初中生物學科項目化學習的實踐

【摘要】項目化學習是一種符合生物學科特質(zhì)和初中生身心特點的學習方式。初中生物項目化學習方式是多樣化、多樣態(tài)的，諸如“模擬式”項目化學習、“建構(gòu)式”項目化學習、“問題式”項目化學習、“數(shù)字式”項目化學習等。項目化學習實踐，能讓“生”與“物”相融，讓學生手腦并用，讓學生的生物學習煥發(fā)出生命的熠彩和活力?！娟P(guān)鍵詞】初中生物；項目化學習；實踐學科實踐是生物學科育人的根本性路徑。在初中生物課程實踐中引導學生進行項目化學習，是生物學科育人實踐的基本方式。所謂“項目化學習”，就是以項目為載體、以“問題解決”為驅(qū)動方向，引導學生進行生物學科課程實踐。初中生物學科項目化學習實踐，要追求“生”“物”相融，讓學生手腦并用。教師通過帶領學生展開初中生物項目化學習，能夠引導學生的思考、探究，提升學生的學習能力，發(fā)展學生的生物學科核心素養(yǎng)。一、“模擬式”項目化學習生物體的形態(tài)、生活習性、結(jié)構(gòu)、外部特征等事實性的生物學學科知識，適合學生展開觀察、歸納、模擬活動。模擬式項目化學習，賦予學生充分、自主的學習時空，能讓學生手腦結(jié)合，積極主動地獲取生物學學科知識。模擬式項目化學習應當有明晰的目標指向、清晰的方法指導。在模擬式項目化教學中，教師要引導學生觀察、分析、比較、歸納；要圍繞重點、難點等對學生的模擬式項目化學習進行指導，從而讓學生的學習更具有針對性、實效性；要從生物學知識、技能、方法、過程、態(tài)度等方面，對學生的模擬式項目化學習進行全面的檢視、評價［1］。以蘇科版初中生物八年級上冊“種子的萌發(fā)”這一模擬實驗為例。在教學中，筆者為了讓學生直觀感知酸雨對種子萌發(fā)的影響，引入了不同濃度（即不同的pH酸堿度）的醋酸來代替酸雨，并將同一類種子分成幾份，然后引導學生每天用固定的不同濃度的“酸雨”對之進行噴灑。這樣的模擬式項目化學習，是一種長期學習。在這個過程中，學生發(fā)現(xiàn)，影響種子萌發(fā)的其他外在相關(guān)條件都是相同的，因此唯一的實驗變量就是不同的pH酸堿度的“酸雨”。筆者提出問題：“酸雨對種子的萌發(fā)產(chǎn)生了怎樣的影響？”引導學生認真觀察、記錄種子的萌芽情況。在模擬性實驗、對比性實驗的過程中，學生充分經(jīng)歷了觀察、探究、發(fā)現(xiàn)的過程。學生發(fā)現(xiàn)，酸性越強，對種子的影響和傷害越大；酸性越弱，對種子的影響越小。通過這樣的模擬性實驗，學生對酸雨、酸雨對種子萌發(fā)的影響、保護環(huán)境等產(chǎn)生了深刻的認識。模擬式項目化學習，是一種直觀性、形象性的項目化學習。在模擬式項目化教學中，教師要引導學生學會觀察、記錄，讓學生撰寫項目活動報告，這有助于學生理解相關(guān)的生物學概念、知識。模擬式項目化學習活動往往有一個生活原型。作為教師，要引導學生將生物模擬實驗過程與生活原型的形成過程進行類比，從而促進學生的理解。二、“建構(gòu)式”項目化學習學生對生物學學科知識的學習過程是意義建構(gòu)的過程。在初中生物教學中，教師要充分挖掘?qū)W生的建構(gòu)性、創(chuàng)造性潛能，激發(fā)學生的生物建構(gòu)興趣，調(diào)動學生的生物建構(gòu)積極性，讓學生敢于建構(gòu)、樂于建構(gòu)、善于建構(gòu)。建構(gòu)是學生自主學習的重要標識。在建構(gòu)式項目化學習中，教師要引導學生圍繞重點知識、核心概念等展開學習，豐富、深化學生的建構(gòu)學習感受和體驗；要引導學生自主設計活動、實施活動、評價活動，讓學生真正成為活動的主人。以蘇科版初中生物七年級上冊“植物的光合作用”這節(jié)課的教學為例。為了助推學生的項目化學習活動，筆者對光合作用的相關(guān)內(nèi)容進行梳理，從整體上對項目化學習進行設計，設定學生的項目化建構(gòu)學習目標，整合相關(guān)的學習資源等。