(南通市通州區平潮實驗初級中學 江蘇南通 226361)
生物工作坊是教學組織的新形態,它不僅僅是一個供學生活動的有形場所,還為學生提供了一套學習模式,包涵了項目導師制的師生關系,小組定制化的學習方式,經歷創造式的學習過程以及成果個性化展示的學習評價。生物工作坊能為教學提供更豐富的課程資源、更廣闊的交流平臺、更寬松的實踐時空。基于問題導向的生物工作坊圍繞問題展開實踐,倡導通過實踐發現真實問題,并基于問題展開系列研究,從而把學習轉變成學生自身的需要,極大調動學生的內在動機,使學生在實踐過程中理解并建構科學知識,提升發現問題和解決問題的能力,發展合作學習和自主學習的技能,促進學生的終身發展。下面以“培養和觀察食用菌”為例,展示基于問題導向的生物工作坊實踐教學設計。
“培養和觀察食用菌”是蘇科版教材七年級下冊第十三章第二節“認識真菌”中的實踐活動。活動前,學生已認識部分微型真菌,進一步認識大型真菌有助于學生感悟真菌的多樣性,也為學習“微生物與人類的關系”奠定了基礎。教材安排學生參觀食用菌種植場,但由于諸多條件的限制,學校往往無法組織學生現場參觀。離開種植場的幫助,學生要獨立完成食用菌種植的整個過程有很大的難度。筆者安排學生從網絡購買菌菇棒進行培養,這一方法免去了培養料的配制、裝料和接種等環節,大大降低了培植食用菌的難度,同樣也能讓學生體驗培植的過程。從網絡購買菌菇棒還為學生和食用菌培養專家建立起聯系的平臺,有效整合社會智力資源,從而提高學生實踐的成功率。筆者曾帶領兩屆學生開展食用菌培植的活動,發現第一屆的不少學生扔掉了長不出的菌菇棒,可見學生在培植過程中仍會遇到很多問題。由此,筆者想到何不針對這些問題開展自主研究?在組織第二輪食用菌培植活動時,筆者采取了問題導向的學習模式,讓學生在培植食用菌過程中發現問題并基于問題展開探究。此實踐活動促進了學生的深度學習,取得了良好的教學效果。
(1)通過培養食用菌和觀察、記錄食用菌的成長過程,描述食用菌的形態結構特征、適宜環境、營養方式和繁殖方式,并認同真菌的多樣性。
(2)通過拓展探究,運用所學知識、方法和技能嘗試解決培養食用菌過程中出現的問題,提升解決生產生活問題的能力。
(3)通過培養食用菌并解決培養過程中的問題,體驗實踐探究的樂趣,感受生物學知識在生產生活上的應用。
教師展示食用菌種植房的要求、菌菇培養料的配置、發酵、接種、水分管理和采收等食用菌栽培技術,播放視頻“菌菇成長記”。學生小組合作,從網絡購買菌菇棒。每個組員根據喜好購買1~3種食用菌,盡量避免與組內其他成員的食用菌雷同。
設計意圖:“菌菇成長記”視頻為上一屆學生實踐的成果,每屆實踐活動都會制作這樣的視頻。此類視頻對學生培植食用菌有一定的指導作用,建立起各屆學生之間聯系的紐帶,拓寬學生之間的交流范圍,激發學生的活動興趣,激勵學生出色地完成實踐活動。學生自主選擇感興趣的食用菌,調動了學生的內在動力;小組內選擇不同的食用菌使學生能體驗更多食用菌的培植過程,賦予科學探究一定的自主性。
小組成員按照菌菇棒說明書的要求,在各自家中選擇合適的地點培植食用菌,并按照食用菌成長記錄表進行詳細的記錄,同時通過拍照記錄食用菌成長的過程以及出現的問題。建立小組交流群,小組成員每天在群中分享交流食用菌的成長情況,小組組長負責收集整理本組成員培植的過程資料并向教師匯報,教師在每個小組群中進行指導,了解培植的情況,搜集出現的問題并匯總形成階段性成果(表1)。

表1 食用菌培養記錄匯總表
設計意圖:培養食用菌實踐活動是以“家庭生物工作坊”的形式開展。在學生家中培養食用菌,為食用菌生長提供多樣的生活環境,容易暴露食用菌培養過程中的種種問題,從而為學生進一步探究埋下伏筆。在家中培養食用菌也更方便學生對食用菌進行拍照,而照片將是后期視頻制作的重要素材。
教師協調各小組之間進行交流,遴選出有研究價值的問題,協助發現共性問題的組員組建臨時小分隊,指導小分隊尋找合適的策略解決問題,如進行自主探究,查找網絡資料,向菌菇賣家以及其他菌菇種植專家進行咨詢等。通過一段時間的實踐,學生取得一定的成果(表2)。

表2 食用菌培養的問題探究
設計意圖:問題導向的學習注重將學習設定在有意義的情境中。本環節的設計就是將學習置于真實的問題情境中,使學生通過小組合作及小分隊合作發現問題并解決真實的問題。這一過程能夠最大程度地調動學生的內驅力,促進學生對所學知識有更深的理解,并且能夠一定程度上提升學生解決問題的能力,培養學生與他人合作的能力。
各小組以拼圖、PPT、短視頻等形式向全班展示本組培養食用菌的過程,展示的內容包括介紹食用菌的培養方法,描述食用菌的形態結構特征、生長環境、營養方式以及繁殖方式,分享培植過程中遇到的問題以及解決的方法。教師對各小組點評,小組間進行互評。教師收集并整理活動期間的各項資料,制作成班級視頻“夏日食用菌坊”,在班、校、區、市各級平臺播放并向學生反饋觀眾評價的結果。
設計意圖:學生以喜愛的方式進行小組展示,可豐富展示的類型,使展示更具有個性。通過多樣化的展示過程,學生鞏固深化學習的內容,提升信息處理的能力以及表達能力。將小組展示與班級展示相結合,旨在豐富展示的內容,擴大展示的廣度和深度,這有利于增加本實踐活動的影響力,有利于獲取更多反饋意見,進一步完善實踐活動。
本次實踐活動中,學生遇到食用菌卷邊、分叉的問題采取了多種策略。有學生從發現問題到解決問題,進行自主探究,并根據觀察到的現象靈活調整計劃的實施,也有學生直接向專家咨詢。實踐證明自主探究更能促進學生的深度學習,使學生不僅理解科學知識,還提升解決問題的技能,體驗探索的樂趣與成功的喜悅。因此在選擇問題解決的策略時,教師應該盡量讓學生進行自主探究。當遇到的困難過大時,教師再引導學生去查資料或咨詢專家,這將有助于提高信息搜索的能力以及溝通的能力。
本次活動中,學生發現不同食用菌生長速度不同,同一食用菌在不同時期生長速度也不相同。但學生對此現象并沒有深刻的認識,因此教師可建議對食用菌的長度進行測量,每天記錄數據并將組內各食用菌的生長情況繪制在同一張曲線圖中。這一改進還將有利于提升學生分析數據,得出結論的能力。