“1433”高中生物學(xué)項目式教學(xué)模式實踐探索

摘 要：本文以“綠葉中色素的提取和分離”部分內(nèi)容為例，創(chuàng)新性地提出“1433”高中生物學(xué)項目式教學(xué)模式并進行實踐探索，使學(xué)生從傳統(tǒng)的學(xué)科性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向綜合性學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生形成生命觀念，養(yǎng)成科學(xué)思維，鍛煉科學(xué)探究能力，明確自身社會責(zé)任，發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：項目式教學(xué)；高中生物學(xué)；生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

文章編號：1003-7586（2024）09-0024-03 中圖分類號：G633.91 文獻標(biāo)識碼：B

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）提出生物學(xué)課程的根本任務(wù)是提高學(xué)生終身發(fā)展所需的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。 ［1］項目式教學(xué)是一種能有效培養(yǎng)科學(xué)思維和實踐能力的教學(xué)方法，與《課程標(biāo)準(zhǔn)》所提出的要求契合，對于提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要意義。

“1433”高中生物學(xué)項目式教學(xué)模式中，“1”是指緊扣生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)設(shè)計教學(xué)，“4”是指“構(gòu)想—制訂—實施—反思”項目式教學(xué)實施的四個步驟，“3”是指實施“教—學(xué)—評”一體化的教學(xué)方略，第二個“3”是指讓項目式教學(xué)走向常態(tài)的三種課型：引導(dǎo)課、探究課、展示課。“1433”教學(xué)模式如圖1所示。本文以“綠葉中色素的提取和分離”為例，對“1433”高中生物學(xué)項目式教學(xué)模式進行闡述。

1 教材分析及設(shè)計思路

“綠葉中色素的提取和分離”是人教版普通高中教科書《生物學(xué)·必修1·分子與細胞》（以下簡稱“教材”）第5章第4節(jié)第一課時的重點內(nèi)容。《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出，為了幫助學(xué)生理解大概念“2 細胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，并通過分裂實現(xiàn)增殖”，促進學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升，教師應(yīng)開展“綠葉中色素的提取和分離”的教學(xué)活動。

本課例以項目式教學(xué)的形式展開，讓學(xué)生提出疑問、設(shè)計實驗、動手操作并完成各子項目的學(xué)習(xí)，從而增強學(xué)生探究學(xué)習(xí)的欲望和學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心愛護綠色植物、關(guān)心發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意識。

2 教學(xué)目標(biāo)

（1）生命觀念：通過對實驗的設(shè)計和實施，能夠掌握綠葉中色素的基本類型和功能。

（2）科學(xué)思維：通過對相關(guān)實驗現(xiàn)象的分析和討論，能歸納與概括出綠葉中色素的種類、含量、分布及吸收光譜特點，培養(yǎng)學(xué)生觀察和綜合分析問題的能力。

（3）科學(xué)探究：通過課前預(yù)習(xí)，自主提出問題，設(shè)計探究性實驗，探究不同材料中的色素種類及碳酸鈣對色素的保護作用；能夠正確使用實驗中的藥品、器具等完成提取和分離綠葉中色素的實驗操作，如實記錄實驗結(jié)果并展示交流。

（4）社會責(zé)任：通過解決生活中的相關(guān)問題，認識到生物科學(xué)的價值，關(guān)心科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，培養(yǎng)社會責(zé)任意識。

3 教學(xué)過程

3.1 引導(dǎo)課

3.1.1 創(chuàng)設(shè)情境，明確項目

教師播放植物工廠的視頻，介紹植物工廠解決了高原邊防哨所戰(zhàn)士們的蔬菜供應(yīng)問題，以此引入新課，讓學(xué)生見識生物學(xué)知識在生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并提出項目主題——綠葉中色素的提取和分離，明確核心任務(wù)。

3.1.2 發(fā)現(xiàn)問題，拆解項目

教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，總結(jié)提取和分離綠葉中色素的方法、步驟、實驗材料、試劑及其作用。教師提出問題：不同材料中的色素種類是否相同？實驗過程中碳酸鈣有什么作用？針對第一個問題，學(xué)生提出通過提取和分離不同材料中的色素進行對比；針對第二個問題，學(xué)生查閱資料并聯(lián)系化學(xué)學(xué)科相關(guān)知識，進行小組討論，最終提出假設(shè)并設(shè)計驗證實驗。

