一境到底的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的初中生物學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

摘要：本次教學(xué)設(shè)計(jì)以“長(zhǎng)豐溫室草莓的生長(zhǎng)、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸”創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生閱讀圖文、分析資料，從光合作用和呼吸作用的原理分析溫室的草莓為什么又大又甜，生產(chǎn)、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸過程中如何提高和保證其品質(zhì)，逐步發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：情境光合作用呼吸作用初中生物學(xué)核心素養(yǎng)

引言

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2022年版）指出“教師要圍繞教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，聯(lián)系學(xué)生的個(gè)人經(jīng)歷、社會(huì)生活和生產(chǎn)實(shí)踐創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境”。筆者認(rèn)為真實(shí)情境驅(qū)動(dòng)下的教學(xué)是圍繞某個(gè)真實(shí)情境，對(duì)知識(shí)、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)生基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行組織所形成的連續(xù)完整、進(jìn)階感強(qiáng)、培養(yǎng)目標(biāo)鮮明的一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，主要包括情境創(chuàng)設(shè)、核心問題分解、情境任務(wù)細(xì)化、回歸情境、拓展遷移、評(píng)價(jià)反思等。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，在教師的精心組織下，設(shè)計(jì)一系列具有明確目標(biāo)的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中促進(jìn)對(duì)知識(shí)的內(nèi)化和遷移。這個(gè)過程以探索問題來引導(dǎo)和維持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)不單是知識(shí)由外到內(nèi)的轉(zhuǎn)移和傳遞，更應(yīng)該是學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過程，通過新經(jīng)驗(yàn)和原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的相互作用，充實(shí)和豐富自身的知識(shí)、能力。

筆者以情境貫穿整個(gè)教學(xué)過程，“一境到底”，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)讓學(xué)生發(fā)展具體情境下解決具體問題的能力，通過多元評(píng)價(jià)鼓勵(lì)學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程和成果，從而提升學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、教材分析及設(shè)計(jì)思路

“光合作用和呼吸作用原理的應(yīng)用”是蘇教版（2023版）七年級(jí)上冊(cè)第三單元第六章第五節(jié)內(nèi)容，主要包括光合作用原理的應(yīng)用、呼吸作用原理的應(yīng)用以及這兩大作用原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。教學(xué)圍繞大概念“植物有自己的生命周期，可以制造有機(jī)物，直接或間接地為其他生物提供食物，參與生物圈中的水循環(huán)，并維持碳氧平衡”展開，幫助學(xué)生建立重要概念“植物通過光合作用和呼吸作用獲得生命活動(dòng)必需的物質(zhì)和能量，有助于維持生物圈中的碳氧平衡”和次位概念“光合作用和呼吸作用原理在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用”。

長(zhǎng)豐縣是我國(guó)著名的優(yōu)質(zhì)草莓產(chǎn)地，享有“中國(guó)草莓之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，合肥市銷售的草莓大多來自長(zhǎng)豐縣，所以學(xué)生對(duì)長(zhǎng)豐草莓非常熟悉。本節(jié)課以“長(zhǎng)豐溫室草莓的生長(zhǎng)、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸”為情境進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生通過分析、歸納、概括長(zhǎng)豐草莓的生長(zhǎng)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存等條件，總結(jié)出光合作用和呼吸作用原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，并在日常生活中加以遷移、應(yīng)用，比如知道如何儲(chǔ)藏瓜果蔬菜，防止食物變質(zhì)造成的浪費(fèi)。學(xué)生通過栽培草莓體會(huì)到農(nóng)民勞動(dòng)的艱辛，感受食物來之不易，從而培養(yǎng)愛惜食物的美德。本節(jié)課教學(xué)流程設(shè)計(jì)如圖1所示。

