分析和解决问题的能力及交流与合作的能力【5】。教师的指导支撑学生的学习，通过提问、澄清和应用知识来激发对知识的整合和精细化。

2.3激发课堂活力，打破学习互动沉默

同一班上的学生智力水平差异很大，存在学习兴趣不足、上课不认真的学生，也有积极思考、追求正确答案的学生，但他们在课堂上都不会主动回答问题。前者是因为害怕答错，在同学老师面前丢面子。后者虽然心中有答案，但不确定是否正确，想借鉴其他同学的答案，等老师公布完全正确的答案。教师探索适合学生在生物课堂中提高学习积极性的有效策略及方法，及时表扬和鼓励学生。这需要教师具备洞察学生内心状态的敏锐性，用积极的语言鼓励学生互相交流、表达自我和分享知识。学生团队合作达到知识共享，教师同时尊重每个学生的个性，提高学生解决问题的能力。

3结语

在教學调查中发现，问题导向学习模式在我国高中生物学课堂还不够成熟，需要大量的教育研究者、一线教师不断从各方面完善。同时，要引导学生在学习及生活中发现问题、探究问题，能够有效地运用生物知识解决现实问题，促进全面发展。问题导向学习提高学生自我反省的意识，不断在学习中进步;提高学生与人合作的个人基本素质，获得良好的人际关系;提升个人的才能，追求知识优势。问题导向学习模式的成功开展离不开师生之间的协调配合，努力提高自身学习的自觉性才能收获问题导向学习模式的教学效果。此外，问题导向学习中，学生提前感受到他们必须面对的专业问题，超越了理论和实践知识来解决给定的问题;促进学生自主学习、合作交流、综合素质的养成。

【参考文献】：

【1】（马来）赛米著，王维民译.问题导向学习（PBL）指南[M]北京大学医学出版社.2012.5-7

【2】Valéria F. Martins，Ilana de Almeida Souza Concilio，Marcelo de Paiva Guimarães，Problem based learning associated to the development of games for programming teaching，Comput Appl Eng Educ[J]， 2018：26：1577-1589

【3】刘洋.在情境中以问题为导向（pbl）的美术教学研究[D].天津师范大学，2018.

【4】Saville-Troike.The Place of silence in an integrated theory of communication[M].Cambridge University Press， 1985.

【5】钟启泉，崔永漷，张华.为了中华民族的复兴每位学生发展（基础教育课程改革纲要试行解读）[M].上海：华东师范大学出版社，2001.

作者简介：杨叶琪（1994-），女，湖南武冈人，湖南科技大学生命科学学院研究生，硕士。研究方向：中学生物学教学