摘要:生物作為高中教育體系中的一門基本學科,受到了當前教育改革的沖擊,教師需積極應用項目學習法,基于此以“遺傳與進化”為例,對項目學習的實踐應用進行了研究.
關鍵詞:項目學習;遺傳與進化;高中生物
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2022)15-0140-03
收稿日期:2022-02-25
作者簡介:毛新華(1987.8-),男,江蘇省張家港人,本科,中小學一級教師,從事高中生物教學研究.
項目學習是一種動態化的學習方法,教師根據文獻積累與學科知識,以及學生的興趣愛好或項目研究的意愿為前提,科學合理地設置項目,組織他們以小組為單位進行自主學習與合作探究,使其掌握相應的知識與技能,且可以拓展至課外.在高中生物教學中,教師應主動探索更為有效的項目學習策略,帶來學生新穎的學習體驗,強化他們的生物綜合素質.
1 結合教材選定項目,做好學習準備工作
在高中生物課程教學中,為有效應用項目學習法,選定項目不僅是前提,還是確保項目學習能夠順利實施的關鍵所在.基于項目學習的本質來看,教師應以教材內容為基本依托,結合新課程標準的要求與教學對象的實際情況,選定適當的項目,突出開放性、趣味性、實用性與目標性等特征,同時確定項目的大小與范圍,做好項目學習的準備工作.
2 適當加入挑戰話題,主動進行項目學習
在高中生物教學中應用項目學習時,當確定好項目主題以后,教師需要對項目學習的具體內容合理設置,為學生指明項目學習的方向,使其擁有明確的學習目標,讓他們的學習行為有針對性.同時,教師可在項目學習中適當加入一些挑戰性話題,提升難度,吸引學生主動進行項目學習,鍛煉他們全方位的思考能力,使其跨領域、跨學科的學習.
3 鼓勵自主探究項目,綜合運用學科知識
針對高中生來說,項目學習作為連接高中和大學之間的紐帶,有助于他們長遠思考意識與全局觀的培養和提升,使其形成全方位考慮的思維模式,并鍛煉個人搜集信息的能力.在高中生物教學過程中應用項目學習時,教師需要鼓勵學生自主探究項目主題與內容,使其綜合運用生物學科及其它相關科目的知識,極力展現個人能力,充分突出他們的主體地位.
例如,在進行“減數分裂”教學時,教師可將本節課內容設定為多個項目,包括:減數分裂的定義、減數分裂的過程、減數分裂的變化規律、減數分裂和有絲分裂的比較、受精作用的定義及意義等.課堂上,教師要求學生自主閱讀課本知識,說出減數分裂的定義,結合概念找出減數分裂的對象、時期、特點、結果等信息,使其獨立完成第一個小項目的學習,讓他們學會分析教材內容與提取關鍵信息.接著,教師讓學生從課本中找出同源染色體的定義,多媒體課件同步呈現出同源染色體的形態,強調減數分裂過程中配對的兩條染色體;形狀和大小一般都相同;一條來自父方,一條來自母方,使其從教材中找出來,且理解聯會、四分體、交叉互換等概念.隨后教師繼續鼓勵學生自主探究項目,使其綜合應用知識經驗獨立學習,鍛煉他們的自學意識與能力,為后續深入學習奠定基礎.
4 圍繞項目積極交流,強化多方互動效果
對于高中生物項目學習而言,教師需要積極圍繞項目內容開展多元化的交流活動,增強師生與生生之間的互動和研討,把高中生物項目學習打造成一個有趣生動的多元互動學習活動.因此,教師在課堂教學中采用項目學習時,應組織學生圍繞項目學習中的問題進行自由研究與討論,鼓勵他們積極發言,使其勇于表述個人見解,強化多方互動效果.
例如,在開展“自然選擇與適應的形成”教學時,教師可以“適應是自然的選擇”為主題設計項目學習,先利用“問題探討”中蝴蝶翅色的適應意義做出解釋,提出問題:為什么同一環境中會有許多翅色艷麗的蝴蝶?由學生在小組內討論與交流,嘗試回答問題,使其發現同原有認知存在沖突,引發他們學習新知識的渴望.接著,教師講解適應的概念,利用多媒體技術列舉一些實例,幫助學生更為直觀地理解適應的概念,如小腸的結構特點適于消化和吸收(展示小腸的結構圖),適應是普遍存在的,所有的生物都具有適應環境的特征,引導他們一起討論,分享一些身邊的實例,如動物的保護色、警戒色,植物的生長與分布等,使其了解適應的普遍性與相對性.隨后教師組織學生以小組為單位深入探討“適應是自然選擇的結果”,鼓勵小組之間互相討論,鍛煉他們的合作意識.
5 深入項目學習實踐,改善學生核心素養
在高中生物教學中應用項目學習時,只有確保項目學習的完善,才能夠改善學生的生物實踐能力,使其生物思維獲得良好發展,幫助他們建立起科學的生物學習意識及思路.這就要求教師在平常的教學中應當引領學生深入進行項目學習,使其從實驗、解疑釋惑、生物探索等方面切入,加深對生物知識的感悟,鍛煉思維能力,改善他們的生物核心素養.
