《義務教育生物學課程標準(2022年版)》(以下簡稱新課標)提出,指導學生通過“做中學”“用中學”“創中學”是持續提升核心素養的有效路徑。開展生物項自式學習活動有助于加深學生對生物科學知識的理解,促使他們準確把握生物學科問題,進而提升學生的核心素養。本文結合人教版初中生物,分析開展生物項目式學習活動的實踐意義,融合具體的項目案例,探索推進項目式學習活動的有效策略,以期學生在多樣化的項目探究過程中真正形成優異的生物實踐能力和綜合素養。
一、生物項目式學習的概念與特點
項目式學習(ProjectBasedLearning)是一種以學生為中心、以項目為主線的教學模式,指導學生通過動手操作和項目執行等實踐進行自主探究和合作分析,以深入理解學科知識。生物項自式學習要求教師在授課過程中,要充分尊重學生的課堂主體地位,鼓勵學生進行自主探究與合作交流,從而尋找到解決生物問題的有效方法。項目式學習具有以下鮮明的特點:
其一,始終以項目為主線。項目式學習是優化推進生物課程學習的重要活動形式,在學習實踐過程中,學生必須緊密圍繞項自進行深人探索,從而形成深刻的生物學習體驗。其二,注重教師的有效引導。初中學生的認知水平相對有限,在學習生物知識的過程中常常會遇到許多問題,此時,教師需要發揮引導者的作用,為學生提供及時有效的幫助以及相應的學習資源,使他們得以突破舊有思維的束縛,從更新穎的視角去解讀生物科學知識,以便取得良好的學習效果。其三,尊重學生的主體地位。學生是生物項目式學習的參與者,他們需要深入參與項目實施的全過程,并結合自己已經掌握的技能進行探索,從而找到吸收新知識的有效方法。其四,加強團隊合作。生物項目式學習所涉及的內容廣泛,僅憑個體的力量是難以在規定時間內完成的,教師可以引入合作學習模式,讓學生在交流中共同完成項目任務,從而提高團結協作能力和溝通交流能力。
二、核心素養視域下開展初中生物項目式學習的實踐意義
(一)促使學生養成良好的探究實踐意識
探究實踐是初中生物核心素養的重要組成內容之一。項目式學習活動的有效開展,有助于學生在參與過程中形成探索研究和力行實踐的良好意識。首先,通過融合生物學項目,設置相應的生物學問題,針對特定的項目任務實施科學實驗,這對學生實踐水平的提高是非常有益的。其次,開展生物項目式學習活動,有助于強化學生的探究意識,尤其是在項目學習過程中,學生的成就感將會不斷增強,從而進發出強勁的探究動力。最后,實施項目化學習活動,充分發揮學生的主體作用,使他們擁有更多自主探究的機會,可以通過多種方式來驗證自己的靈感。隨著項目實踐的推進,學生將掌握更多應用生物知識的方法,持續養成嚴謹細致的實踐精神。
(二)助力學生生物學科核心素養的發展
開展項目式學習活動能夠有效促進學生生命觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等生物綜合素養的有序發展。首先,優化設計項目式學習活動,有助于學生在操作實踐中理解生物知識的含義,并將其靈活地應用到日常問題的解決中,從而為科學思維的發展提供必要支持。其次,借助項目實驗、觀察活動等方式,使學生獲取豐富的生物科學知識,以豐富他們的學習閱歷,不斷培養其生命觀念。最后,激勵學生學以致用,通過解決各種真實的生物問題,讓學生深刻領會生物知識的科學價值和社會價值,從而不斷強化學生的態度與責任。
三、核心素養視域下開展初中生物項目式學習的實踐策略
(一)設計主題性學習項目,激發生命觀念
教師引導學生聚焦特定的活動教學主題,深人進行項目式學習實踐,能夠將抽象的生物知識形象化,促使學生形成生命觀念,并在探究過程中學會靈活運用、遷移和整合生物知識,完成對生物核心概念和原理的意義建構。
例如,在人教版初中生物七年級上冊“細胞通過分裂產生新細胞”一節教學中,針對“細胞分裂”這一教學主題,教師精心選擇素材,并設計“探索生命修復繁殖的奧秘”學習項目,引導學生探究細胞生長和分裂的過程,為接下來的課堂學習奠定基礎。為了完成這一項目任務,學生需要合理運用已經掌握的學習技能,設計學習項目,循序推進確定項目的目標和主題、制訂項目計劃、組建團隊、開展自主學習與合作探究、進行實踐與應用、做好反思與評估等流程。