3.1.3 問題轉(zhuǎn)化，規(guī)劃項目

師生共同探討，明確兩個子項目以解決問題。

子項目一：探究不同材料中的色素種類（實驗材料：新鮮菠菜、紫莧菜、青椒、韭菜、韭黃）。

子項目二：探究碳酸鈣對色素的保護作用。

引導(dǎo)課一般設(shè)置在項目式教學(xué)的初期階段，教師引導(dǎo)學(xué)生在開展項目前進行合作討論，提出具體要解決的項目問題并根據(jù)實際教學(xué)資源進一步細分為子項目，最終教師和學(xué)生共同對項目進行規(guī)劃。每個子項目均涉及教材核心概念，承載重要概念和次位概念，教師引導(dǎo)學(xué)生討論問題的解決方案，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，實現(xiàn)科學(xué)思維的發(fā)展。

課程結(jié)構(gòu)設(shè)置：教師要提前準(zhǔn)備好并發(fā)布項目任務(wù)，學(xué)生小組討論交流確定問題范圍并最終聚焦核心問題。教師以問題的形式引導(dǎo)學(xué)生了解解決問題所需的知識和技能，最后確定整個項目的驅(qū)動性問題并規(guī)劃合理方案。

引導(dǎo)課需要完成項目式教學(xué)的“構(gòu)想—制訂—實施—反思”四個實施步驟中的構(gòu)想和制訂兩個步驟。在構(gòu)想階段，教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出問題并確定研究方向，激發(fā)學(xué)生的探索興趣。接著，教師和學(xué)生共同制訂項目的整體框架和目標(biāo)，確保學(xué)習(xí)活動與教學(xué)大綱的要求相符，再通過討論和協(xié)商，確定項目的具體內(nèi)容和任務(wù)，明確學(xué)生需要達到的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在制訂項目的整體框架和目標(biāo)時，師生需要根據(jù)項目目標(biāo)和任務(wù)，制訂詳細的學(xué)習(xí)計劃和時間表，確定各階段的任務(wù)和責(zé)任。同時，教師需要制訂具體的學(xué)習(xí)計劃，并將其分解為不同的階段和任務(wù)，為學(xué)生提供清晰的學(xué)習(xí)路線圖。學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)計劃了解每個階段的任務(wù)和要求，明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在制訂過程中，教師還可以根據(jù)學(xué)生的興趣和能力進行個性化的任務(wù)安排，以促進學(xué)生的主動參與。

3.2 探究課

3.2.1 活動一：學(xué)生觀看綠葉中色素的提取和分離操作視頻

學(xué)生觀看視頻，回顧實驗操作流程。教師需要進行提問檢驗，確保學(xué)生記憶實驗流程，以保證之后的實驗環(huán)節(jié)能夠正常進行。

3.2.2 活動二：學(xué)生分組進行子項目的實驗探究活動

教師在學(xué)生實驗過程中進行指導(dǎo)，及時糾正學(xué)生出現(xiàn)的問題，確保實驗的正常進行。學(xué)生在探究實驗結(jié)束后，通過畫圖等方式記錄實驗結(jié)果，進行組間討論，解決出現(xiàn)的問題。

探究課通常設(shè)置在項目實施的中期，學(xué)生在合作探究實踐過程中實現(xiàn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。教師為學(xué)生提供相關(guān)的資料，如報刊圖書、標(biāo)本掛圖、視頻動畫、移動終端資源等，并在項目過程中提供一些必備的工具、量規(guī)和其他資源。學(xué)生利用教師提供的資源以及自身可收集到的資源在第一個階段開展自主學(xué)習(xí)，在第二個階段查閱資源并按方案規(guī)劃實施項目。整個過程中，教師指導(dǎo)小組間討論合作，基于實踐活動中的證據(jù)進行反思、調(diào)整、優(yōu)化。

探究課完成項目式教學(xué)的“構(gòu)想—制訂—實施—反思”四個實施步驟中的實施步驟。在這一階段，學(xué)生按照計劃進行項目學(xué)習(xí)，實施實驗、調(diào)查、研究等活動，并收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果。學(xué)生需要運用所學(xué)的知識和技能，積極參與到項目中去，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力和解決問題的能力。教師在此過程中發(fā)揮指導(dǎo)和支持的作用，提供必要的幫助和反饋，確保學(xué)生能夠順利地進行項目學(xué)習(xí)。

