生物項目學習中的知識探究與實驗探究

一、研究背景

《義務教育生物學課程標準》指出：“生物科學素養是指一個人參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。”其中所談在社會生活、經濟生活、生產實踐和個人決策中發展能力與項目學習的出發點不謀而合。鑒于生物學具有極強的科學探究特征，基于生物學科的項目學習可以分為兩類，分別是知識探究類項目學習和實驗探究類項目學習。這兩類項目學習為學生提供了充分的探究空間，既可以使學生經歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、發現規律等的過程，又可以實現學生在項目中探討科學本質的目的。在生物教學中，我們將校本課程與國家課程結合起來實施了這兩類項目學習，成功地實現了生物科學與生活的雙向激活。

二、知識探究類項目學習案例

1.項目背景。

《生物圈中的人》是生物課程標準的10個一級主題之一，主要意圖是引導學生認識人體的結構和功能，同時認知人在生物圈中的作用。其中“人的生殖”和“青春期”的知識相關性很強。若單從課本知識體系來講，學生能夠科學地認知人的生殖系統的結構和功能，了解青春期的相關現象即可。但考慮到初中一年級學生的心理發展情況，我們設計了三個主題引領下的項目學習，旨在傳遞知識的同時解決孩子們生活中出現的問題和心理疏導。

2.項目拋錨問題。

如何應對青春期給我們帶來的影響？

3.知識探究過程。

（1）生殖系統與生命。

教師展示央視的視頻采訪“自己是怎么來的”，對這個問題父母都是怎么回答的呢？學生得到的回答基本都是“領養的，撿來的，洪水沖來的”。其實學生現在都知道自己是媽媽生下來的，但這個過程是怎么樣的呢？首先就要從生殖系統說起。

教師向學生展示介紹生殖系統的一些視頻資源和圖片資源：由睪丸產生的精子和由卵巢產生的卵細胞相遇，就完成了受精。受精卵是一個新生命的開始，但其過程遠遠沒有這么簡單，在游向卵細胞的路程中，精子遇到的困難很多，其中精子自身的缺陷也會影響受精，比如精子畸形，或者是自身活力低下。在女性身體內，也是困難重重，有酸性黏液，路程很長，兩個卵巢，排卵的時間不定等干擾因素。一次進入女性體內數億的精子，最后只能有一個同卵細胞結合，形成受精卵。所以每個生命的誕生都是一次奇妙的相遇。媽媽通過十月懷胎的孕育，到十分痛苦地分娩，我們沒有理由不感恩父母，不珍惜生命。

（2）青春期的生理變化。

處在青春期的孩子的生理變化包括身體的長高長壯、第二性征的出現、男孩子的遺精、女孩子的月經期等等。造成這些現象的主要原因是身體內部激素的變化。生長激素的分泌時間是晚上，特別是晚上的11點到2點，因此要按時作息，更不能因為玩游戲而熬夜，否則會影響自身的發育。

（3）青春期的心理變化。

處在青春期的孩子應該如何了解自己，調控自己的情緒？一方面要正確認識自身的生理變化，為自己的成長而高興，樹立獨立意識，減少對外界的簡單依賴；另一方面要學會做好衛生保健，了解衛生保健的重要性；

最后，要學會調控自己的情緒，在自我意識日益強烈的同時豐富社會意識，使自己逐步成為適應社會的公民。

4.項目成果。

用所學知識解讀青春期中的異性交往。

教師為學生呈現三個具體的案例：

案例1：同學們之間的胡亂傳話，

把正常的男女同學交往戴上早戀的帽子。

案例2：一場真正發生了的早戀，以及成年后當事人對青春期的反思。

案例3：男生給女生宿舍打騷擾電話，影響女生及其室友的正常生活。

學生通過激烈討論得出正確的觀點：

第一，男女交往是正常的，是青春期性心理之必然，但要本著真誠、尊重的原則。

第二，男女同學的交往應該是集

體、公開的，應為大多數人所接受。

第三，異性交往時，所言所行要留有余地，要把握好雙邊關系的程度，避免超越正常異性交往的界限。

5.項目成效評價。

參與此次項目學習的師生對學習活動感觸頗深。執教教師認為“項目學習”的提出，確實給老師打了一針興奮劑，原來這種有關青春期知識的課程總會引發一些尷尬，難以喚起學生對生物學基礎知識的尊重，但是這次教學借助于項目學習活動使得知識的探索系統化，有助于學生客觀認識自身的身體生長規律，認識自我，平穩渡過青春期。中學生普遍反映，在項目中加深對生物學知識的理解是很難得的經驗，他們更深刻地體會到要潔身自愛，自尊自立，更懂得保護自己，更要珍愛生命。在項目成果的交流展示環節中，學生經歷了角色轉換，特別是轉換為正在被傷害的同學，談到自己的切身感受，觸動了在場的所有人，實現了教育的育人目的。

三、實驗探究類項目學習案例

1.項目背景。

微生物發酵在醫藥工業、食品工業、農業和輕工業上都有著廣泛的應用，也是生物學的重要實驗性知識之一，與微生物生命科學有密切關系。在中學學習中，可以利用實驗室環境針對一些學生在日常生活中可以見到的食物進行微生物發酵的系列性實驗，例如，組織學生進行饅頭、泡菜、葡萄酒、酸奶和米酒等食品的發酵。

2.項目拋錨問題。

如何利用發酵制作食品？

3.實驗探究過程。

（1）制作饅頭的準備工作。

饅頭最早是怎么來的？吃饅頭對身體有哪些好處？饅頭是怎樣做成的？饅頭的發酵需要哪些條件？帶著這樣的一些思考，同學們了解了制作饅頭的過程，儲備了相關的生物學知識。

（2）制作饅頭的過程。

教師演示制作饅頭的視頻，分享發酵用的材料。學生開始按照步驟揉面、發酵、測量溫度、觀察現象。最后，學生在老師的帶領下用面粉做成自己想要的各種饅頭，放入電蒸鍋加工。在期待成品的過程中，師生一起學習微生物發酵的原理。

4.項目成果。

利用發酵原理制作其他食品。繼發酵蒸饅頭之后繼續思考，生活中還有哪些發酵食品呢？學生會提出泡菜、葡萄酒、酸奶和米酒，那我們就確定開始制作酸奶和米酒。由學生自行查詢制作酸奶和米酒的過程，并準備必備的材料，教師為其配備酸奶機和制作米酒的容器；在高溫消毒之后開始進行發酵實驗；最后品嘗自己制作的食品；小組合作撰寫實驗報告。

5.項目成效評價。

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，現代生物科學的發展尤其依賴科學實驗。在生物教學中，學生實驗、實習和觀察等實踐環節對學生掌握生物學知識、科學方法，培養能力和形成科學素質有至關重要的作用。實驗探究類的項目學習對學生極具吸引力，在進行實驗操作時，學生非常積極，能夠認真學習操作步驟，并嘗試解釋每一個步驟的意義。在這種生活技能的學習過程中，學生了解了饅頭的制作過程，體會到做饅頭的辛苦，也深刻地體會到科學來源于生活又為生活服務的真諦。

除本文中所舉例子之外，生活中還蘊藏著無窮無盡的項目學習資源，例如關注老年人的常見病并制訂健康食譜、模擬細胞的結構、通過數據探尋臭氧層破壞的情況等等。一旦教師將學習資源與課內學習融通起來，學生就能夠體會到學習的意義，將自己置身于生物學家的發現歷程中，提升生物科學素養。