一境到底的任務驅動下的初中生物學教學設計

摘要：本次教學設計以“長豐溫室草莓的生長、儲藏、運輸”創設真實情境，關注學生的學習經歷，激發學生學習興趣和探究欲望，通過任務驅動引導學生閱讀圖文、分析資料，從光合作用和呼吸作用的原理分析溫室的草莓為什么又大又甜，生產、儲藏和運輸過程中如何提高和保證其品質，逐步發展學生的科學思維能力，培養學生的生物學學科核心素養。

關鍵詞：情境光合作用呼吸作用初中生物學核心素養

引言

《義務教育生物學課程標準》（2022年版）指出“教師要圍繞教學目標和教學內容，聯系學生的個人經歷、社會生活和生產實踐創設真實情境”。筆者認為真實情境驅動下的教學是圍繞某個真實情境，對知識、學習目標、學生基礎、學習環境進行組織所形成的連續完整、進階感強、培養目標鮮明的一系列學習活動，主要包括情境創設、核心問題分解、情境任務細化、回歸情境、拓展遷移、評價反思等。

任務驅動教學以建構主義學習理論為基礎，在教師的精心組織下，設計一系列具有明確目標的任務，引導學生在解決實際問題的過程中促進對知識的內化和遷移。這個過程以探索問題來引導和維持學生的學習興趣和動機。建構主義認為，學生的學習不單是知識由外到內的轉移和傳遞，更應該是學生主動建構自己的知識經驗的過程，通過新經驗和原有知識經驗的相互作用，充實和豐富自身的知識、能力。

筆者以情境貫穿整個教學過程，“一境到底”，通過任務驅動讓學生發展具體情境下解決具體問題的能力，通過多元評價鼓勵學生反思自己的學習過程和成果，從而提升學生生物學學科核心素養。

一、教材分析及設計思路

“光合作用和呼吸作用原理的應用”是蘇教版（2023版）七年級上冊第三單元第六章第五節內容，主要包括光合作用原理的應用、呼吸作用原理的應用以及這兩大作用原理在生產實踐中的應用。教學圍繞大概念“植物有自己的生命周期，可以制造有機物，直接或間接地為其他生物提供食物，參與生物圈中的水循環，并維持碳氧平衡”展開，幫助學生建立重要概念“植物通過光合作用和呼吸作用獲得生命活動必需的物質和能量，有助于維持生物圈中的碳氧平衡”和次位概念“光合作用和呼吸作用原理在生產生活中有廣泛的應用”。

長豐縣是我國著名的優質草莓產地，享有“中國草莓之鄉”的美譽，合肥市銷售的草莓大多來自長豐縣，所以學生對長豐草莓非常熟悉。本節課以“長豐溫室草莓的生長、儲藏和運輸”為情境進行任務驅動式教學，引導學生通過分析、歸納、概括長豐草莓的生長、運輸和儲存等條件，總結出光合作用和呼吸作用原理在生產實踐中的應用，并在日常生活中加以遷移、應用，比如知道如何儲藏瓜果蔬菜，防止食物變質造成的浪費。學生通過栽培草莓體會到農民勞動的艱辛，感受食物來之不易，從而培養愛惜食物的美德。本節課教學流程設計如圖1所示。

二、學情分析

在第六章學生已學習了植物光合作用的發現、場所、實質和植物呼吸作用的實質、意義等知識，這些知識為本節課任務的解決奠定了理論基礎。本節課內容貼近學生生活實際，但七年級學生缺乏一些農業生產實踐的體驗，對某些抽象內容較難理解。因此，本節課的關鍵在于結合教材內容，創設有趣的真實情境，激發學習熱情，鼓勵學生積極參與課堂，通過一系列任務驅動，啟發深度思考并逐步解決問題，從而促進高階思維的發展。

三、教學目標

依據課程標準的內容要求、學業要求及學業質量標準并圍繞培養學生生物學學科核心素養的要求，制訂如下教學目標：

（1）通過光合作用表達式分析影響光合作用的因素，理解二氧化碳、水、光、溫度能夠影響農作物的產量，通過呼吸作用表達式分析影響呼吸作用的因素，理解溫度、含水量影響果蔬保鮮，培養推理、分析的科學思維能力，形成物質與能量觀的生命觀念。

（2）通過科學解釋溫室大棚的草莓為什么那么甜，初步形成尊重事實證據的思維習慣，提升分析問題、解決問題的科學探究能力。

（3）通過分析和討論現代化溫室的設備、調控機制，關注現代農業的發展，感悟科學技術對農業生產的助推作用。

（4）通過分析日常生活中如何儲藏瓜果蔬菜，增強珍愛糧食的意識。

（5）通過了解安徽省長豐溫室草莓的生長、運輸和儲存過程，感受安徽省農業的魅力和發展現狀，激發愛國情懷和民族自豪感。

四、教學重點

（1）通過光合作用表達式分析影響光合作用的因素，理解二氧化碳、水、光、溫度能夠影響農作物的產量。

（2）通過呼吸作用表達式分析影響呼吸作用的因素，理解溫度、含水量影響果蔬保鮮。

五、教學難點

說明光合作用原理和呼吸作用原理在生產實踐中的應用。

六、教學過程

（一）創設情境，引出問題

教師展示長豐溫室草莓圖片，指出長豐草莓是安徽省特色水果，也是安徽省特產之一，長豐縣素有“中國草莓之鄉”的美譽，是我國著名的優質草莓產地。提出問題：自然生長的草莓，結果時間在每年的6—8月，為何冬季我們依然能吃到新鮮的草莓呢？大部分學生會答出是因為這些草莓是在溫室大棚培育的。

