摘 要:文章主要討論了在初中生物學實驗教學中應(yīng)用項目式學習的實踐與思考。文章通過實際案例,提出將項目式學習模式引入初中生物學實驗教學,通過統(tǒng)籌設(shè)計、化繁為簡、合作探究和動態(tài)展評的基本路徑,促進學生生物學學科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展,以期為初中生物學實驗教學改革提供有益參考。
關(guān)鍵詞:初中生物學;項目式學習;實驗教學
中圖分類號:G427 文獻標識碼:A 文章編號:2097-1737(2024)27-0014-03
自《義務(wù)教育生物學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》)提出“探索基于情境、問題和任務(wù)導向的探究學習、合作學習和項目式學習”,同時強調(diào)聚焦生物學學科特點,加強生物學學科實驗、實踐教學的研究以來,項目式學習便成為初中生物學實驗教學的思路之一。因此,初中生物學教師亟待加強項目式學習在初中生物學實驗教學中的實踐,反思與總結(jié)實踐經(jīng)驗,以確保其教學效果的最大化。
一、項目式學習視角下的初中生物學實驗教學
(一)項目式學習契合初中生物學實驗活動特點
初中生物學實驗活動的特點與項目式學習的核心理念高度契合,這一特性確立了項目式學習在初中生物學實驗教學中的核心地位,并顯示出其不可替代的關(guān)鍵作用。一方面,初中生物學實驗活動要求學生能綜合運用生物學及其他學科的知識、方法與實驗操作技能,將解決問題的想法或創(chuàng)意付諸實踐。而項目式學習則是以學生的實際需求為導向,通過將學生置于具體的任務(wù)環(huán)境中,鼓勵學生系統(tǒng)運用已有知識和經(jīng)驗解決問題。另一方面,初中生物學實驗活動的多樣性,為項目式學習提供了豐富的內(nèi)容素材,不僅為學生們帶來了無盡的探索樂趣,更為項目式學習注入了源源不斷的活力。由此可見,項目式學習契合初中生物學實驗活動的特點,初中生物學教師應(yīng)積極將其應(yīng)用在教學中[1]。
(二)項目式學習有助于培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)
初中生物學學科核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學思維、探究實踐、態(tài)度責任四個維度。在教學過程中,教師應(yīng)充分依托實驗教學,引導學生運用生命觀念和科學思維,積極展開探究實踐活動,從而培養(yǎng)學生的態(tài)度和責任感,以及其生物學學科核心素養(yǎng)。項目式學習作為一種有效的教學策略,其核心理念在于以學科核心知識為引領(lǐng),引導學生進行探究性學習,使學生在真實問題的解決和團隊交流中,獲得終身受益的成長體驗。總之,以項目式學習為主導的初中生物學實驗教學,將有助于學生全面、深入地培養(yǎng)生物學學科核心素養(yǎng)。
二、項目式學習在初中生物學實驗教學中的實踐原則
(一)有據(jù)可依
有據(jù)可依原則是指將項目式學習應(yīng)用于初中生物學實驗教學中時,實驗項目應(yīng)當有據(jù)可依,而非根據(jù)教師個人經(jīng)驗或意愿隨意提出。《課程標準》、生物學教材以及實際生活均為此提供了充足的依據(jù)[2]。比如,《課程標準》提出“制作植物細胞、動物細胞的臨時裝片,用顯微鏡觀察細胞結(jié)構(gòu)”“培養(yǎng)并觀察細菌的菌落”“探究植被類型與環(huán)境濕度或溫度之間的關(guān)系”
等實驗探究活動,教師可據(jù)此開發(fā)“神秘的細胞結(jié)構(gòu)”
等實驗項目。生物學教材中提出了“驗證綠葉在光下合成淀粉”等實驗,教師可據(jù)此開發(fā)“神奇的光合作用”等實驗項目。另外,在生活中,也存在一些滿足初中生物學實驗教學條件的事物或問題,如教師可開發(fā)“營養(yǎng)均衡,健康生活”等實驗項目。這種基于充分依據(jù)的實驗項目設(shè)計,將更加有利于項目式學習在初中生物學實驗教學中的深入實施。
(二)主次分明
主次分明原則的核心在于強調(diào)學生的主體性,并凸顯教師的輔導作用。因此,在教學過程中,必須注重師生角色的合理轉(zhuǎn)換,確保學生作為學習的中心,
同時強調(diào)教師的輔導角色,讓學生更加全面地參與實驗過程,進而推動項目式學習的深入發(fā)展。這樣的角色轉(zhuǎn)換還能賦予學生更多的“話語權(quán)”和“決定權(quán)”,
促進他們的自主合作能力得以進一步發(fā)展,確保實驗活動和項目式學習的順利進行。