二、學(xué)情分析

在第六章學(xué)生已學(xué)習(xí)了植物光合作用的發(fā)現(xiàn)、場(chǎng)所、實(shí)質(zhì)和植物呼吸作用的實(shí)質(zhì)、意義等知識(shí)，這些知識(shí)為本節(jié)課任務(wù)的解決奠定了理論基礎(chǔ)。本節(jié)課內(nèi)容貼近學(xué)生生活實(shí)際，但七年級(jí)學(xué)生缺乏一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的體驗(yàn)，對(duì)某些抽象內(nèi)容較難理解。因此，本節(jié)課的關(guān)鍵在于結(jié)合教材內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)有趣的真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂，通過一系列任務(wù)驅(qū)動(dòng)，啟發(fā)深度思考并逐步解決問題，從而促進(jìn)高階思維的發(fā)展。

三、教學(xué)目標(biāo)

依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求及學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并圍繞培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，制訂如下教學(xué)目標(biāo)：

（1）通過光合作用表達(dá)式分析影響光合作用的因素，理解二氧化碳、水、光、溫度能夠影響農(nóng)作物的產(chǎn)量，通過呼吸作用表達(dá)式分析影響呼吸作用的因素，理解溫度、含水量影響果蔬保鮮，培養(yǎng)推理、分析的科學(xué)思維能力，形成物質(zhì)與能量觀的生命觀念。

（2）通過科學(xué)解釋溫室大棚的草莓為什么那么甜，初步形成尊重事實(shí)證據(jù)的思維習(xí)慣，提升分析問題、解決問題的科學(xué)探究能力。

（3）通過分析和討論現(xiàn)代化溫室的設(shè)備、調(diào)控機(jī)制，關(guān)注現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，感悟科學(xué)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的助推作用。

（4）通過分析日常生活中如何儲(chǔ)藏瓜果蔬菜，增強(qiáng)珍愛糧食的意識(shí)。

（5）通過了解安徽省長(zhǎng)豐溫室草莓的生長(zhǎng)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程，感受安徽省農(nóng)業(yè)的魅力和發(fā)展現(xiàn)狀，激發(fā)愛國(guó)情懷和民族自豪感。

四、教學(xué)重點(diǎn)

（1）通過光合作用表達(dá)式分析影響光合作用的因素，理解二氧化碳、水、光、溫度能夠影響農(nóng)作物的產(chǎn)量。

（2）通過呼吸作用表達(dá)式分析影響呼吸作用的因素，理解溫度、含水量影響果蔬保鮮。

五、教學(xué)難點(diǎn)

說明光合作用原理和呼吸作用原理在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。

六、教學(xué)過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引出問題

教師展示長(zhǎng)豐溫室草莓圖片，指出長(zhǎng)豐草莓是安徽省特色水果，也是安徽省特產(chǎn)之一，長(zhǎng)豐縣素有“中國(guó)草莓之鄉(xiāng)”的美譽(yù)，是我國(guó)著名的優(yōu)質(zhì)草莓產(chǎn)地。提出問題：自然生長(zhǎng)的草莓，結(jié)果時(shí)間在每年的6—8月，為何冬季我們依然能吃到新鮮的草莓呢？大部分學(xué)生會(huì)答出是因?yàn)檫@些草莓是在溫室大棚培育的。

教師展示“長(zhǎng)豐草莓長(zhǎng)在半空中”的視頻，提出問題：草莓生長(zhǎng)過程中主要監(jiān)測(cè)哪些數(shù)據(jù)？為什么要監(jiān)測(cè)這些數(shù)據(jù)？引導(dǎo)學(xué)生分析、交流。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生對(duì)長(zhǎng)豐草莓非常熟悉，通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)有效的情境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，通過對(duì)長(zhǎng)豐縣及長(zhǎng)豐草莓的介紹讓學(xué)生感受到安徽省農(nóng)業(yè)的魅力并了解其發(fā)展現(xiàn)狀，通過視頻資料激起學(xué)生探究欲望，通過解讀圖表信息提高學(xué)生的分析、推理能力。

