《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱新課標(biāo))提出,指導(dǎo)學(xué)生通過“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”是持續(xù)提升核心素養(yǎng)的有效路徑。開展生物項自式學(xué)習(xí)活動有助于加深學(xué)生對生物科學(xué)知識的理解,促使他們準(zhǔn)確把握生物學(xué)科問題,進(jìn)而提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。本文結(jié)合人教版初中生物,分析開展生物項目式學(xué)習(xí)活動的實踐意義,融合具體的項目案例,探索推進(jìn)項目式學(xué)習(xí)活動的有效策略,以期學(xué)生在多樣化的項目探究過程中真正形成優(yōu)異的生物實踐能力和綜合素養(yǎng)。
一、生物項目式學(xué)習(xí)的概念與特點
項目式學(xué)習(xí)(ProjectBasedLearning)是一種以學(xué)生為中心、以項目為主線的教學(xué)模式,指導(dǎo)學(xué)生通過動手操作和項目執(zhí)行等實踐進(jìn)行自主探究和合作分析,以深入理解學(xué)科知識。生物項自式學(xué)習(xí)要求教師在授課過程中,要充分尊重學(xué)生的課堂主體地位,鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主探究與合作交流,從而尋找到解決生物問題的有效方法。項目式學(xué)習(xí)具有以下鮮明的特點:
其一,始終以項目為主線。項目式學(xué)習(xí)是優(yōu)化推進(jìn)生物課程學(xué)習(xí)的重要活動形式,在學(xué)習(xí)實踐過程中,學(xué)生必須緊密圍繞項自進(jìn)行深人探索,從而形成深刻的生物學(xué)習(xí)體驗。其二,注重教師的有效引導(dǎo)。初中學(xué)生的認(rèn)知水平相對有限,在學(xué)習(xí)生物知識的過程中常常會遇到許多問題,此時,教師需要發(fā)揮引導(dǎo)者的作用,為學(xué)生提供及時有效的幫助以及相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源,使他們得以突破舊有思維的束縛,從更新穎的視角去解讀生物科學(xué)知識,以便取得良好的學(xué)習(xí)效果。其三,尊重學(xué)生的主體地位。學(xué)生是生物項目式學(xué)習(xí)的參與者,他們需要深入?yún)⑴c項目實施的全過程,并結(jié)合自己已經(jīng)掌握的技能進(jìn)行探索,從而找到吸收新知識的有效方法。其四,加強團(tuán)隊合作。生物項目式學(xué)習(xí)所涉及的內(nèi)容廣泛,僅憑個體的力量是難以在規(guī)定時間內(nèi)完成的,教師可以引入合作學(xué)習(xí)模式,讓學(xué)生在交流中共同完成項目任務(wù),從而提高團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和溝通交流能力。
二、核心素養(yǎng)視域下開展初中生物項目式學(xué)習(xí)的實踐意義
(一)促使學(xué)生養(yǎng)成良好的探究實踐意識
探究實踐是初中生物核心素養(yǎng)的重要組成內(nèi)容之一。項目式學(xué)習(xí)活動的有效開展,有助于學(xué)生在參與過程中形成探索研究和力行實踐的良好意識。首先,通過融合生物學(xué)項目,設(shè)置相應(yīng)的生物學(xué)問題,針對特定的項目任務(wù)實施科學(xué)實驗,這對學(xué)生實踐水平的提高是非常有益的。其次,開展生物項目式學(xué)習(xí)活動,有助于強化學(xué)生的探究意識,尤其是在項目學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生的成就感將會不斷增強,從而進(jìn)發(fā)出強勁的探究動力。最后,實施項目化學(xué)習(xí)活動,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使他們擁有更多自主探究的機(jī)會,可以通過多種方式來驗證自己的靈感。隨著項目實踐的推進(jìn),學(xué)生將掌握更多應(yīng)用生物知識的方法,持續(xù)養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的實踐精神。