教師展示“長豐草莓長在半空中”的視頻，提出問題：草莓生長過程中主要監測哪些數據？為什么要監測這些數據？引導學生分析、交流。

設計意圖：學生對長豐草莓非常熟悉，通過創設真實有效的情境激發學生的學習熱情和興趣，通過對長豐縣及長豐草莓的介紹讓學生感受到安徽省農業的魅力并了解其發展現狀，通過視頻資料激起學生探究欲望，通過解讀圖表信息提高學生的分析、推理能力。

（二）發現問題，溫故知新

一境到底的任務驅動下的初中生物學教學設計2025年2月中第5期（總第213期）教師引導學生回顧光合作用的原料、條件和產物，出示光合作用表達式，提出問題：要想草莓又大又甜，需要積累更多的有機物，那就需要提高草莓的光合作用效率，應該采取哪些具體措施呢？學生從光合作用表達式的反應物、條件兩方面展開討論。

設計意圖：引導學生回顧光合作用的實質，逐步建構出光合作用表達式，再讓學生對光合作用表達式進行分析，溫故而知新，得出有機物的增多需要從反應物、條件兩方面角度分析，比如延長光照時間、陰雨天補光、冬天適當提高大棚內溫度、及時灌溉等。學生在思考、討論的過程中碰撞出思維的火花，提升了語言表達和交流能力。

（三）重回情境，構建脈絡

1.分析光如何提高光合作用效率

教師出示大棚內人工補紅光的圖片，引導學生從光照時間、光照強度分析，提出問題：為什么用紅光而不是其他顏色的光？

教師展示資料：紅光是植物產生淀粉和糖分的必要光譜，如果沒有紅光照射就會出現類似人類低血糖的病癥。一般果實類植物紅光比例越高，果實個頭越大，吃起來越香甜。

引導學生結合草莓生長主要是積累糖類等有機物來分析。通過資料分析，學生發現紅光是植物產生淀粉和糖分的必要光譜。教師出示長在半空的草莓圖片，結合《呂氏春秋·辯土》中的“慎其種，勿使數，亦無使疏”，引導學生分析合理密植的原因。學生提出不同的主張，有的認為合理密植是為了通風，有的認為是為了相互間不擋光。

設計意圖：通過觀察圖片、資料分析，提升學生提取信息、解決問題的能力。通過古代著作中關于農作物種植的描述，讓學生認同我國自古就重視農業的發展，增強民族自豪感。通過分析合理密植的原因，考查學生對農業生產問題的深入分析和全面考慮能力，發展其高階思維。

2.分析二氧化碳如何提高光合作用效率

教師出示《齊民要術》中提到的栽種農作物要“正其行，通其風”，引導學生分析其有利于通風，有利于草莓植株對二氧化碳的充分吸收。

展示農民在溫室內懸掛二氧化碳增長劑的圖片，出示資料：空氣中的二氧化碳體積分數一般是0.03%，當空氣中二氧化碳的含量增加到0.5%—0.6%時農作物的光合作用會顯著增強，產量就會有較大的提高。

引導學生分析二氧化碳濃度對草莓生長的影響，并嘗試說出在溫室內增加二氧化碳濃度的一些方法。

設計意圖：通過出示古籍記載，讓學生感受到我國農耕文化的博大精深。通過對古代和現代農業的比較，讓學生感受到生物學知識助力現代農業的發展。

3.感受現代農業的發展

教師出示二氧化碳濃度調控系統圖，引導學生分析、討論其調控過程，通過展示導入視頻中的“溫室環控一天內歷史環境數據”曲線圖，讓學生對比、分析溫室內外的濕度、溫度、光照強度、二氧化碳濃度等數據的變化，進一步了解長豐草莓的現代化生產原理。

設計意圖：出示圖片，提升學生識圖的能力。提供數據，引導學生分析曲線圖，提高學生獲取信息和思考、判斷的科學思維能力，從而讓學生感受到生物學與信息技術相融合，推動現代化農業生產，認識科學、技術、社會的相互關系，認同科技強國。

4.分析、討論為什么冬季的草莓更甜

教師出示資料：草莓掛果以后，要注意溫度變化。這時溫度可以適當地升高，白天最高溫度也可以短時間內達到30℃，但是長時間溫度過高，會造成果實生長太快，口感降低。這時白天最佳溫度是28℃-30℃，晚上最低溫度在5℃-8℃最好。