例如,在“生物有共同祖先的證據”教學中,教師可把本節課的項目學習主題確定為“尋找生物進化的證據”,教師先提問:原始生命是怎么進化發展成現代生物界的?對此問題有哪些觀點?提倡學生各抒己見,結合其它科目知識及個人認知提出認為有神創論和進化論兩種看法,實時小結:科學家們找到大量可靠證據證明各種生物是經過漫長的時間逐漸進化演變形成的,形成今天豐富多彩的生物界.教師出示項目學習目標:明確什么是化石,以及化石的成因;從對不同年代的馬化石的研究中,理解生物是進化而來的觀點;掌握化石所代表的生物復雜程度與不同年代地層之間的關系;明確解剖學證據——同源器官和分子生物學證據,及由此證明不同生物之間有一定的親緣關系的結論.組織學生采用獨立思考與合作探究相結合的方式展開項目學習,發展他們的各項能力,改善他們的綜合素質.
6 借助生物實驗項目,提升學生的實驗能力
生物實驗能激發學生學習興趣,深化對所學知識的理解,因此高中生物教學中應充分認識到實驗項目的重要性,結合具體教學內容設計相關的實驗項目,并根據項目的難易程度,將學生劃分成合理小組,使其在小組中進行討論,探討相關的實驗思路,推測可能的實驗結論,鞏固其所學實驗知識的同時,更好地提高其實驗能力,使其在實驗的過程中,更加細致地考慮問題,保證實驗步驟的科學性與合理性.
例如,在進行進一步表達知識教學中,可組織學生圍繞以下項目進行學習:研究發現,在體外實驗的條件下 A蛋白和B蛋白可以形成含鐵的桿狀多聚體,該多聚體能識別外界磁場并自動順應磁場方向排列.編碼這兩種蛋白的基因為 A基因和B基因,在家鴿的視網膜中共同表達.若這兩個基因失去功能,家鴿的體內物質及行為可能發生哪些變化?為驗證以上推測,請設計實驗來驗證,寫出你的實驗思路(假設基因可以敲除,敲除過程不考慮).根據題干描述可以推測兩個基因失去功能,可能導致家鴿無法導航,失去方向感.具體實驗思路如下:首先,選擇健康狀況相同的家鴿,分別標記為1、2、3、4組,其中將1組家鴿的A基因敲除;將2組家鴿的B基因敲除;將3組家鴿的A基因、B基因均敲除;對4組家鴿不做處理,作為對照.其次,分別測定4組家鴿視網膜中是否含有含鐵的桿狀蛋白質多聚體,如果有進一步測定其含量.最后,在同一條件下放飛4組家鴿,觀察其定向運動能力.需要注意的是實驗應多次進行,避免不良因素的干擾,進一步提高實驗的說服力.通過設計實驗學習項目,很好地激發了學生的討論熱情.各小組積極思考,制定了相關的實驗方案,并對實驗細節進行針對性的優化,達到了預期的教學目標.
7 通過學習項目創新,更好地拓展學生視野
高中生物教學中組織學生開展項目學習活動時,為更好地拓展學生視野與能力,應做好學習項目的創新,結合所學知識對相關的項目加以精挑細選,尤其進行適當的創新與改編,使學生通過完成項目,對所學知識有個更為清晰的認識,又能很好地突破思維定勢,提高其應用所學解決問題的靈活性,積累解決相關項目的相關經驗與技巧,以后遇到類似的項目能夠迅速的找到突破口.
例如,在講解半性遺傳規律時,為更好地突破學生思維定勢,課堂上可展示如下項目,要求學生思考討論:小鼠雄性性別由Y染色體上的S基因決定是否發生.該基因在X染色體沒有等位基因,但是含有S基因的染色體片段可轉接到X染色體上.配子能夠正常的形成,且均具備受精能力.含有、不含有S基因的受精卵分別發育為雄性、雌性,但受精卵含有2個Y染色體時不發育.某受精卵的基因型為XY,但S基因丟失,該受精卵發育成能產生可育雌配子的小鼠.將其和1只體細胞含2條性染色體,但基因型未知的雄鼠雜交得F, F小鼠雌性間隨機雜交得F,請探討F小鼠中雌雄比例.根據題干可知因雄鼠的基因型未知,因此需要進行分類討論:(1)若雄鼠的基因型為XY,當其和雌鼠XY雜交時,基因型為YY的小鼠不發育,因此,F中XX∶XY∶XY=1∶1∶1,其中雌性小鼠和雄性小鼠的比例為2∶1,F雜交雄性產生的配子為1X∶1Y,雌性產生的配子為3X∶1Y,交配后1YY不發育,得到3XX∶3XY∶1XY,雌性和雄性小鼠的比例為4∶3;(2)若雄鼠的基因型為XY,當其和雌鼠XY雜交時,F中配子以及比例關系為XX∶XY∶XY=1∶1∶1,其中雌性小鼠和雄性小鼠的比例為2∶1,F雜交雄性產生的配子為1X∶2X,雌性產生的配子為1X∶1Y,交配后YY不發育,得到1XX∶1XY∶2XX∶2XY∶1XY,雌性和雄性小鼠的比例為3∶4;(3)若雄鼠的基因型為XX,當其和雌鼠XY雜交時,F中配子以及比例關系為XX∶XY∶XX∶XY=1∶1∶1∶1,其中雌性小鼠和雄性小鼠的比例為1∶1,F雜交雄性產生的配子為3X∶1Y,雌性產生的配子為2X∶1X∶1Y,交配后1YY不發育,得到6XX∶2XY∶3XX∶1XY∶3XY,雌性和雄性小鼠的比例為7∶8;設計的項目與學生以往見到的學習情境不同,很好的鞏固了學生所學,鍛煉了學生思維的靈活性.
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