摘" 要:目前,我國的基礎(chǔ)教育課程改革已經(jīng)全面開展,面對新課標(biāo)中發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)、培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)能力等要求,高中生物實驗的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不再適用。改變傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式,探討有效的實驗教學(xué)策略,是每個高中生物教師需要面對的問題。項目式教學(xué)主張以學(xué)生為中心和課堂主體,教師為主導(dǎo),充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,將生物實驗與生活情境相結(jié)合,設(shè)計項目任務(wù),精心策劃項目流程,以小組合作學(xué)習(xí)的模式對項目活動進(jìn)行項目探究。文章結(jié)合了教學(xué)的實際情況,以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo),從項目設(shè)置、項目實施、考核評價和項目反思四個方面,探討項目式教學(xué)在高中生物實驗教學(xué)中的有效應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);項目式教學(xué);實驗教學(xué)
一、項目設(shè)置
在實施項目式教學(xué)的過程中,項目設(shè)計質(zhì)量的高低決定著學(xué)習(xí)目標(biāo)能否達(dá)成。高中生物實驗內(nèi)容多,基本可以分為模型制作類、教材必修實驗改進(jìn)創(chuàng)新類、高考實驗設(shè)計和生產(chǎn)生活問題類等,很多實驗課程都可以開展項目式教學(xué),目前也在不斷地摸索中。以下主要介紹兩個效果顯著的項目式教學(xué):“嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”和“色素的提取和分離實驗改進(jìn)創(chuàng)新”。
(一)“嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”項目
該項目的教學(xué)主題是高中生物新教材2019年人教版必修一課本57頁第三章第3節(jié)“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能”的探究實踐類“嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了第三章“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”,對真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了一定的認(rèn)識。項目主要包含兩個學(xué)習(xí)任務(wù):1. 嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型;2. 體驗建構(gòu)模型的過程。項目實施時間安排在課后,要求學(xué)生在段考結(jié)束后的三個星期內(nèi)上交細(xì)胞模型成品。
(二)“綠葉中色素的提取和分離實驗改進(jìn)創(chuàng)新”項目
該項目的教學(xué)主題是高中生物新教材2019年人教版必修一課本98頁第五章第4節(jié)“光合作用與能量轉(zhuǎn)化”的探究實踐類“綠葉中色素的提取和分離”的改進(jìn)和創(chuàng)新,學(xué)生在學(xué)習(xí)了第三章“細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)”后,對葉綠體的存在場所、結(jié)構(gòu)及功能已經(jīng)有了一定的認(rèn)識。該項目主要包含兩個學(xué)習(xí)任務(wù):1. 對綠葉中色素的提取進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新;2. 對綠葉中色素的分離進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。該項目實施的時間安排在課前,要求學(xué)生在實驗課前一個星期內(nèi)完成,上交PPT課件,并在上課過程中演示分享成果。
二、項目實施
項目實施包括項目流程設(shè)計,在實施的過程中,要求學(xué)生自主進(jìn)行學(xué)習(xí)探究、討論分析和完成學(xué)習(xí)任務(wù)。教師在這一過程中,負(fù)責(zé)組織和指導(dǎo)學(xué)生開展項目。
(一)實施“嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”項目
