任務驅動法在生物學教學中的應用

【摘" 要】任務驅動法是一種以學生為中心的教學方法，強調通過完成具體任務促進語言技能的發展。在生物學教學中，該方法能夠有效地提高學生的實踐能力和批判性思維能力。隨著教育技術的不斷進步和教育理念的持續更新，任務驅動法將繼續在生物學教育領域發揮重要作用，為培養下一代的科學人才做出積極貢獻。本文分析了任務驅動法在生物學教學中的應用意義，重點討論其應用策略，以供參考。

【關鍵詞】任務驅動法；生物學教學；應用策略

傳統的教師單方面知識輸出的教學方法已逐漸顯示出其局限性，尤其是在生物學科教育領域。學生在生物學學習過程中經常陷入被動接受知識的困境，缺乏將所學應用于實際情境的機會。任務驅動法作為一種創新的教學策略，旨在通過參與性、互動性和實踐性的任務促進學生的全面發展。在生物學科中，該方法可以幫助學生更好地理解生物學原理，提高他們的實驗操作技能，并培養他們解決實際問題的能力。

一、任務設計緊密聯系教學內容

在高中生物學教學中，任務設計應注重將多個相關概念整合在一起，以促進學生對生物學知識的全面理解和應用。通過提出與教學內容相關的現實問題，任務驅動法能夠激發學生的興趣，并引導學生運用所學知識尋找解決方案。生物教學任務往往涉及生物實驗，在實驗過程中，學生需要記錄觀察到的變化，并嘗試解釋這些變化背后的生物學原理，培養學生環境意識和問題解決能力。生物實驗環節，學生設計和執行實驗是任務驅動法的有效策略，能夠幫助學生通過切身體驗來理解生物學原理。學生需要獨立完成實驗設計，包括選擇合適的實驗材料、設定實驗條件、進行實驗操作、收集和分析數據。在此過程中，學生不僅能夠掌握生物學科的基本概念，還能學會如何進行科學實驗，培養實驗技能和科學素養。

以“細胞的多樣性和統一性”教學為例，教師可根據教學內容，布置“使用高倍顯微鏡觀察細胞”任務，鞏固學生對細胞多樣性和統一性的學習和理解。具體而言，教師可根據以下步驟開展任務教學。

（一）任務目的

1.學生將使用高倍顯微鏡觀察不同來源的細胞，比較它們的結構異同，以加深對細胞多樣性和功能的理解。

2.學生將學習并實踐制作臨時裝片的方法，以提高實驗操作技能。

（二）材料用具

1.觀察材料：真菌（如酵母菌）細胞、低等植物（如水綿）細胞、高等植物細胞（如洋蔥表皮細胞）、動物細胞（如魚的紅細胞）。

2.實驗工具：顯微鏡、載玻片、蓋玻片、鑷子、滴管、清水、生理鹽水、染色液（如碘液）。

（三）方法步驟

1.概念整合任務：首先帶領學生復習光學顯微鏡的構造和原理，以及低倍鏡的使用方法。學習如何使用高倍鏡，包括如何調節光源、切換鏡頭及如何調整焦距，確保最后能夠獲得清晰的圖像。

2.問題解決導向：將學生劃分為不同的小組，每個小組負責一種細胞類型的觀察。每個小組需要解決如何從選定的材料中獲取細胞樣本，如何制作臨時裝片，以及如何使用染色液增強觀察效果。

3.實驗設計與執行：引導學生將按照實驗步驟制作臨時裝片，包括選擇適當的材料、切割樣本、制備裝片、染色和封片。在觀察實驗現象過程中，要求學生需記錄細胞的形態特征，如細胞大小、形狀、細胞核的位置、細胞器的分布等。學生還需要學會如何使用顯微鏡的不同功能，如調節光圈、對焦和切換鏡頭，以適應不同細胞樣本的觀察需求。

