“1433”高中生物學項目式教學模式實踐探索

摘 要：本文以“綠葉中色素的提取和分離”部分內容為例，創新性地提出“1433”高中生物學項目式教學模式并進行實踐探索，使學生從傳統的學科性學習轉向綜合性學習，有助于學生形成生命觀念，養成科學思維，鍛煉科學探究能力，明確自身社會責任，發展生物學學科核心素養。

關鍵詞：項目式教學；高中生物學；生物學學科核心素養

文章編號：1003-7586（2024）09-0024-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）提出生物學課程的根本任務是提高學生終身發展所需的生物學學科核心素養。 ［1］項目式教學是一種能有效培養科學思維和實踐能力的教學方法，與《課程標準》所提出的要求契合，對于提升學生的生物學學科核心素養具有重要意義。

“1433”高中生物學項目式教學模式中，“1”是指緊扣生物學學科核心素養設計教學，“4”是指“構想—制訂—實施—反思”項目式教學實施的四個步驟，“3”是指實施“教—學—評”一體化的教學方略，第二個“3”是指讓項目式教學走向常態的三種課型：引導課、探究課、展示課。“1433”教學模式如圖1所示。本文以“綠葉中色素的提取和分離”為例，對“1433”高中生物學項目式教學模式進行闡述。

1 教材分析及設計思路

“綠葉中色素的提取和分離”是人教版普通高中教科書《生物學·必修1·分子與細胞》（以下簡稱“教材”）第5章第4節第一課時的重點內容。《課程標準》明確指出，為了幫助學生理解大概念“2 細胞的生存需要能量和營養物質，并通過分裂實現增殖”，促進學生生物學學科核心素養的提升，教師應開展“綠葉中色素的提取和分離”的教學活動。

本課例以項目式教學的形式展開，讓學生提出疑問、設計實驗、動手操作并完成各子項目的學習，從而增強學生探究學習的欲望和學習興趣，提高學生的科學思維和科學探究能力，培養學生關心愛護綠色植物、關心發展農業生產的意識。

2 教學目標

（1）生命觀念：通過對實驗的設計和實施，能夠掌握綠葉中色素的基本類型和功能。

（2）科學思維：通過對相關實驗現象的分析和討論，能歸納與概括出綠葉中色素的種類、含量、分布及吸收光譜特點，培養學生觀察和綜合分析問題的能力。

（3）科學探究：通過課前預習，自主提出問題，設計探究性實驗，探究不同材料中的色素種類及碳酸鈣對色素的保護作用；能夠正確使用實驗中的藥品、器具等完成提取和分離綠葉中色素的實驗操作，如實記錄實驗結果并展示交流。

（4）社會責任：通過解決生活中的相關問題，認識到生物科學的價值，關心科學技術的發展現狀，培養社會責任意識。

3 教學過程

3.1 引導課

3.1.1 創設情境，明確項目

教師播放植物工廠的視頻，介紹植物工廠解決了高原邊防哨所戰士們的蔬菜供應問題，以此引入新課，讓學生見識生物學知識在生活中的應用，提高學生的學習興趣，并提出項目主題——綠葉中色素的提取和分離，明確核心任務。

3.1.2 發現問題，拆解項目

教師引導學生閱讀教材，總結提取和分離綠葉中色素的方法、步驟、實驗材料、試劑及其作用。教師提出問題：不同材料中的色素種類是否相同？實驗過程中碳酸鈣有什么作用？針對第一個問題，學生提出通過提取和分離不同材料中的色素進行對比；針對第二個問題，學生查閱資料并聯系化學學科相關知識，進行小組討論，最終提出假設并設計驗證實驗。

3.1.3 問題轉化，規劃項目

師生共同探討，明確兩個子項目以解決問題。

子項目一：探究不同材料中的色素種類（實驗材料：新鮮菠菜、紫莧菜、青椒、韭菜、韭黃）。

子項目二：探究碳酸鈣對色素的保護作用。

引導課一般設置在項目式教學的初期階段，教師引導學生在開展項目前進行合作討論，提出具體要解決的項目問題并根據實際教學資源進一步細分為子項目，最終教師和學生共同對項目進行規劃。每個子項目均涉及教材核心概念，承載重要概念和次位概念，教師引導學生討論問題的解決方案，提高學生的科學素養，實現科學思維的發展。

課程結構設置：教師要提前準備好并發布項目任務，學生小組討論交流確定問題范圍并最終聚焦核心問題。教師以問題的形式引導學生了解解決問題所需的知識和技能，最后確定整個項目的驅動性問題并規劃合理方案。

引導課需要完成項目式教學的“構想—制訂—實施—反思”四個實施步驟中的構想和制訂兩個步驟。在構想階段，教師可以引導學生提出問題并確定研究方向，激發學生的探索興趣。接著，教師和學生共同制訂項目的整體框架和目標，確保學習活動與教學大綱的要求相符，再通過討論和協商，確定項目的具體內容和任務，明確學生需要達到的學習目標。在制訂項目的整體框架和目標時，師生需要根據項目目標和任務，制訂詳細的學習計劃和時間表，確定各階段的任務和責任。同時，教師需要制訂具體的學習計劃，并將其分解為不同的階段和任務，為學生提供清晰的學習路線圖。學生根據學習計劃了解每個階段的任務和要求，明確自己的學習目標。在制訂過程中，教師還可以根據學生的興趣和能力進行個性化的任務安排，以促進學生的主動參與。