首先,為了提高學(xué)生生物知識的應(yīng)用能力,豐富學(xué)生的課余生活,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力,鍛煉學(xué)生的動手能力,提升科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生小組合作意識,展示學(xué)生在學(xué)習(xí)生活中的創(chuàng)新成果,教師可以按照項目要求,制訂出行之有效的比賽獎勵方案,如“邕寧高中高一、高二生物‘真核細(xì)胞模型制作’比賽獎勵方案”,舉辦的比賽活動,獎勵方案如下:
1. 模型制作:各班以宿舍為單位分工合作,制作一個真核生物細(xì)胞模型(材料學(xué)生自備)。
2. 評委成員:高一、高二的生物教師與高一、高二各班的生物課代表。
3. 獎勵:高一/高二:一等獎?wù)迹保埃ィü玻保懊泉務(wù)迹玻埃ィü玻保该?,三等獎共占70%(共28名)?/p>
4. 獎品:一等獎每個成員:獎勵一支水性筆(配2只筆芯)+一本筆記本;二等獎每個成員:獎勵一本筆記本;三等獎每個成員:獎勵一支水性筆(配2只筆芯)。
其次,教師擬定學(xué)生通知書,向高一、高二的學(xué)生發(fā)放比賽活動通知,通知書上寫明,學(xué)生提交的模型作品需統(tǒng)一按照班別、宿舍號和作品名稱的格式標(biāo)注,號召各宿舍積極參與活動。
最后,教師對作品進(jìn)行評比,搭建展板和展臺,展覽優(yōu)秀作品。展板上張貼獲獎名單,以公示和表彰:展臺上分區(qū)域擺放一、二和三等獎優(yōu)秀作品,供全校師生觀看。
(二)實施“色素的提取和分離實驗改進(jìn)創(chuàng)新”項目
1. 教師提前一個星期為學(xué)生布置項目任務(wù),將全班學(xué)生分成8個小組,每個小組大約有6~7個成員,小組分工合作,從實驗材料準(zhǔn)備、提取分離裝置和提取分離方法3個環(huán)節(jié),嘗試對課本的實驗進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,要求制作PPT課件,在上課時演示分享成果。
2. 上課時學(xué)生分享實驗方案,鼓勵創(chuàng)新
有些小組從實驗材料、畫線方法兩個方面分享了實驗改進(jìn)、創(chuàng)新方案及預(yù)期結(jié)果。實驗材料包括蔬菜類(如菠菜、紅薯葉和紅莧菜等)和校園植物類(如金邊冬青衛(wèi)矛、吊竹梅等);畫線方法包括硬幣蘸取畫線、蓋玻片蘸取畫線和載玻片蘸取畫線。教師對其進(jìn)行點評總結(jié),鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新。
有些小組從提取方法、層析液成分和分離裝置3個方面分享了實驗改進(jìn)、創(chuàng)新方案及預(yù)期結(jié)果。提取方法選擇壓葉法提取法,具體做法是:在長形濾紙條的一端放上葉片(上表面朝上),用載玻片在葉片上直接壓印,即可獲得一條深綠色的濾液細(xì)線;也可以在圓形濾紙片的中心處放上葉片(上表面朝上),用試管口在葉片上直接壓印,即可獲得一個深綠色的濾液圓圈。
層析液成分由課本的“石油醚∶丙酮:苯=20∶2∶1”改進(jìn)為“石油醚∶乙酸乙酯=9∶1”,因丙酮、苯含有毒性,改善后的層析液不但安全,而且效果明顯。分離裝置改進(jìn)為有蓋的塑料類,比如倒扣的兩個塑料杯,中間插入一根吸管,用于懸掛、固定住長形濾紙條;另一種裝置是在有蓋的塑料盒內(nèi)放入3個直徑略小于塑料盒直徑的圓形濾紙,用濾紙卷將3個圓形濾紙從中心處串連起來,在塑料盒下方開一個小孔,插入吸管,用于注射和回收層析液。學(xué)生分享后由教師進(jìn)行點評總結(jié),鼓勵創(chuàng)新。
3. 學(xué)生進(jìn)行實驗操作,大膽創(chuàng)新
將學(xué)生分成8個小組,每個小組分工合作,進(jìn)行實驗操作,教師關(guān)注學(xué)生,巡堂觀察,引導(dǎo)學(xué)生思考、分析會產(chǎn)生的問題。
4. 分享實驗結(jié)果,進(jìn)行成果匯報
由小組代表上臺展示、分析實驗結(jié)果,組織學(xué)生并分析、討論在實驗過程中出現(xiàn)的問題。多數(shù)小組的分離結(jié)果是在長形濾紙條上方出現(xiàn)了4條色素帶,從上到下分別是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)和葉綠素b(黃綠色),有一個小組的分離結(jié)果是在3個圓形濾紙片上同時出現(xiàn)了4個圓圈,從外到內(nèi)分別是胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)和葉綠素b(黃綠色)。教師傾聽學(xué)生的分享,并進(jìn)行點評。
5. 小組填寫調(diào)查問卷,進(jìn)行考核評價
6. 教師總結(jié),課外延伸
教師需要肯定每組的實驗,解疑在實驗過程中遇到的問題,出現(xiàn)失敗組別(第七組),鼓勵學(xué)生認(rèn)識到“實驗失敗是正常的,貴在分析原因和總結(jié)”。并鼓勵學(xué)生進(jìn)行課外延伸,對色素吸光裝置進(jìn)行探索和創(chuàng)新。