(二)助力學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展
開展項目式學(xué)習(xí)活動能夠有效促進(jìn)學(xué)生生命觀念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任等生物綜合素養(yǎng)的有序發(fā)展。首先,優(yōu)化設(shè)計項目式學(xué)習(xí)活動,有助于學(xué)生在操作實踐中理解生物知識的含義,并將其靈活地應(yīng)用到日常問題的解決中,從而為科學(xué)思維的發(fā)展提供必要支持。其次,借助項目實驗、觀察活動等方式,使學(xué)生獲取豐富的生物科學(xué)知識,以豐富他們的學(xué)習(xí)閱歷,不斷培養(yǎng)其生命觀念。最后,激勵學(xué)生學(xué)以致用,通過解決各種真實的生物問題,讓學(xué)生深刻領(lǐng)會生物知識的科學(xué)價值和社會價值,從而不斷強化學(xué)生的態(tài)度與責(zé)任。
三、核心素養(yǎng)視域下開展初中生物項目式學(xué)習(xí)的實踐策略
(一)設(shè)計主題性學(xué)習(xí)項目,激發(fā)生命觀念
教師引導(dǎo)學(xué)生聚焦特定的活動教學(xué)主題,深人進(jìn)行項目式學(xué)習(xí)實踐,能夠?qū)⒊橄蟮纳镏R形象化,促使學(xué)生形成生命觀念,并在探究過程中學(xué)會靈活運用、遷移和整合生物知識,完成對生物核心概念和原理的意義建構(gòu)。
例如,在人教版初中生物七年級上冊“細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”一節(jié)教學(xué)中,針對“細(xì)胞分裂”這一教學(xué)主題,教師精心選擇素材,并設(shè)計“探索生命修復(fù)繁殖的奧秘”學(xué)習(xí)項目,引導(dǎo)學(xué)生探究細(xì)胞生長和分裂的過程,為接下來的課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。為了完成這一項目任務(wù),學(xué)生需要合理運用已經(jīng)掌握的學(xué)習(xí)技能,設(shè)計學(xué)習(xí)項目,循序推進(jìn)確定項目的目標(biāo)和主題、制訂項目計劃、組建團(tuán)隊、開展自主學(xué)習(xí)與合作探究、進(jìn)行實踐與應(yīng)用、做好反思與評估等流程。
通過這種主題鮮明、有序?qū)嵤┑捻椖繉嵺`過程,有效激發(fā)起學(xué)生探索學(xué)習(xí)的興趣;通過經(jīng)歷設(shè)計項目計劃、組建研究團(tuán)隊、開展合作探究、進(jìn)行應(yīng)用實踐等活動環(huán)節(jié),學(xué)生更好地理解了細(xì)胞分裂的過程和意義;尤其是在合作實驗探究中,學(xué)生以小組為單位,借助實驗探究活動,通過細(xì)致觀察“洋蔥鱗片細(xì)胞分裂”的現(xiàn)象,在互助合作、討論交流中真切地把握了細(xì)胞分裂的過程。可見,主題性學(xué)習(xí)項目的開展有助于學(xué)生更直觀地認(rèn)識生命現(xiàn)象,理解細(xì)胞分裂對生物體的重要意義,從而進(jìn)一步樹立生命觀念,拓展知識面。
(二)設(shè)計跨學(xué)科學(xué)習(xí)項目,發(fā)展科學(xué)思維
跨學(xué)科項目旨在打破不同學(xué)科的界限,通過融合跨學(xué)科、多領(lǐng)域的知識,拓展課堂教學(xué),使學(xué)科知識與現(xiàn)實生活更好地融合在一起。開展初中生物跨學(xué)科學(xué)習(xí)項自有利于學(xué)生將跨學(xué)科知識進(jìn)行串聯(lián)學(xué)習(xí),獲得對客觀世界和科學(xué)知識的整體認(rèn)知,提升生物科學(xué)思維,從而實現(xiàn)綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。
