基于PBL 教学模式的高中生物学单元教学应用研究

随着我国科技发展和教育改革浪潮的推进，以知识点识记和讲述法为主的传统高中生物学教学模式面临着严峻挑战，难以适应新时代对人才的需求；PBL（Problem-basedLearning, 基于问题的学习）通过创设真实情境，拆解情境中的实际问题驱动学生自主学习的教学模式，能有效提升学生综合素养，引导学生在解决真实问题过程中构建知识体系和提升解决问题的能力，非常适合当前生物学科对科研能力的培养需求；同时，课程改革中提出的大单元教学理念要求教师打破传统的“知识点”或“课时”为划分截点教学模式，推动学生对知识有逻辑性、整体性理解，使学生在对生命宏观的概念理解的前提下实现对微观概念的渗透和掌握，若能将 PBL 与大单元相结合各取优势，能提升学生的生物学核心素养。

笔者将 PBL 模式与大单元教学结合，构建基于 PBL 的单元教学设计，通过具体教学案例验证其不仅能突破传统教学的局限，也能提升学生在真实情境中的学习和应用能力，在高中生物学的教学中具有重要意义，为PBL 与单元教学的结合提供新的理论依据，丰富现有教学模式的研究，为一线教师提供实施 PBL 模式的具体策略，推动生物学课堂教学的改革。

一、理论基础与研究综述

国内的 PBL 教学模式在中学教育教学的应用最早是1988 年郭建教授提出，PBL 教学模式以创设真实问题情境为起点，通过学生自主查阅资料解决问题，培养自主学习与小组合作能力 [1]。这一模式符合课程改革的需求、满足生物教学的实际需求，并培养学生的终身学习能力及解决实际问题能力 [2]。因此，PBL 教学非常适合高中生物教学，但也具有知识相对碎片化缺点。新课标提倡的“学科大概念”促进生物教学的革新，目前大单元教学要求教师改变传统的以“知识点”或“课时”为单位的教学方式，探索更具整体性和引导性的教学模式 [3]。大单元教学整合学科内容，以重要概念为中心重新整合学科内容，形成结构化的教学过程，将生物学知识组织成大单元，强调系统性与生物学科融合，帮助学生深入理解知识。单元教学相对于传统课时教学有更多的优势，比如它实现明确的教学目标是围绕特定的主题，能够更加完整地使用各种教学策略聚焦重要概念，介绍全面性和优化过程的特点，有助于培养学生的核心素养，但面临着内容复杂和学生兴趣不集中等问题[4]。PBL 与大单元教学整合发挥两者的优势，弥补各自的不足，PBL 的“问题驱动”弥补单元教学的“兴趣不足”，使学生在解决真实情境问题的过程中系统掌握知识，培养自主思考及自主探究能力，有助于学生构建完整的知识体系，在高中生物学教学中具有良好应用前景。

二、PBL 与大单元相结合教学模式构建

在 PBL 与大单元教学模式结合的实践中，整个过程利用的是逆向教学设计，第一阶段是确定预期结果，即教师要预期在单元教学后学生可以掌握什么，对应生命观念等学科核心素养目标。第二阶段是确定合适的评价证据，设计多元评价工具（量表、项目展示等），即教师要检查学生是否达到了预期结果。第三阶段是设计学习体验和教学，即为了实现目标，教师应如何设计有效的教学活动。

基于PBL教学模式下的单元教学具体流程首先要进行前端分析：教师要先研究课标、教材、学情，明确合适的基于PBL 的单元主题。然后，进行设计与开发：基于预期结果，确定合适的评价证据后，创设合适的单元教学真实情境，同时确定单元教学目标；通过将大单元教学目标分解为对应的课时目标，同时再将单元大情境拆分为单元驱动性的问题，设计对应的教学流程。教师需要提前提供好相关的教学资料以及设计好相关的持续性评价方案，包含评价的目标、评价的任务、评价的标准、评价的方式，以及设计好课堂评价量表、学生成果评价量表、学生作业设计评价量表等；接着，是实施过程，形成学生的学习成果，根据持续性评价方案。最后，再通过持续性评价方案以及课堂评价量表不断优化单元教学过程，通过反思与总结形成最佳教学设计方案。