(三)教學做合一
教學做合一原則主張將“教”“學”“做”三者視為不可分割的整體。項目式學習強調(diào)將合作作為主要學習途徑,而初中生物學實驗教學則以動手操作為核心教學內(nèi)容,這兩者均滿足“教學做合一”的實踐要
求。因此,在將項目式學習應(yīng)用于初中生物學實驗教學時,應(yīng)融合項目合作與生物學實驗的動手操作特性,深入貫徹教學做合一原則。同時,教師應(yīng)準確評估項目合作與生物學實驗動手操作的主次關(guān)系,避免本末倒置。
三、項目式學習在初中生物學實驗教學中的路徑思考
從有據(jù)可依到主次分明再到教學做合一,初中生物學實驗教學的實驗項目來源清晰,項目式學習過程科學合理,為落實項目式學習在初中生物學實驗教學中的實踐提供了有力保障。下面本文將結(jié)合實例,幫助更多教師把握以上原則,同時構(gòu)建項目式學習在初中生物學實驗教學中的基本路徑。
(一)統(tǒng)籌設(shè)計,確定實驗項目
在實際教學中,要想真正有據(jù)可依地落實項目式學習在初中生物學實驗教學中的實踐,教師應(yīng)綜合《課程標準》要求、教材提示、生活素材等,統(tǒng)籌設(shè)計實驗項目。對此,教師應(yīng)先梳理教材,發(fā)現(xiàn)實驗提示,
再對照《課程標準》,明確對應(yīng)的實驗探究活動要求,
最后關(guān)聯(lián)實際生活,豐富相關(guān)的實驗探究活動資源[3]。
例如,在講解七年級(上冊)“光合作用”的相關(guān)內(nèi)容時,為使學生系統(tǒng)探究光合作用對植物生長發(fā)育的影響,教材給出了“驗證綠葉在光下合成淀粉”“驗證植物進行光合作用需要葉綠素”“檢驗光合作用需要二氧化碳”等多項實驗提示,而《課程標準》也提出了探究光合作用的條件、原料和產(chǎn)物的實驗探究活動要求。在生活中,光合作用對于整個自然界的綠色植物來說都有著重要意義。基于以上分析,教師可統(tǒng)籌規(guī)劃“光合作用與植物生長”實驗項目,指導學生先在生活中自由選擇感興趣的綠色植物作為實驗材料,
再根據(jù)教材提示和《課程標準》要求設(shè)計完整的實驗過程,整體探究綠色植物光合作用的基本條件、主要原料和一般產(chǎn)物。通過該實驗項目,學生能夠重新認識生物界和自然界的生命活動特征,從而建立正確的生命觀念。
(二)化繁為簡,設(shè)計項目支架
項目式學習獨特的系統(tǒng)性決定了其實踐過程的復雜性,這進一步影響了其在初中生物學實驗教學中的應(yīng)用,增加了學生的實驗難度。鑒于此,教師可通過化繁為簡的項目支架來對學生進行輔導[4]。具體來說,
教師可為學生設(shè)計不同的項目支架,借助不同支架的合力,最大限度地啟發(fā)學生展開自主活動。
以七年級(下冊)“人體的營養(yǎng)”相關(guān)內(nèi)容的教學為例,下面本文將從情境、任務(wù)、問題三個維度展開詳細論述。本章包括三節(jié),教師可依據(jù)第一節(jié)中“探究食物中的營養(yǎng)成分”的實驗提示以及第三節(jié)中“自我設(shè)計并分析一天食譜的營養(yǎng)狀況”的活動提示,提出“營養(yǎng)均衡”實驗項目,讓學生先了解不同食物的主要營養(yǎng)成分,再根據(jù)保持人體健康的營養(yǎng)需求,合理設(shè)計一日三餐。該實驗項目與生活息息相關(guān),因此教師可借助生活情境強化學生的實驗動機。比如,教師可收集生活資料,以因長期不合理飲食導致營養(yǎng)不良或營養(yǎng)過剩的真實案例創(chuàng)設(shè)情境,并讓學生基于情境支架展開激烈討論,提出對“營養(yǎng)均衡,健康生活”
這一觀點的不同看法。學生會在觀點的差異化碰撞中,提高對實驗項目的探究興致。但是對于項目式學習的具體流程,許多學生還存在困惑。為了讓學生達到更加理想的實驗學習狀態(tài),教師可繼續(xù)設(shè)計項目支架,如教師可設(shè)計如下層級性任務(wù):(1)閱讀教材并搜集其他資料,了解人體所需的七大營養(yǎng)素,分析人體營養(yǎng)不良或營養(yǎng)過剩的主要原因;(2)通過實驗檢測各種常見食物的七大營養(yǎng)素含量;(3)根據(jù)實驗結(jié)果和你對自身營養(yǎng)狀況的分析,為自己設(shè)計一份營養(yǎng)均衡食譜,并向他人提出健康生活建議。該層級性任務(wù)由理論向?qū)嶒炦^渡,再由實驗向生活延伸,在堅守項目式學習核心理念的同時,顯著增強了初中生物學實驗教學對學生的影響力。學生基于任務(wù)提示,可循序漸進地完善實驗準備和探究拓展,最大程度提升實驗學習成效。