物理和生物都屬于自然學(xué)科,它們之間具有較為緊密的關(guān)聯(lián)。為了拓寬學(xué)生的生物學(xué)習(xí)視野,促進(jìn)他們思維品質(zhì)的提升,教師可以圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容,有針對性地選擇物理學(xué)科元素,并以項目式活動的方式展示出來,以便學(xué)生更好地理解深奧的生物知識。例如,在探究七年級下冊的“眼球成像及近視的形成”問題時,教師可以引入凸透鏡成像原理,設(shè)計“‘眼球成像’簡易模型制作及其實驗”項目,引導(dǎo)學(xué)生通過移動蠟燭、改變水透鏡的曲度等方式,利用物理規(guī)律推導(dǎo)出眼球成像的原理,并制作“眼球成像”輔助教具。同時,教師可以通過增加凸透鏡與凹透鏡的方式,幫助學(xué)生更好地認(rèn)識遠(yuǎn)視眼和近視眼的矯正原理。這種跨學(xué)科的教學(xué)方式巧妙滲透了物理知識,既能夠很好地活躍課堂氛圍,激發(fā)學(xué)生的探究興趣,拓展學(xué)生的知識面,又能夠指引他們在解決項目問題的過程中打破各學(xué)科的界限,從綜合的角度獲得有效的解決方法。因此,融合開展生物跨學(xué)科項目式學(xué)習(xí)活動能夠加強各個學(xué)科之間的關(guān)聯(lián),幫助學(xué)生靈活運用所學(xué)知識,掌握解決實際問題的方法,從而實現(xiàn)應(yīng)用實踐能力和科學(xué)思維的提升。
(三)設(shè)計科學(xué)探究類項目,加強探究實踐
科學(xué)探究類項目主要涉及自然學(xué)科實驗和探究等問題,注重運用科學(xué)研究的方法,通過設(shè)計項目方案、實驗探索、搜集證據(jù)、邏輯推理等過程,建立模型,達(dá)成科學(xué)認(rèn)識。初中生物科學(xué)探究類項目倡導(dǎo)學(xué)生在親身實踐中掌握生物知識的含義,形成良好的探究精神。為了落實探究實踐素養(yǎng)的培養(yǎng),教師應(yīng)將項目式學(xué)習(xí)與探究式學(xué)習(xí)進(jìn)行深度融合,并以科學(xué)探究活動的方式呈現(xiàn)出來,鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮自身的主動性與創(chuàng)造性,從而拓展思維的廣度與深度。學(xué)生進(jìn)行深入探究,能夠掌握科學(xué)的方法,有助于提高實踐能力。
例如,在七年級上冊“種子植物”一節(jié)教學(xué)中,教師可以設(shè)計“種子植物的一生”探究類學(xué)習(xí)項目,組織學(xué)生圍繞“種子萌發(fā)的環(huán)境條件”這一主題進(jìn)行實踐活動,讓他們在動手操作中獲取與種子萌芽相關(guān)的生物知識。在實驗活動開始前,學(xué)生需要認(rèn)真閱讀課本中的相關(guān)內(nèi)容,并與小組成員進(jìn)行充分交流,制定出可行性較高的實驗方案。接著,學(xué)生要嚴(yán)格按照實驗步驟進(jìn)行操作,并及時記錄種子成長的全過程。以選用綠豆種子的小組為例,學(xué)生需要將綠豆種子分成三份,并分別放在三個實驗瓶中,第1個瓶子里沒有水,第2個瓶子按照實驗計劃加入適量的水,第3個瓶子則加人過量的水。學(xué)生將這三個實驗瓶置于常溫的室內(nèi),并詳細(xì)記錄綠豆的發(fā)芽情況。一天后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)除了2號瓶里的綠豆有萌芽的跡象以外,其他兩個瓶子都沒有發(fā)芽跡象。三天后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)2號瓶子里的綠豆繼續(xù)萌芽,1號瓶子里的綠豆沒有任何改變,3號瓶子里的綠豆則出現(xiàn)了膨脹現(xiàn)象,部分綠豆甚至出現(xiàn)外皮脫落的情況,但是仍然沒有發(fā)芽。一周后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)2號瓶子里的綠豆已經(jīng)長出了小小的葉子,1號瓶子里的綠豆依然保持原狀,3號瓶子里的綠豆則開始出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象,并散發(fā)出一陣陣臭味。通過這一實驗,學(xué)生得出結(jié)論一一綠豆發(fā)芽需要適當(dāng)?shù)乃帧Υ耍處熃o予高度稱贊,并啟發(fā)學(xué)生思考:“種子發(fā)芽是否只需要水分就可以呢?”然后提供花生、向日葵等多種植物的種子,請學(xué)生繼續(xù)按照之前的實驗步驟進(jìn)行探索。等學(xué)生完成實驗項目后,教師繼續(xù)提出問題,如“影響種子發(fā)芽的因素都有什么?請結(jié)合自己的實驗進(jìn)行舉例說明。”“除了水分的原因,溫度、空氣等是否會對種子的發(fā)芽產(chǎn)生一定的影響?”
