“影響頂端優(yōu)勢的內(nèi)因探究”項目化教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

《中共中央關(guān)于進(jìn)一步全面深化改革，推進(jìn)中國式現(xiàn)代化的決定》明確指出：教育、科技、人才是中國式現(xiàn)代化的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。因此，在新形勢背景下，如何能夠更好地落實黨的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，已成為每位高中生物學(xué)教師應(yīng)該思考的問題。筆者根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗，嘗試?yán)庙椖炕虒W(xué)理念創(chuàng)設(shè)真實情境并對其進(jìn)行探究，不僅可以促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、幫助學(xué)生深入理解知識，更有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。下面筆者以“影響頂端優(yōu)勢的內(nèi)因探究\"項目化教學(xué)設(shè)計為例，淺析創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)策略。

1項目化教學(xué)的界定

項目化教學(xué)是一種以項目為載體、以學(xué)生為中心、以問題為導(dǎo)向的教學(xué)模式。其要求學(xué)生圍繞一個完整、真實的項目進(jìn)行學(xué)習(xí)，并在學(xué)習(xí)過程中整合運用所學(xué)的知識和技能，解決實際問題，培養(yǎng)綜合素養(yǎng)。為此，筆者設(shè)計了以“影響頂端優(yōu)勢的內(nèi)因探究”為主題的項目化教學(xué)，并通過問題對項目進(jìn)行驅(qū)動。

2教學(xué)目標(biāo)

（1）通過分析并比較生長素濃度與植物不同器官生長反應(yīng)的關(guān)系曲線，歸納得出生長素生理作用具有兩重性的結(jié)論（生命觀念、科學(xué)思維）。

（2）嘗試解釋根的向地性和頂端優(yōu)勢現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并對影響頂端優(yōu)勢的內(nèi)因進(jìn)行初步的項目化探究（科學(xué)探究、社會責(zé)任）。

3教學(xué)設(shè)計思路

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于“植物生命活動的調(diào)節(jié)\"具體要求是：能概述科學(xué)家經(jīng)過不斷的探索，發(fā)現(xiàn)了植物生長素，并揭示了其在調(diào)節(jié)植物生長時表現(xiàn)出的兩重性；能概述其他因素參與植物生命活動的調(diào)節(jié)，并能舉例說明幾種主要植物激素可通過協(xié)同、拮抗等方式共同實現(xiàn)對植物生命活動的調(diào)節(jié)等。2]

根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求及項目化教學(xué)特點，筆者的設(shè)計思路如下：首先通過讓學(xué)生分析科學(xué)家們探索揭示的“生長素濃度與植物不同器官生長反應(yīng)的關(guān)系曲線”，初步形成生長素生理作用具有兩重性的觀念；再通過展示根的向地性生長和植物頂端優(yōu)勢圖片，引導(dǎo)學(xué)生嘗試提出假說，解釋其中原因，并針對在生產(chǎn)生活中應(yīng)用比較廣泛的頂端優(yōu)勢現(xiàn)象進(jìn)行項目化探究。[3]

4教學(xué)實施過程

結(jié)合學(xué)生學(xué)情，本節(jié)課圍繞“影響頂端優(yōu)勢的內(nèi)因探究\"這一核心項目，整合教材內(nèi)容并設(shè)計了三個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)的學(xué)生活動均由任務(wù)驅(qū)動（見表1）。

4.1分析資料，得出結(jié)論

教師展示人教版普通高中教科書《生物學(xué)·選擇性必修1·穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》（以下簡稱“教材\"第94頁“思考·討論\"欄目中生長素濃度與植物不同器官生長反應(yīng)的關(guān)系示意圖，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的形式進(jìn)行思考討論，并從多角度分析示意圖，對三條曲線進(jìn)行比較，得出相應(yīng)的結(jié)論。

設(shè)計意圖：教師結(jié)合教材“思考·討論\"欄目的示意圖，多角度引導(dǎo)學(xué)生分析圖片內(nèi)容，提高學(xué)生獲取知識、分析推理及語言表達(dá)能力，最終歸納得到生長素生理作用具有兩重性的結(jié)論，為項目實施奠定知識基礎(chǔ)。

4.2應(yīng)用知識，提出假說

教師展示萌發(fā)種子的莖背地生長、根向地生長及植物頂端優(yōu)勢的示意圖，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合“生長素生理作用具有兩重性”的特點分析原因。學(xué)生提出假說：頂端優(yōu)勢產(chǎn)生的原因是頂芽產(chǎn)生的生長素逐漸向下運輸，側(cè)芽處生長素濃度過高，導(dǎo)致側(cè)芽的生長受到抑制。