基于PBL 教学模式下的单元教学实施思路

大情境问题为主线设计单元整体教学思路和活动，再分课时详细设计每一课时的活动，但每个课时之间都由单元主线连接起来，具有逻辑关系。PBL 与大单元相结合教学模式的构建主要步骤包括：教师在备课时设计一个贴近实际生活、能引发学生兴趣且与学科核心概念紧密相关的大单元教学情境；然后，针对真实的教学情境，结合教学内容提出挑战性的核心问题，激发学生的思考并引导学生从多个角度探索核心问题，围绕核心问题设置若干子情境及对应的子问题，子问题之间不是无关联的，一定要符合学生的认知且具有逻辑性。教师的任务是提供相关的资源，并引导学生解决子问题，逐步引导深化学生对核心问题的理解，构建起系统化的知识框架，最后总结归纳解决核心问题。以《细胞的结构》单元为例，大单元情境为通过观看胰岛素的产生以及功能视频，了解人工合成胰岛素对人类健康的重要意义，引导学生对比讨论人工合成需多步化学反应，而且条件苛刻，产率低；而胰岛B 细胞高效且精准的高效完成，强烈地激发学生对细胞结构与功能的好奇心。将整个单元学习比作一场探索细胞奥秘的旅程，学生将化身为“细胞探险家”，通过一系列任务和活动，深入了解细胞的结构与功能，由此提出单元核心问题：为何细胞可以如此高效地合成胰岛素? 再逐步将单元核心问题拆解为子问题串。

在面对不断出现的子问题，教师引导学生由小组讨论和资料查找来完成任务，为学生提供电子资料、相关书籍、研究论文等多样化的学习资源和查找途径，确保学生可以从多个渠道获取信息，并且在小组内分享与讨论不同观点，能增强学生的团队协作能力及创新能力。

学生每解决一个小情境问题，教师都要对学生解决问题途中的失误和不足进行反思和总结，强化对知识的深度理解和灵活应用。首先，学生完成一系列小情境问题后能解决大情境中核心问题，形成一个系统的知识框架；此外，要引导学生总结、整合、梳理整个单元的学习成果，帮助学生将所学知识与实际情境相结合，提升学生的知识迁移能力和实际应用能力。最后，在评价学生过程中要注意引导学生更多地关注“过程收获”而不是“结果收获”，不能让结果导向掩盖过程。

三、PBL 与大单元相结合教学原则

下面以“细胞的结构”为单元主题，对PBL 与大单元教学结合的设计原则进行阐述：（一）一体性原则

PBL 与大单元教学的整合需遵循整体性设计理念，避免情境、目标与评价的割裂。教师应以学科的重要概念为锚点，将单元核心问题贯穿教学始终。在《细胞的结构》单元中，围绕“胰岛细胞如何高效合成胰岛素”这一真实情境，将细胞膜、细胞器等知识点串联为递进式问题链。同时，教学目标需与情境高度匹配，评价工具（如实验报告、小组答辩）应当同步检测知识整合能力与问题解决能力，确保“学—评—用”三位一体。

（二）问题层级性原则

问题的设计需体现阶梯式引导，从宏观情境切入，逐步分解为可操作的子任务。核心问题“胰岛细胞如何高效合成胰岛素”可拆解为： ①胰岛细胞的结构与功能（基础层）；②细胞的各种基本结构是怎样紧密配合，从而精确高效地合成胰岛素（进阶层）；③制作“胰岛素合成工厂”模型，标注关键结构；同时，进行辩论陈述：就“人工合成能否替代细胞功能？”展开角色辩论（制药工程师 vs 细胞生物学家），兼顾不同认知风格，提升知识迁移能力（应用层）。每一层级问题需承上启下，既激发探究兴趣，又推动知识结构化，避免PBL 常见的“问题碎片化”弊端。

（三） 学生主体性原则

PBL 最重要的理念就是教师的地位不再是传统的传授者，而起到引导作用，课堂的主体依然是学生。在《细胞的结构》单元中，可以设计“胰岛细胞中是不是存在一条条流水线？”的问题，引导学生通过文献检索、显微观察自主构建分泌胰岛素的机制模型。同时，采用“小组角色分工”（如记录员、汇报员），开展“细胞工厂”模拟项目，学生角色扮演厂长（细胞核）：指挥基因表达，工程师（核糖体）组装胰岛素肽链，质检员（内质网）检查蛋白质折叠，物流部（高尔基体）包装并运输胰岛素。项目的任务就是合作完成“胰岛素生产日报”，记录各环节的时间与错误率，对比人工合成的低效性；以及，利用“思维可视化工具”（如概念图、流程图）制作 3D 建模软件模拟胰岛素合成路径，以及手绘囊泡运输的时序动态图，促进学生协作与元认知能力发展，而非被动接受结论。

