基于項目化學習的教學設計

摘要：本課時基于單元項目化學習策略，以打造“微生物展覽館”中的“真菌館”為項目活動，鼓勵學生以小組合作的方式主動開展科學實踐活動，從而實現“做中學”。在課堂教學活動中，以人類對真菌認識、開發和利用的歷史作為教學主線，設計遞進式問題鏈，使學生圍繞重要概念展開思考。同時改進實驗設計，提供豐富的直觀材料，提升學生觀察、比較、分類、歸納能力，使學生構建結構與功能觀、進化與適應觀、生態觀等觀念。

關鍵詞：項目化學習；真菌；科學史

文章編號：1003-7586（2024）04-0003-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

1 教材分析及設計思路

“真菌”是人教版義務教育教科書《生物學·八年級·上冊》第五單元第四章第三節的內容。本節在《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《義教課標》）中對應的次位概念是“2.3.3真菌是單細胞或多細胞生物，有成形的細胞核”，該次位概念是形成重要概念“2.3微生物一般是指個體微小、結構簡單的生物，主要包括病毒、細菌和真菌”的重要支撐。同時，微生物多樣性是生物多樣性的重要組成部分，因此“真菌”的學習也能為重要概念“2.4我國擁有豐富的動植物資源，保護生物的多樣性是每個人應有的責任”的學習奠定基礎。

生物學學科的項目化學習設計要依托《義教課標》和教材，以學科概念為線索，聚合學科知識信息，對類似或相近的學習內容進行開發和補充，以凸顯探究型和高階思維特征的形式呈現。本節教材內容具有古今貫通、宏微結合的特點。人類與真菌相處的歷史源遠流長，古人很早就具有釀酒、栽培蘑菇、制作饅頭等技藝。安排學生課前體驗制作饅頭和家庭栽培蘑菇的活動，通過生生、師生交流探討，碰撞出關鍵問題，借助觀察、實驗等途徑，明確其中的原理。學生利用顯微鏡觀察酵母菌、霉菌以及長出蘑菇的菌包，并經過分析、比較，總結出真菌細胞的基本結構。再通過與植物的結構進行對比，認識真菌無葉綠體，不能像植物一樣進行光合作用，利用太陽能制造有機物，深化結構與功能觀。教師展示“青霉”“蘑菇孢子散落”及“制作孢子印”視頻，使學生明確真菌的繁殖方式，總結真菌的一般特征。最后回到人類對真菌的利用歷史，鼓勵學生從有益和有害兩方面總結真菌和人類的關系，展望未來人類對真菌的認識、開發、利用和保護。

2 教學目標

（1）通過觀察、分析酵母菌、霉菌和蘑菇等大型真菌的形態結構、生理功能、繁殖方式，歸納真菌的基本特征。

（2）通過對真菌發現、開發、利用的歷史進行分析并體驗制作饅頭、栽培蘑菇等實踐活動，分析真菌與人類生活的關系，認同保護生物資源的重要性。

（3）運用項目化學習策略，發展和提高學生的探究實踐和科學思維素養，培養學生的團隊合作精神。

3 教學過程

本章內容以“建設微生物展覽館”作為整體項目，本節內容以打造“真菌館”為子項目，安排三個主要板塊：“初識真菌——技藝傳千年”“洞察真菌——實驗尋本質”“再探真菌——保護多樣性”。第一板塊中，教師安排學生課前體驗制作饅頭和家庭栽培蘑菇，由此交流碰撞出三個問題：為什么饅頭松軟多孔？為什么饅頭保存不當會發霉？蘑菇菌包中含有哪些成分，有什么作用？教師基于以上問題引領本節教學。

3.1 初探真菌——技藝傳千年

教師以人類對真菌的探索歷史引入本環節的教學：“民以食為天”，人類對真菌的認識、開發和利用的歷史是從飲食開始的。新時器時代，人類祖先已經能夠利用酵母菌來釀酒；南宋時期，人們開啟人工栽培香菇的歷史；漢朝，利用酵母菌制作的饅頭被端上了餐桌。古老的技藝代代傳承，延續了人類文明，促進了社會的發展。之后引導學生通過觀察、實驗、資料分析等途徑解決課前提出的三個問題，得出結論。教學流程如圖1所示。