通過這種主題鮮明、有序實施的項目實踐過程,有效激發起學生探索學習的興趣;通過經歷設計項目計劃、組建研究團隊、開展合作探究、進行應用實踐等活動環節,學生更好地理解了細胞分裂的過程和意義;尤其是在合作實驗探究中,學生以小組為單位,借助實驗探究活動,通過細致觀察“洋蔥鱗片細胞分裂”的現象,在互助合作、討論交流中真切地把握了細胞分裂的過程??梢姡黝}性學習項目的開展有助于學生更直觀地認識生命現象,理解細胞分裂對生物體的重要意義,從而進一步樹立生命觀念,拓展知識面。
(二)設計跨學科學習項目,發展科學思維
跨學科項目旨在打破不同學科的界限,通過融合跨學科、多領域的知識,拓展課堂教學,使學科知識與現實生活更好地融合在一起。開展初中生物跨學科學習項自有利于學生將跨學科知識進行串聯學習,獲得對客觀世界和科學知識的整體認知,提升生物科學思維,從而實現綜合素質的全面發展。
物理和生物都屬于自然學科,它們之間具有較為緊密的關聯。為了拓寬學生的生物學習視野,促進他們思維品質的提升,教師可以圍繞課堂教學內容,有針對性地選擇物理學科元素,并以項目式活動的方式展示出來,以便學生更好地理解深奧的生物知識。例如,在探究七年級下冊的“眼球成像及近視的形成”問題時,教師可以引入凸透鏡成像原理,設計“‘眼球成像’簡易模型制作及其實驗”項目,引導學生通過移動蠟燭、改變水透鏡的曲度等方式,利用物理規律推導出眼球成像的原理,并制作“眼球成像”輔助教具。同時,教師可以通過增加凸透鏡與凹透鏡的方式,幫助學生更好地認識遠視眼和近視眼的矯正原理。這種跨學科的教學方式巧妙滲透了物理知識,既能夠很好地活躍課堂氛圍,激發學生的探究興趣,拓展學生的知識面,又能夠指引他們在解決項目問題的過程中打破各學科的界限,從綜合的角度獲得有效的解決方法。因此,融合開展生物跨學科項目式學習活動能夠加強各個學科之間的關聯,幫助學生靈活運用所學知識,掌握解決實際問題的方法,從而實現應用實踐能力和科學思維的提升。
(三)設計科學探究類項目,加強探究實踐
科學探究類項目主要涉及自然學科實驗和探究等問題,注重運用科學研究的方法,通過設計項目方案、實驗探索、搜集證據、邏輯推理等過程,建立模型,達成科學認識。初中生物科學探究類項目倡導學生在親身實踐中掌握生物知識的含義,形成良好的探究精神。為了落實探究實踐素養的培養,教師應將項目式學習與探究式學習進行深度融合,并以科學探究活動的方式呈現出來,鼓勵學生充分發揮自身的主動性與創造性,從而拓展思維的廣度與深度。學生進行深入探究,能夠掌握科學的方法,有助于提高實踐能力。
例如,在七年級上冊“種子植物”一節教學中,教師可以設計“種子植物的一生”探究類學習項目,組織學生圍繞“種子萌發的環境條件”這一主題進行實踐活動,讓他們在動手操作中獲取與種子萌芽相關的生物知識。在實驗活動開始前,學生需要認真閱讀課本中的相關內容,并與小組成員進行充分交流,制定出可行性較高的實驗方案。接著,學生要嚴格按照實驗步驟進行操作,并及時記錄種子成長的全過程。以選用綠豆種子的小組為例,學生需要將綠豆種子分成三份,并分別放在三個實驗瓶中,第1個瓶子里沒有水,第2個瓶子按照實驗計劃加入適量的水,第3個瓶子則加人過量的水。學生將這三個實驗瓶置于常溫的室內,并詳細記錄綠豆的發芽情況。一天后,學生發現除了2號瓶里的綠豆有萌芽的跡象以外,其他兩個瓶子都沒有發芽跡象。三天后,學生發現2號瓶子里的綠豆繼續萌芽,1號瓶子里的綠豆沒有任何改變,3號瓶子里的綠豆則出現了膨脹現象,部分綠豆甚至出現外皮脫落的情況,但是仍然沒有發芽。一周后,學生發現2號瓶子里的綠豆已經長出了小小的葉子,1號瓶子里的綠豆依然保持原狀,3號瓶子里的綠豆則開始出現腐爛現象,并散發出一陣陣臭味。通過這一實驗,學生得出結論一一綠豆發芽需要適當的水分。對此,教師給予高度稱贊,并啟發學生思考:“種子發芽是否只需要水分就可以呢?”然后提供花生、向日葵等多種植物的種子,請學生繼續按照之前的實驗步驟進行探索。等學生完成實驗項目后,教師繼續提出問題,如“影響種子發芽的因素都有什么?請結合自己的實驗進行舉例說明。”“除了水分的原因,溫度、空氣等是否會對種子的發芽產生一定的影響?”