除此之外,教師還可以通過構(gòu)建問題支架來靈活點撥學生的實驗思維,包括內(nèi)容問題、驅(qū)動問題、核心問題等。教師可根據(jù)學生實驗項目的不同階段,發(fā)揮各自獨特的思維引導功能,從而有效優(yōu)化項目式學習的整體進程。比如,在實驗準備階段,教師可提出
“如何檢測食物中的各種營養(yǎng)素?”“實驗中可能用到哪些工具和材料?”等指向基礎(chǔ)知識、基本技能的問題支架,幫助學生制訂詳細的項目式學習方案;在學生動手檢測各種常見食物的七大營養(yǎng)素含量時,教師可提出“如何分析不同食物中營養(yǎng)素的含量差異?”“實驗結(jié)果與你預(yù)期的一致嗎?為什么?”等指向?qū)嶒烅椖恐黝}的驅(qū)動問題,引導學生精確操作,避免不必要的偏差。最終,在情境、任務(wù)、問題支架的緊密結(jié)合下,教師能夠充分履行其輔導職責,而學生也能最大化地實現(xiàn)自主實驗效果,從而深化對項目式學習的理解。
(三)合作探究,推進實驗項目
盡管在支架的引導下,基于項目式學習的實驗探究活動得以順暢進行,但無論是在項目式學習的框架下,還是在生物學實驗的維度上,若學生活動未能融入學習共同體,其效果往往難以達到最佳。因此,教師應(yīng)深化對學生的指導,引導他們建立合作探究機制,通過信息的共享和互助合作,共同推動實驗的進展[5]。同時,學生也可以在合作探究過程中,使用圖
表、信息技術(shù)等認知工具,深入分析實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。
例如,在講解八年級(上冊)“微生物在生物圈中的作用”一課時,教師可綜合教材信息、《課程標準》要求和生活素材,引出“不可或缺的微生物”這一實驗項目。該實驗要求學生在生活中尋找或培養(yǎng)不同的微生物,然后通過觀察其生長過程,多層次認識微生物對人類生活的影響。學生應(yīng)基于實驗要求,先合作調(diào)查生活中的微生物類別,再合作培養(yǎng)不同菌群,觀察其變化過程。教師在提出實驗項目的同時,可直接給予學生合作探究建議,促使學生踴躍分享自己的項目式學習觀點,如培養(yǎng)和觀察酵母菌、培養(yǎng)和觀察霉菌等。接著,學生可自主選擇合作探究的伙伴,共同制訂下一步項目式學習計劃,逐步完成對實驗項目的合作探究。在合作探究過程中,學生可以自主安排成員分工,并借助圖表和信息技術(shù)工具,優(yōu)化實驗數(shù)據(jù)的記錄和分析過程,從而有效提升基于項目式學習的實驗探究活動的實際效果。
(四)動態(tài)展評,實時改進活動
動態(tài)展評包括展示與評價,并且在評價過程中需兼顧過程性評價與結(jié)果性評價。在學生取得一定的項目式學習成果后,教師可適時推出展示與評價環(huán)節(jié),讓學生集中交流實驗成果和經(jīng)驗,這既有益于增強當前實驗的項目式學習實效,也能為后續(xù)項目式學習在初中生物學實驗教學中的實踐奠定堅實基礎(chǔ)。
以八年級(下冊)“植物的主要類群”一課的教學為例,教師可通過“植物類群知多少”這一實驗項目,引導學生多方面觀察和比較不同的植物,從而直觀掌握不同類群植物在形態(tài)特征方面的差異。在學生規(guī)劃及執(zhí)行實驗項目方案的整個過程中,教師應(yīng)敏銳捕捉并把握評價時機。具體而言,當學生在商討和確定實驗項目實施方案時,教師應(yīng)及時對方案可行性進行評估,以幫助學生基于實際情況做出必要的調(diào)整。在學生實施實驗項目的過程中,教師應(yīng)關(guān)注對學生項目式學習步驟和實驗方法的評價,以引導學生減少錯誤操作,確保實驗?zāi)軌蝽樌M行。
四、結(jié)束語
項目式學習作為契合初中生物學實驗活動特點的教學方式,對于培養(yǎng)學生生物學學科核心素養(yǎng)具有顯著作用。關(guān)于如何在初中生物學實驗教學中有效實施項目式學習,應(yīng)成為教師們持續(xù)探討的重要議題。在實際教學過程中,教師應(yīng)遵循有據(jù)可依、主次分明、教學做合一的原則,確保實驗項目的明確性、項目支架的合理性、實驗推進的有序性,并實時對項目進行必要的調(diào)整與優(yōu)化。通過這一系列措施,能夠確保項目式學習在初中生物學實驗教學中的有效實施。
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基金項目:本文系貴州省2022年教育科學規(guī)劃課題“基于項目式學習培育農(nóng)村初中生生物學理性思維的實踐研究”(課題編號:2022B159)的研究成果。
作者簡歷:雷江(1972.11-),男,貴州大方人,
任教于大方縣雨沖鄉(xiāng)雨沖初級中學,高級教師,本科學歷。