本站原创问题解决型教育是以“发展知识的运用能力”为目标,是一种问题解决、问题定向、以问题为基础的学习.这种学习过程,知识是通过学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义构建的方式获得的,因此,它符合建构主义的学习理论及教学原则.现将“细菌培养”一节中的问题解决教学法的应用介绍如下.
一、教学目标的制定和安排
初步掌握细菌培养和接种技术,认识细菌在培养基中的生长现象,培养无菌观念,练习无菌操作技术.细菌培养是微生物教学中的一项基本技能,这一问题涉及细菌的分布、细菌的营养、细菌的代谢、细菌的生长繁殖等各方面的细菌学基本知识,所以将细菌培养的实验教学安排在细菌学基本知识概述之后,为学生自行设计实验打下理论基础.
二、具体学习过程
（1）创设情境,引导学生提出问题.教师在开设细菌培养实验课之前的一段时间,将煮沸的肉汤倒入无菌的烧杯,冷却后成胶胨状,置自然条件下让其表面受空气细菌污染,生长菌落；另将一份新鲜牛奶倒入无菌烧杯,置自然条件下让其变质.准备好以后,提前一周时间,将两烧杯带入教室,让学生观察肉汤和牛奶感官性状的改变,告诉学生存放一段时间的肉汤和牛奶之所以发生感官性状的改变,主要是因为有了细菌的生长和繁殖.请大家根据这一现象,考虑一个问题：如何培养存在于自然环境和正常人体的细菌?这就是教学设计中所要解决的问题.
学生本来就对看不见的微生物世界充满好奇,这一问题的提出,激起学生极大的探索,个个跃跃欲试,决心通过自己的努力培养出存在自己身上的和身边的细菌.
学生要解决这一问题,必须查阅很多相关的资料,为给学生以指导,又提出以下引导性问题：①细菌在自然界和正常人体是怎样分布的?如何进行采样?②细菌的营养类型有哪些?存在于自然界和正常人体的细菌大多是哪一种营养方式?怎样给细菌配备所需的营养物质?③细菌的生长繁殖需要哪些适宜的条件?如何给细菌提供这些条件?④假如已经配备了细菌生长所需的营养物质,即基础培养基,还想进行细菌的纯种分离或观察细菌,这时要求培养基具有什么样的特性可以向培养基中加入什么样的物质?⑤如何在培养基中进行标本材料的接种?⑥培养基在一定的条件下生长出了细菌,细菌是培养基中的还是标本中的?如何消除培养基中存在细菌的可能性?在实验中又如何排除这种可能性?⑦实验过程中如何控制杂菌污染?如何进行无菌操作?⑧如何观察培养基上生长出的细菌菌落?
（2）成立小组,合作学习问题.学生6～7人组成一学习小组,小组成员各方面的条件基本做到组间同质,以便小组之间的讨论与交流.各成员之间既有分工,又有合作,可设立组长、记录员、报告人等,共同负责小组的学习.对以上提出的问题,小组成员要分头查阅资料,包括教科书、图书馆及网络上的资料.对查得的资料在小组内部要进行整理、交流与汇总.教师同时开放实验室,学生在实验设计的过程中,可随时进入实验室观察实验条件,考虑实验方案的可行性.对实验设计的技巧与原理学生往往不能直接获得答案,小组成员要搜集他人的设计经验进行推敲、讨论,最终拿出集体讨论的方案.在学生自学解决问题的过程中,教师扮演学生学习的组织者、参与者、指导者和促进者的角色,在学生遇到困难时,给予个别指导.例如,学生在通过查资料知道如何配备细菌培养所需的基础培养基后,对如何进行细菌的纯种分离和细菌动力观察这一问题不知如何解决,这时提醒大家胶胨状肉汤与液状牛奶生长细菌形状的不同,并让学生想想果胨类食品的特性,很多学生马上联想到可在液体培养基中加入胶胨状的凝固剂.这时告诉学生,实验室提供的凝固剂是琼脂.问题解决的同时也引出新的问题：琼脂是一类什么样的物质?细菌培养中为什么要使用它?对新的问题学生还要继续查找资料.
（3）动手实验,探索解决问题.各小组在设计出自己满意的方案后,即可动手实施设计方案.对大部分学生来讲,由于缺乏经验,在实验设计中未免存在欠缺,例如,有的小组没有设立对照,有的小组标本采集时混杂污染,教师发现后先不点破,等出现问题后再与他们一起分析、解决问题.有的小组反复多次后才顺利完成实验.对此,学生感受很深,体会到了自己在实验设计上的不足.在不知不觉中,学生相当于完成了一个小型课题的所有工作,通过这一次实验学到的东西相当于平时的几次、甚至是十几次实验课的内容.这次实验也激发了学生浓厚的实验兴趣,很多学生放弃双休日到实验室加班加点.
（4）小组讨论,总结评价问题.当所有小组在实验室实施了自己满意的设计方案,获得一定的实验结果后,在班级再进行小组之间的讨论与总结.各小组选一名代表向全班汇报本组的方案及实验结果,回答老师及其他小组提出的问题.教师对讨论的结果进行总结评价,指出各小组的成绩与不足,最后,根据各小组对引导性问题的回答情况,实验设计的科学性、严密性、可行性、实验动手能力,对实验结果的判断能力,小组成员的合作意识等方面进行综合评分.
三、教学成果总结
实验证明,问题解决教学方法是一种卓有成效的教学手段,学生通过小组合作式自学活动,最终拿出了解决问题的方案,很多方案设计科学、严密、可行.学生理解了细菌在自然环境中及正常人体的分布特点,掌握了采样的基本方法,知道了细菌培养的基本条件,懂得了实验中设立对照或对比的原则及控制无菌培养的措施,基本达到了知识教学目标及技能目标的要求.问题解决教学方法,把重点放在培养学生掌握解决问题的能力上,而不是单纯地给予知识.在教学过程中,学生是主体,而教师是学生学习的支持者,也就是以学生为中心,不是传统教育中的以教师为中习.学生通过自主学习过程中,要经过研究、判断、反思等复杂的思维活动,发展了学生高层次的思维技能,如此而建构起的知识是自己的、灵活的,是能够在今后的实践中加以运用的,能够达到“发展知识的运用能力”的教育目标.学生通过自我学习,不仅限于解决所给予的问题,还可能会发现另一些需要学习的新议题,这样就培养了自己发现问题的能力,也就将教学和培养学生的创造力联系起来.学生通过小组合作式的学习,培养了良好的合作意识,能够成为有效的合作者.