在建構(gòu)式項目化活動中，學生有許多可開展的學習活動，如觀察性實驗—葉片的結(jié)構(gòu)、綠葉細胞中的葉綠體等；驗證性實驗—綠葉在光下產(chǎn)生淀粉、綠葉在光下產(chǎn)生氧氣；思維拓展性學習活動—影響秧苗生長性的因素、葉片畫的制作、水生植物與陸生植物的結(jié)構(gòu)區(qū)別；課外探究性活動—放射性同位素的示蹤法、綠色植物除了葉以外的其他器官是否進行光合作用；討論性活動—植物光合作用需要二氧化碳、溫室中二氧化碳濃度的調(diào)控等。在建構(gòu)性生物活動中，教師應遵循由易到難、由簡單到復雜、由被動到主動、由低階到高階的原則。筆者以驗證性實驗“綠葉在光下產(chǎn)生氧氣”為例讓學生展開探究，要求學生收集水生植物金魚藻產(chǎn)生的氣體，并用帶火星的小木條驗證該氣體是氧氣。在活動過程中，筆者引導學生通過改變金魚藻與光源的距離、增加光照強度等進行對照實驗。在定性上，引導學生觀察實驗現(xiàn)象，并積極嘗試對實驗現(xiàn)象加以說明；在定量上，引導學生嘗試設計傳感器，測量水生植物以及陸生植物光合作用產(chǎn)生的氧氣，收集、整理、分析數(shù)據(jù)。項目化活動以核心概念為主題，將相關(guān)的學科內(nèi)容整合起來。建構(gòu)式項目化活動，就是讓學生圍繞一定的主題，將教材中的相關(guān)內(nèi)容進行橫向和縱向的整合，同時，要求教師打破固化的、僵化的教學模式，讓學生的生物學習向課外、生活拓展和延伸。通過建構(gòu)式項目化學習活動，教師能幫助學生把握相關(guān)的生物概念的內(nèi)涵，促進學生對相關(guān)生物知識的應用［2］。三、“問題式”項目化學習問題是學生展開項目化學習的源泉。在初中生物教學中，教師要鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并幫助學生篩選問題、研究問題；要以問題為載體和驅(qū)動，助推學生的生物學習走向深度、深刻?；趩栴}的初中生物項目化教學，其基本的流程為“發(fā)現(xiàn)問題—提出問題—合作求解—得出結(jié)論”。在初中生物項目化學習中，教師要善于引導學生從學習、生活中去發(fā)現(xiàn)和提煉相關(guān)的問題，從而培育學生善于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的品質(zhì)。對于學生的生物學習來說，發(fā)現(xiàn)、提出一個問題往往比分析、解決一個問題更為重要，因為分析、解決問題僅僅是學生對知識的運用，而發(fā)現(xiàn)、提出問題卻需要學生擁有敏銳的洞察力、豐富的想象力等。比如，在教學蘇科版初中生物八年級下冊“關(guān)注家庭生活安全”這節(jié)課時，有學生提出問題：“食品腐敗的罪魁禍首是什么？怎樣才能讓食品保鮮？”針對學生的疑問，筆者借助微視頻，為學生展示了法國微生物學家巴斯德的鵝頸燒瓶實驗。在此基礎上，讓學生自己嘗試做鵝頸燒瓶實驗，進而引導學生探究：微生物生長繁殖的條件是什么？怎樣才能讓食物不易變質(zhì)？促使學生對微生物生長繁殖的條件進行思考、探究。學生自然而然地提出問題：“有哪些方法可以延長食物的儲存？”筆者由此引導學生探究食物保存的方法，如冷藏保存、干燥保存、真空包裝、窖藏、熏制等。在這個過程中，有學生又提出了新的問題：“將食物放置在冰箱中有沒有什么缺點？為什么要在食物中添加食品添加劑？添加食品添加劑有何利弊？”一個個的問題，將學生的生物學思考、探究引向了深入。學生在這樣的問題式項目化學習過程中，能對相關(guān)的生活現(xiàn)象展開自覺的思考，對問題形成辯證性的認識。如學生認識到食品添加劑有利有弊，以及食物放冰箱也有一些弊病等。問題式項目化學習不僅僅著眼于生物學知識的普及，同時也能加深學生對生物學常識的認識，讓學生在生活中用生物學的眼光去打量、用生物學的頭腦去考量等。問題式項目化學習是圍繞問題展開的。作為教師，要積極引導學生提出問題、分析問題、解決問題，要致力于提升問題的質(zhì)量?？梢哉f，高質(zhì)量的問題能夠讓學生形成高階的生物學認知。