3.3 展示課

3.3.1 活動一：展示子項目一——不同材料中的色素種類

以教材中的實驗流程為依托，學(xué)生選用生活中常見材料進行實驗。各小組確定實驗材料，開展實驗并得到實驗結(jié)果，最后展示總結(jié)。學(xué)生分離出新鮮菠菜、紫莧菜、青椒、韭菜、韭黃中的色素，通過對比得知不同實驗材料含有的色素種類具有差別。

用紫莧菜進行實驗時，學(xué)生觀察到有一條紫色的色素帶在濾液細線的位置，由此教師提出問題：這是什么色素？為什么沒有隨層析液向上移動？怎么證明？學(xué)生討論后猜測可能是液泡中的水溶性花青素，它不溶于層析液，所以沒有隨層析液向上移動。接著學(xué)生將含有該色素的濾紙條放在清水中，發(fā)現(xiàn)該色素隨清水向上移動，從而驗證了猜想。在該過程中，教師與學(xué)生及時進行評價，包括教師評價、學(xué)生自評和學(xué)生互評等環(huán)節(jié)。

3.3.2 活動二：展示子項目二——碳酸鈣對色素的保護作用

學(xué)生以新鮮菠菜和酢漿草為實驗材料，分別進行了三組實驗，其中第一組正常加碳酸鈣，第二組不加碳酸鈣，第三組加碳酸鈣和乙酸。最后對比分析實驗結(jié)果，學(xué)生探究了碳酸鈣的保護作用，并通過將不同實驗材料進行對比，認識到實驗材料對實驗的重要性。

3.3.3 活動三：本節(jié)知識回顧總結(jié)

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)內(nèi)容，學(xué)生歸納綠葉中的色素種類及提取和分離方法步驟，并總結(jié)探究過程，認識到不同顏色的材料含有的色素種類有差別，體會到在進行實驗的過程中需要勇于創(chuàng)新，大膽嘗試，才可能得出正確的結(jié)論。

展示課一般在項目的末期，學(xué)生展示項目作品，在這個過程中分工合作、展示和反思，從記憶到理解，再從應(yīng)用到分析，以及最后的評價和再造，進而實現(xiàn)自身科學(xué)思維的提高。對于以實驗探究為主的項目問題，項目展示的過程也是實驗探究流程的再現(xiàn)，學(xué)生能在解決問題的過程中提高自身的科學(xué)探究能力。

展示課主要完成項目式教學(xué)的“構(gòu)想—制訂—實施—反思”四個實施步驟中的反思步驟。學(xué)生完成項目任務(wù)后，展示成果，分享經(jīng)驗和心得，接受評價和反思，積累知識、提升能力。在這一階段，學(xué)生將項目成果展示給同學(xué)、教師和其他相關(guān)人員，分享項目實施的經(jīng)驗和心得。學(xué)生可以通過口頭報告、展示板、海報、論文等形式來展示項目成果。同時，學(xué)生還需要接受他人的評價和建議，從中獲取更多的反思和啟發(fā)，對自己的結(jié)果進行總結(jié)和改善。在此過程中，學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)知識的積累和能力的提升，為未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。教師根據(jù)之前的考核標(biāo)準(zhǔn)，多角度評價學(xué)生的表現(xiàn)。

4 教學(xué)反思

本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)是綠葉中色素的提取和分離，運用了“1433”高中生物學(xué)項目式教學(xué)模式，教學(xué)過程圍繞解決問題展開。引導(dǎo)課中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、制訂方案、明確項目目標(biāo)與過程；探究課中合作探究解決問題；展示課中展示問題的解決成果并做出評價、反思遷移。問題解決是貫穿課堂始終的主線，整個項目式過程滲透生物學(xué)知識，學(xué)生從記憶到理解，再從應(yīng)用到分析，最后是評價與再造，思維不斷進階。引導(dǎo)課、探究課、展示課三種課型和問題解決相互關(guān)聯(lián)、相互促進，共同構(gòu)成了項目式教學(xué)模式的有機整體，推動了學(xué)生在項目中的全面發(fā)展。

參考文獻

［1］馬奔，程春雨.“SPT”智慧課堂生物教學(xué)模式［J］.基礎(chǔ)教育論壇，2019（10）：55-56.