成葉青

摘要 以“變異與育種”專題復(fù)習(xí)為例，嘗試將復(fù)習(xí)課中的專題轉(zhuǎn)換成一個個的項目，然后將這些有內(nèi)在關(guān)聯(lián)的項目整合，打造PBL項目式復(fù)習(xí)模式，從而落實生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。通過教學(xué)實踐展示了概念性課堂項目、探究性課堂項目、體驗性課堂項目等三種不同形式的項目的實踐過程，同時提出一些思考。

關(guān)鍵詞 PBL 專題復(fù)習(xí) 核心素養(yǎng) 教學(xué)實踐 教學(xué)反思

中圖分類號 G633.91

文獻標(biāo)志碼 B

項目式學(xué)習(xí)或者基于問題的學(xué)習(xí)，是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和認(rèn)知學(xué)習(xí)理論而提出的一種學(xué)習(xí)理念。它強調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心，以問題為導(dǎo)向，圍繞某一主題形成項目，學(xué)生在解決問題、完成項目中達成教學(xué)目標(biāo)。該學(xué)習(xí)模式基本包含4個環(huán)節(jié)：根據(jù)需要解決的真實問題情境確定項目主題;小組討論提出方案;點評方案、解決項目;項目應(yīng)用、鞏固提升?；赑BL理念的學(xué)習(xí)模式具有良好的教學(xué)效果，雖然近年來被教師大力提倡，但主要集中在新授課。復(fù)習(xí)課由于學(xué)生任務(wù)重，教師實施PBL教學(xué)比較困難，所以案例極少。新高考模式越來越側(cè)重考查學(xué)生在真實的情境下解決問題的關(guān)鍵能力，傳統(tǒng)以教師為中心的課堂已經(jīng)無法滿足高考教育改革的需要。教師如何在復(fù)習(xí)課中把課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生真正動手動腦，從而提升學(xué)生終身發(fā)展需要的綜合能力，而不是使學(xué)生變成知識儲存器？筆者基于PBL理念在“變異與育種”專題復(fù)習(xí)的教學(xué)中將專題復(fù)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)換成一個個的項目，再將這些有內(nèi)在關(guān)聯(lián)的項目整合，形成項目集合進行教學(xué)實踐。在評課交流與評價反思后，發(fā)現(xiàn)項目式教學(xué)模式可以有效提升學(xué)生在真實情境中解決問題的能力及科學(xué)探究能力，從而落實生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

1指向核心素養(yǎng)的專題復(fù)習(xí)項目設(shè)計與實踐

1.1教學(xué)目標(biāo)和課程項目的設(shè)計

根據(jù)《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《新課標(biāo)》）中對生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)4個維度的要求來確定教學(xué)目標(biāo)及項目主題?！缎抡n標(biāo)》對本專題的要求是：舉例說明種群內(nèi)的某些可遺傳變異將賦予個體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢。具體來說有：概括出基因重組的原因、特點，舉例說明基因重組變異原理在育種上的應(yīng)用;概述基因突變的概念、類型、特點、遺傳效應(yīng)，舉例說明其在誘變育種上的應(yīng)用;舉例說明多倍體育種和單倍體育種在實踐中的應(yīng)用。根據(jù)此要求，設(shè)計了3個著力點不同卻又層次遞進的課程項目（表1）。

1.2教學(xué)過程中項目的實施

1.2.1項目一：概念性課堂——開展概念教學(xué)，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)

傳統(tǒng)復(fù)習(xí)上，教師采用灌輸式教學(xué)，迅速完成該部分的復(fù)習(xí)。但是在這個專題中生物學(xué)術(shù)語多，生物學(xué)現(xiàn)象及事實多而雜，教師若采用灌輸式教學(xué)，則無法調(diào)動學(xué)生的思維，無法檢測復(fù)習(xí)的有效性。教師可引導(dǎo)學(xué)生利用概念圖、思維導(dǎo)圖完成知識網(wǎng)絡(luò)，促進學(xué)生通過抽象、對比、分析、歸納大量的生物學(xué)事實，對生物學(xué)術(shù)語進行有邏輯的聯(lián)系與整理，有效構(gòu)建生物學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)圖，凝練形成生物學(xué)概念，進而形成科學(xué)的自然觀。