教師再提出問題：真菌為什么不能像植物一樣通過光合作用合成有機物？通過這一問題引導學生由宏觀到微觀，從細胞結構和功能的角度進一步探索。

3.2 洞察真菌——實驗尋本質

教師引導學生從微觀層面觀察真菌細胞的基本結構，認識這是理解真菌營養、繁殖等生命活動的前提。觀察酵母菌、霉菌的重點在于分析細胞結構及功能；觀察青霉的重點在于識別孢子及其著生狀態，區分兩種不同的菌絲，并分析其作用；觀察蘑菇的重點在于描述其結構及功能；觀察真菌孢子散落過程及制作孢子印的重點在于總結真菌的生殖方式。學生通過上述觀察活動，并與細菌、植物細胞比較，總結真菌細胞的一般結構，構建真核生物概念。在此過程中訓練學生運用比較和分類、抽象和概括、分析和綜合等思維方法，并滲透結構與功能觀、物質與能量觀、進化與適應觀等生命觀念。教學流程如圖2所示。

3.3 再探真菌——保護多樣性

從菌與人類的關系的認識到生物多樣性的保護，基本教學流程如圖3所示。學生學習真菌與人類的關系時，遵循由特殊到一般的規律。教師與學生一起，先從本節學習的酵母菌、霉菌、蘑菇人手，分析真菌與人類生產、生活的密切關系，再通過人類對真菌認識、開發和利用的歷史，使學生認同包含真菌多樣性在內的生物多樣性對于維持生態平衡、促進人類發展具有重要價值。

3.4 教學評價

本節課程的教學評價包含三個部分：一是課堂中通過實驗、觀察、比較、分類，從實物、顯微圖像等概括出結構模式圖，并建構真核生物概念，考查學生發現和提出問題、收集和分析證據、得出結論的能力；二是通過課堂檢測，考查學生對概念的理解和應用；三是通過課前體驗及課后實踐，培養學生綜合運用生物學及其他學科知識、方法和實驗操作技能，通過設計、制作和改進模型，發展物化成果的能力，培養團隊合作意識，提高創新實踐能力。

本節課后實踐內容包括三個活動：一是用易得材料制作真菌模型，展示真菌的結構和生命活動；二是查閱資料，嘗試制作葡萄酒，記錄制作過程；三是查閱資料，制作關于規范使用抗生素的展板或短視頻。

4 教學反思

4.1 基于項目化學習，組織豐富的跨學科實踐活動

本節課基于單元項目化學習策略，以打造“真菌館”為項目活動，整合與內容緊密聯系的實踐活動，實現“做中學”。例如，選擇恰當的材料，設計并制作真菌結構模型，構建“結構與功能”“尺度、比例和數量”“系統與模型”等跨學科概念；通過制作饅頭、培養酵母菌和霉菌、釀造葡萄酒、栽培蘑菇等活動，建構“結構與功能”“物質與能量”“因果關系”等跨學科概念；制作真菌科普視頻，將現代信息技術與教學深度整合，既開發和豐富了教學資源，又促進了學生的個性化學習。

4.2 創新實驗設計，創設豐富的課堂探究活動

在酵母菌發酵實驗中，以大容量注射器代替氣球，使氣體的產生定量化，既能演示發酵產生氣體，還能引導學生進一步探究發酵條件對結果的影響。同時，注射器接上軟管，通人到澄清石灰水中，可以檢驗酵母菌發酵產生的氣體是二氧化碳。在觀察青霉的實驗中，以橘子皮作為青霉的培養基時，只能觀察到直立菌絲和孢子，不易觀察到營養菌絲。以馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基接種青霉孢子，三天左右便可得到較為純凈的青霉菌落。用解剖針挑取帶少許培養基的青霉進行觀察，可以清晰地看到營養菌絲、直立菌絲、孢子的著生情況，高倍鏡下還可以看到菌絲是由細胞構成的。

4.3 挖掘科學發現史，滲透中華優秀傳統文化

人類對真菌的認識、開發和利用，是人類文明史中重要的一環。中華民族有著燦爛的傳統文化，有些文化與人們對微生物的利用密切相關。充分挖掘科學發現史，以中華文明為主，適當融合世界文化，使學生既有愛國之心又有全球視野。本節內容中，導入環節采用的釀酒、栽培香菇、制作饅頭等情境均源自中國。在介紹人類與微生物的關系時，以中國古代名醫對真菌藥物的研究，中國航空航天與微生物育種作為主要資源，適當穿插青霉素的發現等成就，使學生敬仰中華傳統文化，尊重世界科技進步，并立志創造更美好的未來。

基金項目：山東省教育教學研究一般課題“基于PBL的初中生物跨學科主題學習活動設計與實施研究”（2023JXY332）。