生物項目學(xué)習(xí)中的知識探究與實驗探究

一、研究背景

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“生物科學(xué)素養(yǎng)是指一個人參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力，包括理解科學(xué)、技術(shù)與社會的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度和價值觀。”其中所談在社會生活、經(jīng)濟生活、生產(chǎn)實踐和個人決策中發(fā)展能力與項目學(xué)習(xí)的出發(fā)點不謀而合。鑒于生物學(xué)具有極強的科學(xué)探究特征，基于生物學(xué)科的項目學(xué)習(xí)可以分為兩類，分別是知識探究類項目學(xué)習(xí)和實驗探究類項目學(xué)習(xí)。這兩類項目學(xué)習(xí)為學(xué)生提供了充分的探究空間，既可以使學(xué)生經(jīng)歷提出問題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗假設(shè)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等的過程，又可以實現(xiàn)學(xué)生在項目中探討科學(xué)本質(zhì)的目的。在生物教學(xué)中，我們將校本課程與國家課程結(jié)合起來實施了這兩類項目學(xué)習(xí)，成功地實現(xiàn)了生物科學(xué)與生活的雙向激活。

二、知識探究類項目學(xué)習(xí)案例

1.項目背景。

《生物圈中的人》是生物課程標(biāo)準(zhǔn)的10個一級主題之一，主要意圖是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識人體的結(jié)構(gòu)和功能，同時認(rèn)知人在生物圈中的作用。其中“人的生殖”和“青春期”的知識相關(guān)性很強。若單從課本知識體系來講，學(xué)生能夠科學(xué)地認(rèn)知人的生殖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，了解青春期的相關(guān)現(xiàn)象即可。但考慮到初中一年級學(xué)生的心理發(fā)展情況，我們設(shè)計了三個主題引領(lǐng)下的項目學(xué)習(xí)，旨在傳遞知識的同時解決孩子們生活中出現(xiàn)的問題和心理疏導(dǎo)。

2.項目拋錨問題。

如何應(yīng)對青春期給我們帶來的影響？

3.知識探究過程。

（1）生殖系統(tǒng)與生命。

教師展示央視的視頻采訪“自己是怎么來的”，對這個問題父母都是怎么回答的呢？學(xué)生得到的回答基本都是“領(lǐng)養(yǎng)的，撿來的，洪水沖來的”。其實學(xué)生現(xiàn)在都知道自己是媽媽生下來的，但這個過程是怎么樣的呢？首先就要從生殖系統(tǒng)說起。

教師向?qū)W生展示介紹生殖系統(tǒng)的一些視頻資源和圖片資源：由睪丸產(chǎn)生的精子和由卵巢產(chǎn)生的卵細(xì)胞相遇，就完成了受精。受精卵是一個新生命的開始，但其過程遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有這么簡單，在游向卵細(xì)胞的路程中，精子遇到的困難很多，其中精子自身的缺陷也會影響受精，比如精子畸形，或者是自身活力低下。在女性身體內(nèi)，也是困難重重，有酸性黏液，路程很長，兩個卵巢，排卵的時間不定等干擾因素。一次進入女性體內(nèi)數(shù)億的精子，最后只能有一個同卵細(xì)胞結(jié)合，形成受精卵。所以每個生命的誕生都是一次奇妙的相遇。媽媽通過十月懷胎的孕育，到十分痛苦地分娩，我們沒有理由不感恩父母，不珍惜生命。

（2）青春期的生理變化。

處在青春期的孩子的生理變化包括身體的長高長壯、第二性征的出現(xiàn)、男孩子的遺精、女孩子的月經(jīng)期等等。造成這些現(xiàn)象的主要原因是身體內(nèi)部激素的變化。生長激素的分泌時間是晚上，特別是晚上的11點到2點，因此要按時作息，更不能因為玩游戲而熬夜，否則會影響自身的發(fā)育。

（3）青春期的心理變化。

處在青春期的孩子應(yīng)該如何了解自己，調(diào)控自己的情緒？一方面要正確認(rèn)識自身的生理變化，為自己的成長而高興，樹立獨立意識，減少對外界的簡單依賴；另一方面要學(xué)會做好衛(wèi)生保健，了解衛(wèi)生保健的重要性；