3.2 探究課

3.2.1 活動一：學生觀看綠葉中色素的提取和分離操作視頻

學生觀看視頻，回顧實驗操作流程。教師需要進行提問檢驗，確保學生記憶實驗流程，以保證之后的實驗環節能夠正常進行。

3.2.2 活動二：學生分組進行子項目的實驗探究活動

教師在學生實驗過程中進行指導，及時糾正學生出現的問題，確保實驗的正常進行。學生在探究實驗結束后，通過畫圖等方式記錄實驗結果，進行組間討論，解決出現的問題。

探究課通常設置在項目實施的中期，學生在合作探究實踐過程中實現生物學學科核心素養的提升。教師為學生提供相關的資料，如報刊圖書、標本掛圖、視頻動畫、移動終端資源等，并在項目過程中提供一些必備的工具、量規和其他資源。學生利用教師提供的資源以及自身可收集到的資源在第一個階段開展自主學習，在第二個階段查閱資源并按方案規劃實施項目。整個過程中，教師指導小組間討論合作，基于實踐活動中的證據進行反思、調整、優化。

探究課完成項目式教學的“構想—制訂—實施—反思”四個實施步驟中的實施步驟。在這一階段，學生按照計劃進行項目學習，實施實驗、調查、研究等活動，并收集數據、分析結果。學生需要運用所學的知識和技能，積極參與到項目中去，發揮自己的創造力和解決問題的能力。教師在此過程中發揮指導和支持的作用，提供必要的幫助和反饋，確保學生能夠順利地進行項目學習。

3.3 展示課

3.3.1 活動一：展示子項目一——不同材料中的色素種類

以教材中的實驗流程為依托，學生選用生活中常見材料進行實驗。各小組確定實驗材料，開展實驗并得到實驗結果，最后展示總結。學生分離出新鮮菠菜、紫莧菜、青椒、韭菜、韭黃中的色素，通過對比得知不同實驗材料含有的色素種類具有差別。

用紫莧菜進行實驗時，學生觀察到有一條紫色的色素帶在濾液細線的位置，由此教師提出問題：這是什么色素？為什么沒有隨層析液向上移動？怎么證明？學生討論后猜測可能是液泡中的水溶性花青素，它不溶于層析液，所以沒有隨層析液向上移動。接著學生將含有該色素的濾紙條放在清水中，發現該色素隨清水向上移動，從而驗證了猜想。在該過程中，教師與學生及時進行評價，包括教師評價、學生自評和學生互評等環節。

3.3.2 活動二：展示子項目二——碳酸鈣對色素的保護作用

學生以新鮮菠菜和酢漿草為實驗材料，分別進行了三組實驗，其中第一組正常加碳酸鈣，第二組不加碳酸鈣，第三組加碳酸鈣和乙酸。最后對比分析實驗結果，學生探究了碳酸鈣的保護作用，并通過將不同實驗材料進行對比，認識到實驗材料對實驗的重要性。

3.3.3 活動三：本節知識回顧總結

教師引導學生回顧本節內容，學生歸納綠葉中的色素種類及提取和分離方法步驟，并總結探究過程，認識到不同顏色的材料含有的色素種類有差別，體會到在進行實驗的過程中需要勇于創新，大膽嘗試，才可能得出正確的結論。

展示課一般在項目的末期，學生展示項目作品，在這個過程中分工合作、展示和反思，從記憶到理解，再從應用到分析，以及最后的評價和再造，進而實現自身科學思維的提高。對于以實驗探究為主的項目問題，項目展示的過程也是實驗探究流程的再現，學生能在解決問題的過程中提高自身的科學探究能力。

展示課主要完成項目式教學的“構想—制訂—實施—反思”四個實施步驟中的反思步驟。學生完成項目任務后，展示成果，分享經驗和心得，接受評價和反思，積累知識、提升能力。在這一階段，學生將項目成果展示給同學、教師和其他相關人員，分享項目實施的經驗和心得。學生可以通過口頭報告、展示板、海報、論文等形式來展示項目成果。同時，學生還需要接受他人的評價和建議，從中獲取更多的反思和啟發，對自己的結果進行總結和改善。在此過程中，學生能夠實現知識的積累和能力的提升，為未來的學習和發展打下堅實的基礎。教師根據之前的考核標準，多角度評價學生的表現。

4 教學反思

本節課的教學任務是綠葉中色素的提取和分離，運用了“1433”高中生物學項目式教學模式，教學過程圍繞解決問題展開。引導課中發現問題、分析問題、制訂方案、明確項目目標與過程；探究課中合作探究解決問題；展示課中展示問題的解決成果并做出評價、反思遷移。問題解決是貫穿課堂始終的主線，整個項目式過程滲透生物學知識，學生從記憶到理解，再從應用到分析，最后是評價與再造，思維不斷進階。引導課、探究課、展示課三種課型和問題解決相互關聯、相互促進，共同構成了項目式教學模式的有機整體，推動了學生在項目中的全面發展。

參考文獻

［1］馬奔，程春雨.“SPT”智慧課堂生物教學模式［J］.基礎教育論壇，2019（10）：55-56.