（二）發(fā)現(xiàn)問題，溫故知新

一境到底的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的初中生物學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)2025年2月中第5期（總第213期）教師引導(dǎo)學(xué)生回顧光合作用的原料、條件和產(chǎn)物，出示光合作用表達(dá)式，提出問題：要想草莓又大又甜，需要積累更多的有機(jī)物，那就需要提高草莓的光合作用效率，應(yīng)該采取哪些具體措施呢？學(xué)生從光合作用表達(dá)式的反應(yīng)物、條件兩方面展開討論。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生回顧光合作用的實(shí)質(zhì)，逐步建構(gòu)出光合作用表達(dá)式，再讓學(xué)生對(duì)光合作用表達(dá)式進(jìn)行分析，溫故而知新，得出有機(jī)物的增多需要從反應(yīng)物、條件兩方面角度分析，比如延長(zhǎng)光照時(shí)間、陰雨天補(bǔ)光、冬天適當(dāng)提高大棚內(nèi)溫度、及時(shí)灌溉等。學(xué)生在思考、討論的過程中碰撞出思維的火花，提升了語言表達(dá)和交流能力。

（三）重回情境，構(gòu)建脈絡(luò)

1.分析光如何提高光合作用效率

教師出示大棚內(nèi)人工補(bǔ)紅光的圖片，引導(dǎo)學(xué)生從光照時(shí)間、光照強(qiáng)度分析，提出問題：為什么用紅光而不是其他顏色的光？

教師展示資料：紅光是植物產(chǎn)生淀粉和糖分的必要光譜，如果沒有紅光照射就會(huì)出現(xiàn)類似人類低血糖的病癥。一般果實(shí)類植物紅光比例越高，果實(shí)個(gè)頭越大，吃起來越香甜。

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合草莓生長(zhǎng)主要是積累糖類等有機(jī)物來分析。通過資料分析，學(xué)生發(fā)現(xiàn)紅光是植物產(chǎn)生淀粉和糖分的必要光譜。教師出示長(zhǎng)在半空的草莓圖片，結(jié)合《呂氏春秋·辯土》中的“慎其種，勿使數(shù)，亦無使疏”，引導(dǎo)學(xué)生分析合理密植的原因。學(xué)生提出不同的主張，有的認(rèn)為合理密植是為了通風(fēng)，有的認(rèn)為是為了相互間不擋光。

設(shè)計(jì)意圖：通過觀察圖片、資料分析，提升學(xué)生提取信息、解決問題的能力。通過古代著作中關(guān)于農(nóng)作物種植的描述，讓學(xué)生認(rèn)同我國(guó)自古就重視農(nóng)業(yè)的發(fā)展，增強(qiáng)民族自豪感。通過分析合理密植的原因，考查學(xué)生對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題的深入分析和全面考慮能力，發(fā)展其高階思維。

2.分析二氧化碳如何提高光合作用效率

教師出示《齊民要術(shù)》中提到的栽種農(nóng)作物要“正其行，通其風(fēng)”，引導(dǎo)學(xué)生分析其有利于通風(fēng)，有利于草莓植株對(duì)二氧化碳的充分吸收。

展示農(nóng)民在溫室內(nèi)懸掛二氧化碳增長(zhǎng)劑的圖片，出示資料：空氣中的二氧化碳體積分?jǐn)?shù)一般是0.03%，當(dāng)空氣中二氧化碳的含量增加到0.5%—0.6%時(shí)農(nóng)作物的光合作用會(huì)顯著增強(qiáng)，產(chǎn)量就會(huì)有較大的提高。

引導(dǎo)學(xué)生分析二氧化碳濃度對(duì)草莓生長(zhǎng)的影響，并嘗試說出在溫室內(nèi)增加二氧化碳濃度的一些方法。

設(shè)計(jì)意圖：通過出示古籍記載，讓學(xué)生感受到我國(guó)農(nóng)耕文化的博大精深。通過對(duì)古代和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的比較，讓學(xué)生感受到生物學(xué)知識(shí)助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