（四）资源适配性原则

教师需要提供多元化学习资源，适配不同认知水平的学生。在《细胞的结构》单元中，可以分层提供资源：①基础组（科普视频、教材图解）； ② 进阶组（如 2023 年 NatureCell Biology 揭示的胰岛素囊泡运输新机制精选）；③拓展组（模拟3D 建模软件）。此外，需要预设常见的知识误区，通过动态反馈（课堂提问、概念图互评）及时调整资源投放，确保探究路径畅通。

（五）评价过程性原则

PBL 的评价应聚焦学习历程，而非单一的成绩作为唯一评价结果。例如，在《细胞的结构》单元中，首先针对本单元设计出教学评一体化的单元评价持续量表，针对每一个学科素养，逆向教学设计出对应的教学活动、评价方式以及评价标准。除此之外，提前设计好每一节课的课堂评价量表，从知识、能力、情感态度等维度进行设计，围绕着本节课的教学活动进行设计，评价的对象既有学生，同时还有老师。通过自评、他评、师评全方面的对本节课的课堂表现进行评价。针对最后的项目成果，如细胞结构的模型，要设计好结构模型的评价量表。通过“成长档案袋”记录学生从问题提出到方案优化的全过程，结合教师观察、同伴互评与自我反思，实现评价的多元性与发展性。

四、教学设计反思

教学成果的评估与反思在 PBL 与大单元教学模式结合的实践中至关重要，教师要注意引导学生在学习成果的评估中更关注自身在过程中的收获，要着重关注学生对生物学概念的理解以及在实际情境中应用知识的能力。教师要在情景设计过程中通过课堂活动、课后作业、实验报告和项目展示等形式综合评估学生的学习成果，通过定期的小测试和讨论报告获取实时反馈；以及学习过程中对学生的观察与反馈也是教师评估的关键一环。作为教师，需要有效掌控课堂，学生在各个教学环节中的表现都需要教师认真观察并记录，比如在小组合作中是否积极参与，回答问题时问题的正确性以及深度，评价学生的自主学习和批判性思维能力，在课堂观察和交流环节帮助学生识别学习中的困难，为学生提供及时的反馈与帮助。

反思是提升教学质量的重要环节之一，教师要在每一单元教学结束后对行之有效的教学策略进行总结，优化情境创设和问题设计，根据学生的表现调整教学方法。学生在每节课结束后所作的教学建议和对自己和同学的评估非常重要，教师利用学生的反馈作为学生对基于 PBL 的单元教学模式的接受程度和学习感受。教师应基于评估与反思调整教学策略，优化教学流程，进一步提升学生的学科核心素养和综合能力。通过持续的评估与反思，教师要不断优化教学过程，提升学生的学习效果。

基于 PBL 的大单元教学模式能够有效发挥对应的优势，同时避免两者的劣势，不仅能使学生在实际问题的解决过程中深化对生物学概念的理解，还能通过小组合作、资料查找等方式培养学生的批判性思维、问题解决能力和团队协作能力，使学生能在真实情境中学习和应用知识，有效提升学生的学科核心素养，促进对知识的系统化理解和应用。教师通过情境创设与问题导向的设计，能通过多层次的知识整合，使学生构建完整的知识体系。

参考文献

[1] 刘俊楠 .PBL 与单元教学结合的教学模式在高中生物学教学中的应用 [J]. 国外牧学 ( 猪与禽 ),2025,45(01):113-115.

[2] 王琳 , 陆添宇 . 基于 PBL 的高中生物学混合式教学模式实践 [J]. 西部素质教育 ,2022,8(14):130-132.

[3] 邹君 .PBL 与单元教学结合的教学模式在高中生物学教学中的应用 [D]. 江西师范大学 ,2020.

[4] 李博. 基于学科大概念的高中生物学大单元教学实践研究——以“生物的进化”单元教学为例 [J]. 林业科技情报 ,2025,57(01):208-210.

[5] 张金妍 .PBL 模式下高中生物学单元教学设计与实践研究 [D]. 江西师范大学 ,2023.

[6]孔烨,黄芷琦,桑珠,白玛玉珍.PBL教学法下的高中生物“植物生命活动的调节”教学设计 [J]. 教育进展 ,2024,14(3):715-721.