張樹峰

自己釀造果酒、制作細胞模型;生態規劃設計超然社區田園綜合體,解決“三農”問題;對蝴蝶蘭進行組織培養及產業化設計;人工養殖小丑魚;開發教具、設計飾品掛件;課堂激辯、生成問題、解決問題……這是我校高中生物項目式學習課堂中的情景。目前,這種景象正在變成教學常態,以往死氣沉沉的生物課堂,正煥發出“生命”的光芒。
借助資源生成項目課程
項目式學習首先要解決的是“項目”問題。我校的系列“項目”課程,有的選取不同內容重組,內容跨度較大,時間一般為一周以上,我們稱之為“大項目”,如“果酒制作”“植物組織培養”;有的針對課標中的重要概念來設計,如針對“依據生態學原理保護環境是人類生存和可持續發展的必要條件”,我們設計了“生態規劃設計”項目課程,時間一般為2~3個課時,稱之為“小項目”;有些是針對某些知識點,如針對“生態系統的結構和功能”,我們設計了“‘瓶水相逢’——生態瓶制作”項目課程,稱之為“微項目”,一般一個課時可以完成。
這些項目課程的開發和設計,既要尊重課程標準和學業要求,又要考慮發展學生核心素養,同時還要結合學校的資源優勢。如“果酒制作”項目就是在分析課程標準的基礎上,針對“細胞是生物體結構和功能的基本單位”“細胞的生存需要能量和營養物質”“發酵工程為人類提供多樣的生物產品”這幾個重要概念,考慮落實生物學科的生命觀念、科學探究、科學思維及社會責任四個學科素養,結合青島葡萄酒百年釀造歷史和學校地處水果產區的區位優勢來設計。
再如,在以往的教學中,“生態工程的原理及運用”只是讓學生背誦記憶,由于原理較多,應用的實例距離學生生活實際較遠,學生學習起來難度較大。針對這一問題,我們嘗試讓學生結合當地實際進行生態規劃設計。學校駐地附近的超然社區環境優美、綠樹成蔭,空氣質量好,但是居民以老人居多、青壯年較少。通過調查發現,這里產業結構單一(大多以水果種植為主)、居民人均年收入較少。為落實課標中“舉例說明根據生態學原理、采用系統工程的方法和技術,達到資源多層次和循環利用的目的,使特定區域中的人和自然環境均受益”這一內容標準及生物學科核心素養,我們設計了“生態規劃設計”這一項目課程,很好地解決了這一教學難點,既培養了學生發現問題、解決問題的能力,還解決了當地“三農”問題,增強了參與社會事務的社會責任意識。
整體規劃實施項目課程
問題驅動,深度學習。真正的學習始于疑問。項目開始時,圍繞現實生活中的真實事件,我們先引導學生設計制作思維導圖,根據思維導圖,基于能力要素及學科素養要求進行有效設問、追問,形成一系列情境化、富有挑戰性、有意義的驅動問題。如“生態規劃設計”項目中我們設計了如下問題:(1)如果你是一名設計師,你將會如何改造超然社區,讓這里生態環境更加優美,吸引更多人群,讓更多的年輕人愿意投入家鄉建設?(2)如何分析遇到的生態問題?(3)用到哪些生態工程原理?(4)如何運用這些生態工程原理?(5)如何讓當地居民認同你的規劃設計?力求以問題驅動學生的深度思考和深度學習。
拆解任務,分步實施。常規教學中制定的學習目標通常較為模糊,只指向學生學習結束后應該知道什么,而不能告訴我們如何知道學生已學過或學會了什么,也不能告訴我們學生對概念的理解程度。項目式學習以學習任務替代教學目標,有效地解決了上述問題。“果酒制作”是一個總的學習任務,要完成這一任務,學生必須學習相關的理論知識,在此基礎上進行果酒的制作。制作過程中材料的選擇、條件的控制、如何檢測等科學方法要學習,實驗失敗了要分析原因、改進實驗,項目結束后,還要向同伴介紹自己的研究過程及成果,接受質詢,最終還要應用于生活實際,等等。為此,我們將任務拆解成3個小的、操作性較強的亞任務,以保證項目的順利實施。