本專題的第一個項目實施時大致分四步走。1根據(jù)問題情境確定核心問題，暴露前概念。教師根據(jù)“變異與育種”主題，設(shè)置問題情境“變異與育種有什么關(guān)系呢？”，讓學(xué)生口頭闡述，檢測前概念。2教師設(shè)置子問題：變異有哪些？各有什么特點？在育種方面有哪些應(yīng)用？各種育種方式各有何優(yōu)劣？學(xué)生小組討論，自主構(gòu)建概念。在學(xué)生討論之前，教師引導(dǎo)學(xué)生從變異類型、特點及育種方面的應(yīng)用等方面思考，同時鼓勵學(xué)生盡可能地發(fā)散思考。學(xué)生在分析問題中，將本節(jié)內(nèi)容中相關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵詞或生物學(xué)術(shù)語作為子中心，以分支鏈的形式向四周形成放射狀或者樹狀結(jié)構(gòu)形成知識網(wǎng)絡(luò)圖。3小組代表展示作品，組間點評后，教師補充點評，小組修正概念。4學(xué)生及時應(yīng)用，鞏固概念。這過程可以促進學(xué)生知識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化，提高復(fù)習(xí)效率。

1.2.2項目二：探究性課堂——重視小組合作，探討方案設(shè)計

教師設(shè)置問題情境：現(xiàn)有某轉(zhuǎn)基因純合系A(chǔ)只具有抗除草劑優(yōu)良性狀（基因型為GG，下同），香水稻B具有香味濃郁（DD）、高產(chǎn)（EE）等優(yōu)良性狀，但是不抗除草劑，三種性狀獨立遺傳。請根據(jù)提供的材料，設(shè)計方案獲得香味濃郁、高產(chǎn)、抗除草劑（DDEEGG）的優(yōu)良品種。

各小組討論實驗方案，在方案探究過程中運用知識解決問題。各小組討論出的方案包括以下4種：

1雜交育種方案，遺傳學(xué)原理是基因重組。小組可以文字表述，也可以用遺傳圖解形式表述。文字表述為：轉(zhuǎn)基因純合系A(chǔ)和香水稻B雜交得到F1，F(xiàn)1自交獲得F2，從F2中篩選抗除草劑的高產(chǎn)香濃水稻連續(xù)自交，直至不發(fā)生性狀分離即可得目標(biāo)優(yōu)良品種。遺傳圖解如圖1所示。

2單倍體育種方案，原理是染色體變異和基因重組。文字表述為：轉(zhuǎn)基因純合系A(chǔ)和香水稻B雜交得到F1，取F1的花藥進行離體培養(yǎng)，獲得單倍體，用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得染色體加倍的植物，選抗除草劑高產(chǎn)香濃植株即為目標(biāo)品種。遺傳圖解如圖2所示。

3誘變育種加單倍體育種的組合或者誘變育種加雜交育種的配合（圖3）。這兩種方案一開始都需要進行誘變，利用了誘變育種可以產(chǎn)生新的性狀這一特性來進行的。

4基因工程育種，遺傳學(xué)原理是基因重組。先提取目的基因（抗除草劑基因），然后將目的基因與運載體結(jié)合，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，檢測與篩選。

因為本項目可選方案至少4種，每種方案又有兩種書寫形式，因此點評對學(xué)生的知識運用能力、書寫能力、表達能力和教師的思維運轉(zhuǎn)能力、點評能力都提出了較高的要求。例如，在學(xué)生互評比較哪個組更好的時候，評價標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不再是書寫是否漂亮、排版布局是否合理、語言表達是否有問題、遺傳圖解是否寫錯等，而是學(xué)生一起歸納出一套體現(xiàn)學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)性的評價標(biāo)準(zhǔn)。即文字表述中必須包含四要素：親本材料、交配方式、后代的處理和結(jié)果的選擇。遺傳圖解書寫時通常包含六要素：符號（P親本、F1子一代、F2子二代、×雜交、×自交等）、基因型、表現(xiàn)型、配子（簡單的測交時要寫，此方案不用寫）、比例（需要時寫）、必要文字說明。還有一位學(xué)生提出了多輪回交模式：即先轉(zhuǎn)基因純合系A(chǔ)和香水稻B雜交得到F（1DdEeGg），然后用F1與香水稻B回交，在后代中選抗除草劑的類型（標(biāo)號H1，基因型D_E_Gg），H1再與香水稻B回交，繼續(xù)篩選然后再繼續(xù)回交，多輪回交最后獲得香味濃郁、高產(chǎn)、抗除草劑的品種。這種方式是教師備課時根本沒想到的。這個方案可行嗎？上課時，教師帶著學(xué)生按他的思路推算，發(fā)現(xiàn)能實現(xiàn)目標(biāo)，而且比方案1雜交育種獲得目標(biāo)水稻的比例更高。上課時，筆者雖然肯定了該學(xué)生的想法，但心里還是沒底，因為教參從來沒提過連續(xù)回交這種方案。下課后，筆者查找了相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)2019年安徽的高考模擬題考查過類似的方案。這是教師自己準(zhǔn)備工作還不夠！這個預(yù)設(shè)之外的方案說明了生成性知識是一個大寶藏。