同理，高階的生物學認知又能夠幫助學生在日常的生活、學習中捕捉到更多有價值的問題。從某種意義上說，學生提出生物學科問題的能力與學生生物學素養(yǎng)的發(fā)展是相輔相成、相互促進、相得益彰的。四、“數(shù)字式”項目化學習在現(xiàn)代信息科技迅猛發(fā)展的今天，教師要充分發(fā)揮多媒體、網(wǎng)絡等的功能，引導學生展開數(shù)字式項目化學習。數(shù)字化項目化學習能夠讓學生獲得直觀性、形象性、替代性的體驗。在生物學科項目化學習過程中，由于條件等的限制，有一些生物學知識不能直接通過物質(zhì)化、物理性的實驗來驗證，而借助于數(shù)字化的學習資源，學生能夠獲得良好的生物學習感受、體驗。同時，信息科技能轉(zhuǎn)變學生的生物學認知方式、思維方式和學習方式［3］。教師要打造數(shù)字化的學習環(huán)境，豐富數(shù)字化的學習資源，優(yōu)化學生的數(shù)字化學習方式。在初中生物教學中，教師可以應用數(shù)碼顯微鏡、虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）、交互性和智能化的數(shù)字資源，引導學生的生物認知，激發(fā)學生的生物學思維。相較于其他的項目化學習方式來說，數(shù)字式項目化學習具有聲色光影的特性，能讓相關(guān)的信息科技與學生的生物學習深度融合。比如，在教學蘇科版初中生物八年級下冊“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”這一部分內(nèi)容時，教師應重點幫助學生認識、理解和把握“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)”這個知識點。為此，筆者借助現(xiàn)代信息科技制作動態(tài)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的動畫，借助于動畫，引導學生觀察DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，即兩條雙鏈纏繞在一起，形成雙螺旋。動畫視頻將DNA解開、壓平來描述，讓學生看清其原子結(jié)構(gòu)。如此，學生詳細地認識了A-DNA、B-DNA、Z-DNA，認識了核苷酸有三個部分：戊糖、磷酸基團，以及含氮堿基，其中，含氮堿基包括腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶等四種可能。同時，學生還理解了為什么“脫氧核糖核酸”被叫作“脫氧核糖核苷酸”，明白了為什么雙螺旋結(jié)構(gòu)被稱為“沃森—克里克鏈”等。盡管有些知識超過了初中階段的內(nèi)容，但生動的動畫視頻能夠讓學生對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生濃烈的研究興趣，進而為學生的后續(xù)學習打下基礎。對于不理解的地方，學生還可以多次回看視頻，定格思考。智能化的數(shù)字資源，賦予了學生充分的生物學習時空，讓學生的生物學習可以隨時隨地發(fā)生。數(shù)字式項目化學習，要求教師在日常的生物教學中做一個有心人，用科技手段將相關(guān)的資源記錄、存儲下來；同時，借助于網(wǎng)絡，搜集相關(guān)的課程資源、素材，并對這些課程資源、素材等進行深度加工，以便提升資源、素材的質(zhì)量，讓素材、資源更適合學生的生物學習。項目化學習中的視頻等資源，可以促進學生的先學，引導學生互學、研學，讓學生的學習呈現(xiàn)出“翻轉(zhuǎn)”的特質(zhì)。在應用數(shù)字化技術(shù)推動學生項目化學習的過程中，教師還要善于引導學生借助信息技術(shù)互動、交流，如將相關(guān)的視頻共享到班級群中，以便學生自主性、自能性的學習和討論?？梢哉f，數(shù)字式項目化學習，顛覆了傳統(tǒng)的課堂教學模式，讓學生的學習變得更加立體、多元。結(jié)語項目化學習是學生生物學