（四）任務實施

1.學生在小組內分工合作，每個小組成員負責一個步驟，如制片、觀察和記錄。

2.觀察時，學生輪流操作顯微鏡，確保每個組員都有機會進行實際操作。

3.在觀察永久切片和血涂片時，學生需要比較這些樣本與臨時裝片中細胞的異同點。

觀察實驗結束后，教師可要求學生提交一份實驗報告，包括觀察結果、細胞結構的描述及對不同細胞的比較分析，并就實驗過程中遇到的問題開展進一步討論。通過“細胞的多樣性和統一性”任務探究，學生不僅能夠掌握顯微鏡操作和細胞觀察的基本技能，還能夠通過比較不同細胞的異同點來加深對細胞結構和功能的理解，促進學生團隊合作和問題解決能力的提高。

二、任務設計激發學生問題意識

在高中生物學教學中，教師可以通過提出開放式問題激發學生的好奇心和探索欲，以任務驅動的方式激發學生問題意識。問題是要鼓勵學生進行深入思考和討論，并從生物學角度給出解釋，培養學生批判性思維和科學探究能力。問題的思考不能離開案例的探究，案例探究有助于學生將理論知識與實際情境相結合，教師在帶領學生進行案例學習過程中，可進一步提出問題，以此設計以問題為中心的學習任務，引導學生圍繞一個生物學問題進行全面的探究。

以“降低化學反應活化能的酶”教學為例，教師用問題開啟學生的任務探究，任務目標是學生理解酶的作用和本質。教師應基于生活情境提出問題，如：“為什么早上吃了飯后，到中午又會很餓呢？”學生可能會回答：“因為食物被消化和吸收了，身體需要能量，所以會感到餓。”教師以此為契機，引入“酶的作用”任務探究。

教師：“在我們的身體里，有一種特殊的物質，可以幫助我們更快地消化食物，這種物質就是酶。”

學生：“酶是什么？有什么作用？”

教師：“我們今天的任務是探究酶的作用。首先，需要了解酶是什么物質，其在身體中扮演什么角色，以及如何通過實驗來探究酶的作用。”

教師提出問題后，引發學生思考：酶是一種生物催化劑，能夠降低化學反應的活化能，從而加速反應速率。在問題的驅動下，學生進一步展開實驗探究，通過實驗觀察酶如何加速化學反應，通過比較有酶和無酶條件下的淀粉水解速率。在實驗過程中，學生需記錄觀察結果，分析數據，并得出結論。教師要引導學生總結酶的組成（通常由蛋白質組成）和作用（降低活化能，加速反應），鼓勵學生在小組內討論實驗結果，分享其探究發現，并反思實驗過程中遇到的問題和解決方案。同時，教師提出新的問題，激發學生問題意識，如“酶的活性受哪些因素影響？”或“酶在工業生產中有哪些應用？”在此任務探究中，學生不僅能夠理解酶的基本概念和作用，還能夠通過實際操作和觀察來建構對酶的知識，問題引導的學習方式有助于學生形成對任務探究過程的深刻理解，并激發對科學探究的興趣，形成良好的問題意識與問題解決素養。

三、合理開展生物任務合作探究

在高中生物學教學中，合作探究任務需要明確的任務目標牽引。教師在設計任務時，應確保目標具體而可衡量、可達成，幫助學生理解任務背后的生物學原理，以及完成任務所需的知識和技能。在生物任務合作探究中，批判性思維的培養對于學生科學素養的提升至關重要，教師應鼓勵學生在任務設計、數據分析和結論聯系中提出質疑。此外，有效地交流和反思強化合作探究效果的環節，教師應創造一個開放的課堂環境，鼓勵學生在小組內分享其想法，或者在全班范圍內進行任務匯報，引導學生反思整個探究過程，包括學生如何解決問題、團隊合作中遇到的挑戰以及如何改進任務設計。任務反思不僅有助于學生鞏固所學知識，還能提高學生自我監控和自我調整能力。