這種讓學(xué)生寫方案來實現(xiàn)項目目標(biāo)從而解決真實問題的PBL復(fù)習(xí)模式，真正地做到讓學(xué)生活“用”知識，調(diào)動起學(xué)生的積極性，驅(qū)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)。同時，教師和學(xué)生小組的點評可以讓學(xué)生明白自己方案中的閃光點和不足之處，使學(xué)生獲得滿滿的成就感和收獲感，從而保障與提升學(xué)生的探究能力。最后，教師開展高考模擬題改編活動，以進行變式練習(xí)鞏固提升學(xué)生的學(xué)習(xí)，進一步鍛煉學(xué)生的思維遷移能力。

1.2.3項目三：體驗性課堂——戶外考察體驗，匯報研學(xué)項目成果

本課程項目在實施時需要因地制宜、尋找本所具備的教學(xué)資源，讓學(xué)生真正走進知識運用的環(huán)境中體驗技術(shù)的力量和魅力。例如，我市黃浦區(qū)的大吉沙島上面就有“隆平國際現(xiàn)代農(nóng)業(yè)公園”，該公園為袁隆平院士謀劃、選址、題名，種植有約8.7×105m2高標(biāo)水田，其中包括約1.1×105m2國家雜交水稻試驗田，該試驗田已成為廣東省唯一被納入全國28個國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心示范點的項目。島上呈現(xiàn)綠色休閑、生機盎然的千畝都市田園風(fēng)光，是“都市錦田”。學(xué)生到水稻基地實地考察，尋訪專業(yè)人員，記錄所見所聞，然后做成研學(xué)報告。這樣的課后體驗式項目可以拓展學(xué)生的視野，增強學(xué)生的民族自豪感，同時提升學(xué)生努力學(xué)習(xí)、報效祖國的動力。

2指向核心素養(yǎng)的項目式專題復(fù)習(xí)的思考

2.1要重思維兼顧打基礎(chǔ)

學(xué)生只有實現(xiàn)深度思維，才能在復(fù)雜散亂的生物學(xué)事實、現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)生命活動的規(guī)律和本質(zhì)。概念性項目學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)不僅可以提升學(xué)生思維，同時也是進一步夯實基礎(chǔ)的過程，這也是復(fù)習(xí)課的重要任務(wù)。

2.2要有深度又要有趣味

通常，人都有畏難情緒。如果教師設(shè)置的項目情境為了體現(xiàn)學(xué)科的深度而變得無趣，學(xué)生會置之不理，或者只是應(yīng)付了事，而不會因為興趣而樂于探究。因此，教師要注意項目問題情境的趣味性，或者在引出項目之前提供有趣的相關(guān)資源給學(xué)生。例如，本專題的探究是有難度的，教師在提出項目問題之前給學(xué)生看與袁隆平院士相關(guān)的視頻，并一直以水稻作為主線牽引整節(jié)課，同時許諾有興趣的學(xué)生可以參加接下來的戶外項目課程。這樣，學(xué)生的積極性就調(diào)動起來了。

2.3全面預(yù)設(shè)并激發(fā)生成

復(fù)習(xí)課不同于新授課，本身容量大，如果教師要以問題或者項目新模式來組織復(fù)習(xí)課，需要預(yù)設(shè)各種可能的方案、學(xué)生在寫方案時可能出現(xiàn)的問題、學(xué)生互評環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題。但是，教師也要注意保持師生之間的平等地位，具有包容的態(tài)度，能鼓勵和保護學(xué)生的積極性，并有效糾正學(xué)生呈現(xiàn)的問題，激發(fā)生成性知識。

2.4關(guān)注實踐又著力發(fā)展

新課程高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實踐經(jīng)歷，強調(diào)依托探究性的活動，加深學(xué)生對生物學(xué)概念的理解，從而樹立科學(xué)的自然觀。學(xué)生在探究方案過程中經(jīng)過推理、討論、分享的實踐過程，獲得了利用生物學(xué)原理解決情境問題的體驗，同時又為個性化的學(xué)習(xí)留出時間和空間，發(fā)展了生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S和語言表達能力。這也符合新課標(biāo)教學(xué)過程重實踐、教學(xué)效果重發(fā)展的要求。

總體而言，本專題的新嘗試給了專題復(fù)習(xí)課一種不同的探索。雖然，課前對教師的備課要求及課堂掌控能力要求相對較高，但基于PBL理念的專題復(fù)習(xí)模式很好地發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，對學(xué)生終身發(fā)展需要的解決問題的綜合能力提升有益。這其實也是生物學(xué)學(xué)科教學(xué)的內(nèi)在深層目標(biāo)。

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