在項目式學習中,資料搜集和實地考察是常規的學習方式。通過閱讀文獻、請教專家、實地考察搜集有關自然和社會問題或現象的資料,并運用科學的統計方法予以分析研究,以明了情況,弄清問題,提出結論和建議,同時也進行了相關知識的學習和儲備。“果酒制作”項目中,我們先組織學生查找相關資料,明確果酒制作的原料、菌種、條件、原理等理論知識。在此基礎上,利用周末參觀青島葡萄酒博物館。由于在前面查找資料中產生了一系列問題,在參觀過程中,學生觀察、詢問相當細致,有些問題相當專業,讓生產專家都大吃一驚。通過參觀考察,既解決了自己的疑問,同時跟生產一線的師傅們了解了生產的工藝流程。另外,學生還自己深入當地農村,了解水果生產、儲存和銷售情況。一系列準備工作完成后,學生開始設計實驗方案,進入實驗室開展相關的實驗研究。
在實驗探究過程中,會出現很多意想不到的問題,但項目式學習強調的就是“問題即機遇”“問題即資源”“解決問題即學習發生”。課堂上利用好這些教學資源,對于培養學生的科學思維習慣和科學探究能力至關重要。“果酒制作”項目剛開始實施就遇到了裝置問題。剛進入實驗室釀制果酒,學生第一次大都選擇了錐形瓶,然而錐形瓶上部開口需用塞子塞住制造無氧環境,而微生物生長過程中產生大量CO2,使得瓶內壓強較大而頂開瓶塞,破壞了無氧條件,無法產生酒精。之后學生選擇了生活中常見的礦泉水瓶作為實驗器材,瓶蓋可以擰緊不至于被頂開,但空間內壓強仍然較大,有幾位學生的瓶子甚至出現了“自爆”現象,實驗器材仍然不夠理想。學生在查閱文獻并對比了幾十個不同的裝置后,選擇了一款一側和上部與外界聯通的裝置瓶,并進行了改造,最終得到了近乎完美的果酒制作裝置。后續的探究過程中還遇到了不產生酒精、發臭、檢測結果無法鑒定等問題,學生在解決問題的過程中獲得了相關知識和技能。
課堂展示,規范學習成果。生物項目式學習最后的展示環節,在該環節中,學生闡述自己習得的知識,評價者對其習得的知識、技能、素養以及交流的程度進行評估,讓學生感受成功或失敗的體驗,激發學生參與學習與展示的積極性,暴露學生學習中存在的問題或認知缺陷,收集學習信息為診斷補救做準備等,同時可以規范學生的學習成果。展示的內容遵循“有疑問展示問題、有新意展示創新、有探究展示過程、有訓練展示結果”的基本原則,突出重點難點。展示形式包括口頭展示、書面展示、情景劇展示、模型展示、教具展示等,培養了學生的溝通及表達能力。
系統支持,順利實施任務。整個項目實施過程中,教師承擔著指導者與建議者的角色。在學生解決問題和完成任務的過程中,提供有助于學生解決問題并獲得技能的各類支持,如在解決抽象問題時,提供認識及制作模型、史料及科學研究、設備及實驗方法、提示問題解決的線索,等等。同時,為了保證活動順利進行,還設計了學習日程表(甘特表)、學習任務單。
生物是簡約的,一節課的生物內容在書上只是寥寥數語;生物又是豐厚的,它有著豐富的內涵和延伸,更需要生動的教學和學習方法。生物項目式學習,讓學生的學習以興趣為支點,在完成項目中學習,在學習中研究,極大地提高了學生的學科素養和綜合素質,為學生未來的發展打下了堅實的基礎。