最后，要學(xué)會調(diào)控自己的情緒，在自我意識日益強烈的同時豐富社會意識，使自己逐步成為適應(yīng)社會的公民。

4.項目成果。

用所學(xué)知識解讀青春期中的異性交往。

教師為學(xué)生呈現(xiàn)三個具體的案例：

案例1：同學(xué)們之間的胡亂傳話，

把正常的男女同學(xué)交往戴上早戀的帽子。

案例2：一場真正發(fā)生了的早戀，以及成年后當(dāng)事人對青春期的反思。

案例3：男生給女生宿舍打騷擾電話，影響女生及其室友的正常生活。

學(xué)生通過激烈討論得出正確的觀點：

第一，男女交往是正常的，是青春期性心理之必然，但要本著真誠、尊重的原則。

第二，男女同學(xué)的交往應(yīng)該是集

體、公開的，應(yīng)為大多數(shù)人所接受。

第三，異性交往時，所言所行要留有余地，要把握好雙邊關(guān)系的程度，避免超越正常異性交往的界限。

5.項目成效評價。

參與此次項目學(xué)習(xí)的師生對學(xué)習(xí)活動感觸頗深。執(zhí)教教師認(rèn)為“項目學(xué)習(xí)”的提出，確實給老師打了一針興奮劑，原來這種有關(guān)青春期知識的課程總會引發(fā)一些尷尬，難以喚起學(xué)生對生物學(xué)基礎(chǔ)知識的尊重，但是這次教學(xué)借助于項目學(xué)習(xí)活動使得知識的探索系統(tǒng)化，有助于學(xué)生客觀認(rèn)識自身的身體生長規(guī)律，認(rèn)識自我，平穩(wěn)渡過青春期。中學(xué)生普遍反映，在項目中加深對生物學(xué)知識的理解是很難得的經(jīng)驗，他們更深刻地體會到要潔身自愛，自尊自立，更懂得保護自己，更要珍愛生命。在項目成果的交流展示環(huán)節(jié)中，學(xué)生經(jīng)歷了角色轉(zhuǎn)換，特別是轉(zhuǎn)換為正在被傷害的同學(xué)，談到自己的切身感受，觸動了在場的所有人，實現(xiàn)了教育的育人目的。

三、實驗探究類項目學(xué)習(xí)案例

1.項目背景。

微生物發(fā)酵在醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)和輕工業(yè)上都有著廣泛的應(yīng)用，也是生物學(xué)的重要實驗性知識之一，與微生物生命科學(xué)有密切關(guān)系。在中學(xué)學(xué)習(xí)中，可以利用實驗室環(huán)境針對一些學(xué)生在日常生活中可以見到的食物進行微生物發(fā)酵的系列性實驗，例如，組織學(xué)生進行饅頭、泡菜、葡萄酒、酸奶和米酒等食品的發(fā)酵。

2.項目拋錨問題。

如何利用發(fā)酵制作食品？

3.實驗探究過程。

（1）制作饅頭的準(zhǔn)備工作。

饅頭最早是怎么來的？吃饅頭對身體有哪些好處？饅頭是怎樣做成的？饅頭的發(fā)酵需要哪些條件？帶著這樣的一些思考，同學(xué)們了解了制作饅頭的過程，儲備了相關(guān)的生物學(xué)知識。

（2）制作饅頭的過程。

教師演示制作饅頭的視頻，分享發(fā)酵用的材料。學(xué)生開始按照步驟揉面、發(fā)酵、測量溫度、觀察現(xiàn)象。最后，學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下用面粉做成自己想要的各種饅頭，放入電蒸鍋加工。在期待成品的過程中，師生一起學(xué)習(xí)微生物發(fā)酵的原理。

4.項目成果。

利用發(fā)酵原理制作其他食品。繼發(fā)酵蒸饅頭之后繼續(xù)思考，生活中還有哪些發(fā)酵食品呢？學(xué)生會提出泡菜、葡萄酒、酸奶和米酒，那我們就確定開始制作酸奶和米酒。由學(xué)生自行查詢制作酸奶和米酒的過程，并準(zhǔn)備必備的材料，教師為其配備酸奶機和制作米酒的容器；在高溫消毒之后開始進行發(fā)酵實驗；最后品嘗自己制作的食品；小組合作撰寫實驗報告。

5.項目成效評價。

生物學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展尤其依賴科學(xué)實驗。在生物教學(xué)中，學(xué)生實驗、實習(xí)和觀察等實踐環(huán)節(jié)對學(xué)生掌握生物學(xué)知識、科學(xué)方法，培養(yǎng)能力和形成科學(xué)素質(zhì)有至關(guān)重要的作用。實驗探究類的項目學(xué)習(xí)對學(xué)生極具吸引力，在進行實驗操作時，學(xué)生非常積極，能夠認(rèn)真學(xué)習(xí)操作步驟，并嘗試解釋每一個步驟的意義。在這種生活技能的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生了解了饅頭的制作過程，體會到做饅頭的辛苦，也深刻地體會到科學(xué)來源于生活又為生活服務(wù)的真諦。

除本文中所舉例子之外，生活中還蘊藏著無窮無盡的項目學(xué)習(xí)資源，例如關(guān)注老年人的常見病并制訂健康食譜、模擬細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、通過數(shù)據(jù)探尋臭氧層破壞的情況等等。一旦教師將學(xué)習(xí)資源與課內(nèi)學(xué)習(xí)融通起來，學(xué)生就能夠體會到學(xué)習(xí)的意義，將自己置身于生物學(xué)家的發(fā)現(xiàn)歷程中，提升生物科學(xué)素養(yǎng)。