以《人類活動對生態環境的影響》教學為例，教師可結合實際情況，將任務設定為“調查人類活動對當地生態環境的影響”，設定具體的學習目標，如：“通過實地調查，學生將能夠了解人類活動對當地生態環境的具體影響，并提出改善措施。”目標既具體又具有挑戰性，能夠引導學生深入理解人類活動與生態環境之間的關系，并培養其環保意識。在進行調查任務時，教師鼓勵學生批判性地思考人類活動對環境的影響。例如，學生在觀察到河流污染時，教師引導思考：“河流污染是如何發生的？有哪些人類活動可能導致了污染問題？犧牲環境為我們帶來了什么？”通過課堂討論，學生將思考地方發展與自然環境的關系，以及如何實現經濟發展與環境保護的平衡。

在任務完成后，教師組織學生分享其調查結果和發現。例如，學生分享拍攝的污染現場照片，或者展示收集的數據圖表。在分享過程中，教師可以引導學生反思：“我們的調查結果說明了什么問題？如何將這些發現應用到實際的環境保護行動中？”通過反思，學生不僅能夠鍛煉調查技能，還能學會如何將所學知識應用于解決現實問題。

四、設計開放任務激發創新能力

在以往的生物學課堂上，教師往往扮演著主導角色，學生則更多地參與驗證已知結論的任務，該教學模式雖然有助于加深學生對知識的理解，但往往限制了學生的主動性和創新思維的發展。為了改變這一現狀，教師可設定開放性任務，以激發學生的創新能力和自主學習能力。教師設計問題時，避免直接給出答案，而是提出需要學生自己探索的問題，允許學生根據自己的興趣選擇研究主題，并給予其足夠的時間和空間去探索和發現。為促進任務探究的深入發展，教師可設計長期的項目任務，要求學生在一段時間內深入研究一個生物學主題，并鼓勵提出創新的解決方案，發展學生自學能力和創新能力。

如在《人類遺傳病》的教學中，教師可以設計一個開放性任務，要求學生圍繞“開展人類遺傳病的調查”這一主題進行思考，先確保學生對遺傳病的基本知識有清晰的理解，包括遺傳病的定義、分類、遺傳模式及常見的遺傳病類型。然后提出任務，要求學生考慮如何設計一個調查項目，以收集和分析其所在社區中人類遺傳病的分布情況，任務目標是讓學生運用生物學知識，結合社會調查的方法，探究遺傳病在社區中的現實情況。

學生需要考慮如何設計調查問卷，以確保問題的相關性和有效性。同時，學生還需要討論如何選擇合適的調查對象，包括不同年齡、性別和種族的人群，以及如何確保樣本的代表性。此外，學生還需要考慮數據收集的方法，比如面對面訪談、電話調查或在線問卷等。

在學生完成調查并分析數據后，需要將結果以報告或課件演示的形式展示給教師和其他同學，展示過程不僅是對學生任務成果的檢驗，也是一個重要的溝通和表達能力的鍛煉。教師要鼓勵學生思考如何將其發現應用到實際生活中，比如，提出預防遺傳病的策略或提高公眾對遺傳病的認識，鞏固學生所學知識，提升其自我評價和批判性思維能力。

五、結束語

在生物學教學中，任務驅動法的應用為學生提供了一個更加動態和互動的學習環境。該方法通過設定具體、有意義的任務，鼓勵學生主動探索、合作學習和批判性思考，從而促進對生物學知識的深入理解和技能的持續發展。通過參與實際的科學探究活動，學生不僅能夠更好地掌握生物學原理，還能夠培養實驗技能、問題發現和解決能力，培養學生的科學素養。

【參考文獻】

[1]鄭雯雯.項目式教學在高中生物教學中的應用研究：以必修一《分子與細胞》為例[D].河南大學，2022.

（本文系福建省教育科學“十四五”規劃2023年“研究共同體”專項課題“指向高階思維的高中生物學學習任務設計與實踐研究”階段性成果，課題編號：Fjygzx23-004）