設(shè)計意圖：教師通過展示萌發(fā)種子的莖背地生長、根向地生長及植物頂端優(yōu)勢的示意圖，培養(yǎng)學(xué)生在新情境下運用所學(xué)知識和技能分析問題、提出假說的能力。

4.3設(shè)計實驗，驗證假說

教師引導(dǎo)學(xué)生嘗試設(shè)計實驗，探究頂端優(yōu)勢形成的原因及其與頂芽產(chǎn)生的生長素之間的關(guān)系（見圖1），并思考問題：a、b組的實驗結(jié)果能否說明生長素抑制了側(cè)芽的生長？b、c組的實驗結(jié)果說明了什么？該實驗的結(jié)論是什么？

設(shè)計意圖：學(xué)生通過初步設(shè)計實驗、驗證假說的實驗操作，得到頂端優(yōu)勢與頂芽產(chǎn)生的生長素有關(guān)的結(jié)論。這一過程不僅加深了學(xué)生對頂端優(yōu)勢的理解，而且初步培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究能力和追本溯源的科學(xué)態(tài)度。

4.4格物致知，拓展探究

教師繼續(xù)提出問題：在實驗中，如果改變c組使用的生長素濃度，側(cè)芽生長又會發(fā)生怎樣的變化？為了探究這一問題，學(xué)生以小組合作的方式設(shè)計實驗，實驗結(jié)果如表2所示。

學(xué)生分析表2中的數(shù)據(jù)可知，隨著頂芽運輸?shù)絺?cè)芽生長素濃度的增加，側(cè)芽生長受抑制的現(xiàn)象逐漸明顯。教師隨之提出問題：植物頂端優(yōu)勢的維持是否還有其他植物激素參與？學(xué)生經(jīng)過查閱資料發(fā)現(xiàn)，激動素是一種細(xì)胞分裂素類植物生長調(diào)節(jié)劑，對側(cè)芽生長也有影響。為了探究激動素對側(cè)芽生長的影響，學(xué)生將生長狀態(tài)一致的棉花苗隨機(jī)分為三組，實驗處理如表3所示，之后定期測量側(cè)芽的長度，結(jié)果如圖2所示。

學(xué)生分析上述結(jié)果可知，使用""激動素溶液涂抹側(cè)芽可以促進(jìn)側(cè)芽生長，去除頂端優(yōu)勢。學(xué)生查閱資料發(fā)現(xiàn)，植物頂端優(yōu)勢的維持還可能與營養(yǎng)供應(yīng)有關(guān)。教師據(jù)此提出問題：在現(xiàn)有條件下，如何設(shè)計實驗探究植物頂端優(yōu)勢的維持與營養(yǎng)供應(yīng)的關(guān)系？學(xué)生經(jīng)過討論，主要提出了三種不同的方案： ① 用不同濃度的碳酸氫鈉溶液以提供不同濃度的二氧化碳，讓三組生長情況相似的枝條進(jìn)行光合作用，觀察側(cè)芽生長情況； ② 用葉片數(shù)量不同但生長情況相似的枝條進(jìn)行光合作用，觀察側(cè)芽生長情況； ③ 將三組生長情況相似的枝條浸泡在不同濃度的蔗糖溶液中，觀察側(cè)芽生長情況。

設(shè)計意圖：教師通過創(chuàng)設(shè)新情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和科學(xué)探究能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

4.5匯報交流，評價項目

該項目的重點是探究影響頂端優(yōu)勢的內(nèi)在因素。教師不僅需要把控探究的方向，也要對學(xué)生的分析問題、提出假說、設(shè)計實驗、項目實施、分析結(jié)果、得出結(jié)論等過程進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和評判，從而不斷提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

為了提高探究效率，四組實驗可由不同小組分別于課前完成，小組之間可以相互交流，借鑒、修正、完善實驗方案，從而使實驗結(jié)果更加可信，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

5教學(xué)反思

“影響頂端優(yōu)勢的內(nèi)因探究\"項目與教材中植物生命活動調(diào)節(jié)的內(nèi)容聯(lián)系較為緊密，且蘊(yùn)含眾多可依托教材內(nèi)容深入探究的問題，能夠充分發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。然而由于課時限制，本項目僅對部分影響頂端優(yōu)勢的內(nèi)因進(jìn)行了初步的探究，若時間充裕，教師可以進(jìn)一步探究水分、無機(jī)鹽、光照等外在影響因素。

參考文獻(xiàn)

[1楊明全.核心素養(yǎng)時代的項目式學(xué)習(xí)：內(nèi)涵重塑與價值重建[J]課程·教材·教法，2021，41（2）：57-63.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[M.北京：人民教育出版社，2020.

[3]荊林海.高考命題改革背景下，生物教學(xué)中的關(guān)鍵問題[M.北京：中國青年出版社，2020.