與直接講授的教學方式相比,科學探究類項目能夠更有效地加深學生對種子萌芽條件的理解,使他們在實驗探究中進行持續思考,從而在掌握相關生物知識的同時,進一步提高探究實踐素養,逐步形成實事求是、嚴謹認真的科學態度。
(四)設計融合媒體類項目,培育態度責任
新課標強調,教師要重視在生物課程中開展科學、技術和社會融合教育,培養學生應有的社會責任感。態度責任是初中生物核心素養的重要組成部分,開展初中生物項目式學習、培養學生形成態度責任素養,旨在促進學生科學態度、健康意識和社會責任等方面素質的發展。在初中生物項目式教學中融人互聯網、大數據等信息技術,應用人工智能、微課、微視頻等數字化資源,設計初中生物學習項目,有助于充分發揮新媒體的技術優勢,提高學生的活動參與度,從而進一步提升生物項目式學習的效果。數字化資源往往具有較強的沉浸性與交互性,將其應用到項目式學習中,能夠有效提高學生的專注力,促使他們獲得沉浸式的活動體驗和別樣的角色代入感,深入探析生物項目式學習的內涵,收獲更多的新知識和新技能,從而取得良好的項目探究成果。
例如,在七年級上冊“病毒”一課教學中,為了更好地培育學生的社會責任感,教師設計了“人類生活中的病毒”學習項目。在這一項目探究過程中,學生聯系已學知識,結合問題“病毒如此可怕,人類對它是否束手無策”,通過搜集相關數據資料,深入分析病毒對人類生活所產生的重大影響,了解國內外相關疫苗的研究進展等,并將這些資料剪輯成微視頻,上傳到班級主頁,與同學共同分享。其中,有的項目小組針對“面對病毒,我們中學生能做些什么”這一問題,專門制作了flash動畫,惟妙惟肖地介紹了如何科學預防病毒,如勤戴口罩、加強運動鍛煉、接種疫苗等,督促人們樹立健康生活的良好意識,同時有效促進了學生社會責任感與責任擔當的培養。還有的項目小組充分利用家校微信交流群,在移動平臺上分享了他們合作設計的“喝高度酒能殺死病毒嗎”等科普微視頻,不僅很好地批駁了偽科學觀點,還學會了辯證地看待病毒與人類的關系。通過這種方式,學生提高了搜集證據、處理資料、表達交流等方面的能力,獲得了全面發展。
因此,在指導實施生物項目式學習的過程中,教師應充分發揮各種新媒體的優勢,創設多樣有趣的模擬化、信息化探究情境,展示生物科學與技術、社會等的密切聯系,引領學生緊扣項目任務深入探究,捕捉生物世界中的各種規律,從而培養形成良好的科學態度、健康意識和社會責任等素養。
四、結語
生物課程教學特別強調通過項目探究與學習實踐,激勵學生積極參與探索學習的過程,鍛煉他們的動手和動腦能力,提升他們發現、分析和解決各種真實問題的素質。在核心素養視域下,教師應加強初中生物項自式學習的指導實踐,引導學生及時總結項目學習的經驗與教訓,提高自身的項目學習實踐能力和素質,從而有效地培養學生的生物核心素養。
注:本文系福建省寧德市教師進修學院第五屆研訓基地校2023年度專項課題“初中生物學創新性綜合實踐活動項目式教學實踐研究”(立項編號:NDJKYJ23-5)的階段研究成果。
(宋行軍)