提出問題：我們更愛吃冬季的草莓，因為冬季的草莓更甜，這是為什么呢？

引導學生結合資料從溫度對光合作用和呼吸作用影響的角度分析、討論。

設計意圖：通過資料對比、分析草莓掛果后光合作用和呼吸作用的最適溫度，讓學生深入理解溫度對光合作用和呼吸作用的影響，從而得出當光合作用制造的有機物遠遠多于呼吸作用消耗的有機物時，即晝夜溫差大時，草莓植株積累的有機物才會不斷增多，口感才會更甜。

5.思考如何儲藏、運輸草莓

教師提出問題：隨著長豐草莓的名聲越來越響，長豐草莓走向全國，甚至遠銷國外。但草莓生產上市因季節及不耐儲運、易爛等因素，需要進行保鮮和深加工，提高產品附加值。在運輸過程中，如何保證草莓的品質呢？學生大多會答出冷藏運輸，但是對于冷藏的原理并不清楚。

出示草莓儲藏和運輸的圖片，引導學生從呼吸作用的原理分析如何保證草莓的品質。

設計意圖：聯系生活實際，回顧呼吸作用原理的實質，讓學生理解溫度降低會導致呼吸作用消耗的有機物減少，從而延長儲藏時間。這符合學生的認知規律，培養了學生的邏輯思維。

（四）聯系生活，學以致用

教師提出問題：除了草莓，我們日常購買的瓜果蔬菜、農作物的種子一般如何儲存？大部分學生會說把種子曬干，把瓜果蔬菜放入冰箱冷藏，或者放在陰涼處，或者用保鮮袋密封。也有學生會說將果蔬曬干，制成水果干和蔬菜干，或者將水果制成果醬。

教師出示在冰箱存放時間過長已經霉變的食物圖片，引導學生注意食物保存時間，不要浪費食物。

設計意圖：讓學生聯系生活實際舉例說出利用呼吸作用原理儲存食物的方法，提升解決問題的能力。展示霉變的圖片讓學生明白冰箱冷藏食物也是有期限的，號召學生愛惜食物，培養社會責任感。

（五）拓展延伸，跨學科遷移

教師提供新疆的阿克蘇蘋果，要求學生結合地理學科知識，分析為什么阿克蘇蘋果比紅富士蘋果要甜。

設計意圖：拓展延伸，引導學生查閱資料，培養信息搜集能力，感受我國的地域遼闊、物產豐富。同時學生運用跨學科知識，不僅能找到阿克蘇蘋果更甜的原因，還能更好地理解性狀是基因和環境共同作用的結果。

（六）探究實踐，體驗勞動之美

教師要求學生嘗試在班級或家里盆栽草莓，觀察生長發育過程中的變化，設計表格，做好記錄。

設計意圖：《義務教育生物學課程標準》（2022年版）在跨學科實踐活動中，要求學生探究栽培一種植物所需的物理和化學環境條件。學生通過栽培草莓體會勞動的不易，在栽培過程中培養探究實踐能力。

七、教學反思及建議

具有地域特色的情境能給以學生親切感，本節課結合學生熟悉的生活場景創設真實的情境，目的在于增強學生的地域自信和文化自信，培養學生熱愛家鄉的自豪感。通過“一境到底”的任務驅動，學生在分析和解決實際問題中，關注地域特色，聯系生活實際，滲透社會責任，培養科學思維能力，發展生命觀念，提升知識遷移與運用能力，逐步建構了次位概念“光合作用和呼吸作用原理在生產生活中有廣泛的應用”。

課堂中以問題的解答作為評價指標，評價時不僅要看答案是否正確，更要看學生的解答過程是否清晰、有條理，是否運用了正確的方法和思路。對于開放性問題，鼓勵學生發揮想象力，提出新穎見解，評價時應重視答案的創新性和深度。鼓勵學生分組討論，共同尋找答案，促進團隊合作和思維碰撞。確保每位學生都有機會發言，表達自己的觀點和解答思路。

由于本節課學習活動多樣，需把握好課堂節奏和時間，有些環節需要優化、精簡。本節課中讓筆者意想不到的是有學生說可以將新鮮的水果和蔬菜制成水果干和蔬菜干加以保存，這種課堂生成是一種很好的教育資源，筆者順勢說明現代科技的發展讓我們在保存食物方面有多樣的選擇，讓學生再次感受到現代農業發展的成就，同時告訴學生瓜果蔬菜最好吃新鮮的。

完成本節課學習后，有學生提出疑問：為什么長豐草莓有“豐香”“女峰”“紅顏”“鬼怒甘”這么多品種？它們到底有哪些區別？學生的疑惑啟發了筆者的思考，筆者計劃將“長豐不同品種的草莓”這一情境用在“生物的變異”這一節，從而真正做到從情境中來，到情境中去。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育生物學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]牛小兵.數學學困生學習能力提升策略[J].中學教學參考，2019（1）：2021.

[3]左山.基于提升“態度責任”的初中生物學教學設計[J].中學生物教學，2022（10）：1216.