與直接講授的教學(xué)方式相比,科學(xué)探究類項目能夠更有效地加深學(xué)生對種子萌芽條件的理解,使他們在實驗探究中進(jìn)行持續(xù)思考,從而在掌握相關(guān)生物知識的同時,進(jìn)一步提高探究實踐素養(yǎng),逐步形成實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
(四)設(shè)計融合媒體類項目,培育態(tài)度責(zé)任
新課標(biāo)強調(diào),教師要重視在生物課程中開展科學(xué)、技術(shù)和社會融合教育,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)有的社會責(zé)任感。態(tài)度責(zé)任是初中生物核心素養(yǎng)的重要組成部分,開展初中生物項目式學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生形成態(tài)度責(zé)任素養(yǎng),旨在促進(jìn)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、健康意識和社會責(zé)任等方面素質(zhì)的發(fā)展。在初中生物項目式教學(xué)中融人互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù),應(yīng)用人工智能、微課、微視頻等數(shù)字化資源,設(shè)計初中生物學(xué)習(xí)項目,有助于充分發(fā)揮新媒體的技術(shù)優(yōu)勢,提高學(xué)生的活動參與度,從而進(jìn)一步提升生物項目式學(xué)習(xí)的效果。數(shù)字化資源往往具有較強的沉浸性與交互性,將其應(yīng)用到項目式學(xué)習(xí)中,能夠有效提高學(xué)生的專注力,促使他們獲得沉浸式的活動體驗和別樣的角色代入感,深入探析生物項目式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵,收獲更多的新知識和新技能,從而取得良好的項目探究成果。
例如,在七年級上冊“病毒”一課教學(xué)中,為了更好地培育學(xué)生的社會責(zé)任感,教師設(shè)計了“人類生活中的病毒”學(xué)習(xí)項目。在這一項目探究過程中,學(xué)生聯(lián)系已學(xué)知識,結(jié)合問題“病毒如此可怕,人類對它是否束手無策”,通過搜集相關(guān)數(shù)據(jù)資料,深入分析病毒對人類生活所產(chǎn)生的重大影響,了解國內(nèi)外相關(guān)疫苗的研究進(jìn)展等,并將這些資料剪輯成微視頻,上傳到班級主頁,與同學(xué)共同分享。其中,有的項目小組針對“面對病毒,我們中學(xué)生能做些什么”這一問題,專門制作了flash動畫,惟妙惟肖地介紹了如何科學(xué)預(yù)防病毒,如勤戴口罩、加強運動鍛煉、接種疫苗等,督促人們樹立健康生活的良好意識,同時有效促進(jìn)了學(xué)生社會責(zé)任感與責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)。還有的項目小組充分利用家校微信交流群,在移動平臺上分享了他們合作設(shè)計的“喝高度酒能殺死病毒嗎”等科普微視頻,不僅很好地批駁了偽科學(xué)觀點,還學(xué)會了辯證地看待病毒與人類的關(guān)系。通過這種方式,學(xué)生提高了搜集證據(jù)、處理資料、表達(dá)交流等方面的能力,獲得了全面發(fā)展。
因此,在指導(dǎo)實施生物項目式學(xué)習(xí)的過程中,教師應(yīng)充分發(fā)揮各種新媒體的優(yōu)勢,創(chuàng)設(shè)多樣有趣的模擬化、信息化探究情境,展示生物科學(xué)與技術(shù)、社會等的密切聯(lián)系,引領(lǐng)學(xué)生緊扣項目任務(wù)深入探究,捕捉生物世界中的各種規(guī)律,從而培養(yǎng)形成良好的科學(xué)態(tài)度、健康意識和社會責(zé)任等素養(yǎng)。
四、結(jié)語
生物課程教學(xué)特別強調(diào)通過項目探究與學(xué)習(xí)實踐,激勵學(xué)生積極參與探索學(xué)習(xí)的過程,鍛煉他們的動手和動腦能力,提升他們發(fā)現(xiàn)、分析和解決各種真實問題的素質(zhì)。在核心素養(yǎng)視域下,教師應(yīng)加強初中生物項自式學(xué)習(xí)的指導(dǎo)實踐,引導(dǎo)學(xué)生及時總結(jié)項目學(xué)習(xí)的經(jīng)驗與教訓(xùn),提高自身的項目學(xué)習(xí)實踐能力和素質(zhì),從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的生物核心素養(yǎng)。
注:本文系福建省寧德市教師進(jìn)修學(xué)院第五屆研訓(xùn)基地校2023年度專項課題“初中生物學(xué)創(chuàng)新性綜合實踐活動項目式教學(xué)實踐研究”(立項編號:NDJKYJ23-5)的階段研究成果。
(宋行軍)