3.感受現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展

教師出示二氧化碳濃度調(diào)控系統(tǒng)圖，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論其調(diào)控過程，通過展示導(dǎo)入視頻中的“溫室環(huán)控一天內(nèi)歷史環(huán)境數(shù)據(jù)”曲線圖，讓學(xué)生對(duì)比、分析溫室內(nèi)外的濕度、溫度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度等數(shù)據(jù)的變化，進(jìn)一步了解長(zhǎng)豐草莓的現(xiàn)代化生產(chǎn)原理。

設(shè)計(jì)意圖：出示圖片，提升學(xué)生識(shí)圖的能力。提供數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生分析曲線圖，提高學(xué)生獲取信息和思考、判斷的科學(xué)思維能力，從而讓學(xué)生感受到生物學(xué)與信息技術(shù)相融合，推動(dòng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互關(guān)系，認(rèn)同科技強(qiáng)國(guó)。

4.分析、討論為什么冬季的草莓更甜

教師出示資料：草莓掛果以后，要注意溫度變化。這時(shí)溫度可以適當(dāng)?shù)厣撸滋熳罡邷囟纫部梢远虝r(shí)間內(nèi)達(dá)到30℃，但是長(zhǎng)時(shí)間溫度過高，會(huì)造成果實(shí)生長(zhǎng)太快，口感降低。這時(shí)白天最佳溫度是28℃-30℃，晚上最低溫度在5℃-8℃最好。

提出問題：我們更愛吃冬季的草莓，因?yàn)槎镜牟葺穑@是為什么呢？

引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合資料從溫度對(duì)光合作用和呼吸作用影響的角度分析、討論。

設(shè)計(jì)意圖：通過資料對(duì)比、分析草莓掛果后光合作用和呼吸作用的最適溫度，讓學(xué)生深入理解溫度對(duì)光合作用和呼吸作用的影響，從而得出當(dāng)光合作用制造的有機(jī)物遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于呼吸作用消耗的有機(jī)物時(shí)，即晝夜溫差大時(shí)，草莓植株積累的有機(jī)物才會(huì)不斷增多，口感才會(huì)更甜。

5.思考如何儲(chǔ)藏、運(yùn)輸草莓

教師提出問題：隨著長(zhǎng)豐草莓的名聲越來越響，長(zhǎng)豐草莓走向全國(guó)，甚至遠(yuǎn)銷國(guó)外。但草莓生產(chǎn)上市因季節(jié)及不耐儲(chǔ)運(yùn)、易爛等因素，需要進(jìn)行保鮮和深加工，提高產(chǎn)品附加值。在運(yùn)輸過程中，如何保證草莓的品質(zhì)呢？學(xué)生大多會(huì)答出冷藏運(yùn)輸，但是對(duì)于冷藏的原理并不清楚。

出示草莓儲(chǔ)藏和運(yùn)輸?shù)膱D片，引導(dǎo)學(xué)生從呼吸作用的原理分析如何保證草莓的品質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：聯(lián)系生活實(shí)際，回顧呼吸作用原理的實(shí)質(zhì)，讓學(xué)生理解溫度降低會(huì)導(dǎo)致呼吸作用消耗的有機(jī)物減少，從而延長(zhǎng)儲(chǔ)藏時(shí)間。這符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維。

（四）聯(lián)系生活，學(xué)以致用

教師提出問題：除了草莓，我們?nèi)粘Ｙ?gòu)買的瓜果蔬菜、農(nóng)作物的種子一般如何儲(chǔ)存？大部分學(xué)生會(huì)說把種子曬干，把瓜果蔬菜放入冰箱冷藏，或者放在陰涼處，或者用保鮮袋密封。也有學(xué)生會(huì)說將果蔬曬干，制成水果干和蔬菜干，或者將水果制成果醬。

教師出示在冰箱存放時(shí)間過長(zhǎng)已經(jīng)霉變的食物圖片，引導(dǎo)學(xué)生注意食物保存時(shí)間，不要浪費(fèi)食物。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際舉例說出利用呼吸作用原理儲(chǔ)存食物的方法，提升解決問題的能力。展示霉變的圖片讓學(xué)生明白冰箱冷藏食物也是有期限的，號(hào)召學(xué)生愛惜食物，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。

（五）拓展延伸，跨學(xué)科遷移

教師提供新疆的阿克蘇蘋果，要求學(xué)生結(jié)合地理學(xué)科知識(shí)，分析為什么阿克蘇蘋果比紅富士蘋果要甜。

設(shè)計(jì)意圖：拓展延伸，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，培養(yǎng)信息搜集能力，感受我國(guó)的地域遼闊、物產(chǎn)豐富。同時(shí)學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)，不僅能找到阿克蘇蘋果更甜的原因，還能更好地理解性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。

（六）探究實(shí)踐，體驗(yàn)勞動(dòng)之美

教師要求學(xué)生嘗試在班級(jí)或家里盆栽草莓，觀察生長(zhǎng)發(fā)育過程中的變化，設(shè)計(jì)表格，做好記錄。

設(shè)計(jì)意圖：《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2022年版）在跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中，要求學(xué)生探究栽培一種植物所需的物理和化學(xué)環(huán)境條件。學(xué)生通過栽培草莓體會(huì)勞動(dòng)的不易，在栽培過程中培養(yǎng)探究實(shí)踐能力。

七、教學(xué)反思及建議

具有地域特色的情境能給以學(xué)生親切感，本節(jié)課結(jié)合學(xué)生熟悉的生活場(chǎng)景創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，目的在于增強(qiáng)學(xué)生的地域自信和文化自信，培養(yǎng)學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)的自豪感。通過“一境到底”的任務(wù)驅(qū)動(dòng)，學(xué)生在分析和解決實(shí)際問題中，關(guān)注地域特色，聯(lián)系生活實(shí)際，滲透社會(huì)責(zé)任，培養(yǎng)科學(xué)思維能力，發(fā)展生命觀念，提升知識(shí)遷移與運(yùn)用能力，逐步建構(gòu)了次位概念“光合作用和呼吸作用原理在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用”。

課堂中以問題的解答作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)價(jià)時(shí)不僅要看答案是否正確，更要看學(xué)生的解答過程是否清晰、有條理，是否運(yùn)用了正確的方法和思路。對(duì)于開放性問題，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮想象力，提出新穎見解，評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)重視答案的創(chuàng)新性和深度。鼓勵(lì)學(xué)生分組討論，共同尋找答案，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作和思維碰撞。確保每位學(xué)生都有機(jī)會(huì)發(fā)言，表達(dá)自己的觀點(diǎn)和解答思路。

由于本節(jié)課學(xué)習(xí)活動(dòng)多樣，需把握好課堂節(jié)奏和時(shí)間，有些環(huán)節(jié)需要優(yōu)化、精簡(jiǎn)。本節(jié)課中讓筆者意想不到的是有學(xué)生說可以將新鮮的水果和蔬菜制成水果干和蔬菜干加以保存，這種課堂生成是一種很好的教育資源，筆者順勢(shì)說明現(xiàn)代科技的發(fā)展讓我們?cè)诒４媸澄锓矫嬗卸鄻拥倪x擇，讓學(xué)生再次感受到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的成就，同時(shí)告訴學(xué)生瓜果蔬菜最好吃新鮮的。

完成本節(jié)課學(xué)習(xí)后，有學(xué)生提出疑問：為什么長(zhǎng)豐草莓有“豐香”“女峰”“紅顏”“鬼怒甘”這么多品種？它們到底有哪些區(qū)別？學(xué)生的疑惑啟發(fā)了筆者的思考，筆者計(jì)劃將“長(zhǎng)豐不同品種的草莓”這一情境用在“生物的變異”這一節(jié)，從而真正做到從情境中來，到情境中去。

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