三、考核評價
(一)評價“真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型的制作”項目
教師可采用模型評價表,對學(xué)生的項目進(jìn)行問卷或觀察打分評價:
1. 模型評價表主要由科學(xué)性(40分)、正確性(20分)、藝術(shù)性(20分)、材料性(20分)和評價等級(A、B、C、D)5部分組成,根據(jù)評價表項目,進(jìn)行打分評價。
2. 問卷打分評價:采用填寫問卷的形式獲取對項目的評價。問卷星作為一個專業(yè)的免費在線問卷調(diào)查、測評和投票平臺,支持分類統(tǒng)計、交叉分析、平板填寫和微信群發(fā),與傳統(tǒng)的調(diào)查方式和其他調(diào)查網(wǎng)站、系統(tǒng)相比,具有快捷、易用和低成本的明顯優(yōu)勢。教師借助網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)送問卷星二維碼鏈接,讓評委成員掃描登錄問卷界面,填寫基于模型評價標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的調(diào)查問卷,在線上進(jìn)行自評與互評、打分并提交,系統(tǒng)自動收集學(xué)生的評價信息,教師可以及時查看評價結(jié)果。
3. 觀察打分評價:評委成員對著實物模型邊觀察、邊在模型評價表上進(jìn)行打分評價。
教師通過開展項目式教學(xué)比賽活動,組織學(xué)生制作真核細(xì)胞模型,一方面,可以更好地了解學(xué)生對真核細(xì)胞中各種結(jié)構(gòu)的掌握程度,總結(jié)真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)知識,幫助學(xué)生全面復(fù)習(xí)第三章的知識點。另一方面,擴大了學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)與交流的范圍和深度,提高了學(xué)生參與的積極性,發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)造潛能,為學(xué)生創(chuàng)造了自我反思與自我認(rèn)知的機會,提升了學(xué)生的評價能力;同時還鼓勵學(xué)生在活動中學(xué)會欣賞和學(xué)習(xí)他人的長處,讓學(xué)生在評價中提高了實踐動手能力,極大地促進(jìn)了學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。因此此類項目式教學(xué)模式得到了有效應(yīng)用,具有推廣的價值。
此項目式教學(xué)模式適用于所用的模型制作教學(xué),如生物膜流動鑲嵌模型、減數(shù)分裂過程中染色體的變化模型和DNA分子結(jié)構(gòu)模型等。
(二)評價“色素的提取和分離實驗改進(jìn)創(chuàng)新”項目
1. 作品評價表主要由團(tuán)隊協(xié)作(20分)、實驗材料改進(jìn)創(chuàng)新(20分)、提取裝置方法(20分)、分離裝置方法(20分)、PPT課件演示(20分)和總分(100分)6個元素組成,根據(jù)評價表項目,進(jìn)行打分評價。
2. 由于實驗創(chuàng)新類項目必須在課堂教學(xué)中進(jìn)行考核評價,而受到時間和教學(xué)進(jìn)度的限制,通常采用填寫問卷調(diào)查的形式進(jìn)行評價收集。教師可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)送問卷星二維碼鏈接,讓學(xué)生掃描填寫基于項目作品評價標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的調(diào)查問卷。各組代表從團(tuán)隊協(xié)作(20分)、實驗材料改進(jìn)創(chuàng)新(20分)、提取裝置方法(20分)、分離裝置方法(20分)和PPT課件演示(20分)和總分(100分)6個方面,對作品進(jìn)行自評與互評、打分并提交,系統(tǒng)自動收集學(xué)生的評價信息,教師可以及時查看學(xué)生的評價結(jié)果。
教師通過開展項目式教學(xué),組織學(xué)生開展“綠葉中色素的提取和分離改進(jìn)創(chuàng)新”項目,一方面,有助于學(xué)生理解光合色素的種類和作用、加強學(xué)生對光合作用的理解和掌握,培養(yǎng)學(xué)生提取、分離和觀察葉綠體中色素的技能。另一方面,學(xué)生通過對實驗的改進(jìn)創(chuàng)新,提高了自身的動手能力,而且發(fā)揮了自身的創(chuàng)新潛能,拓寬了實驗的深度、廣度,使操作簡單、效率高和省材料,實現(xiàn)了垃圾的回收利用,密閉性好,符合綠色環(huán)保的要求。同時達(dá)到了多方式呈現(xiàn)分離結(jié)果的目的,極大地發(fā)展了學(xué)生的核心素養(yǎng)。因此此類項目式教學(xué)模式得到了有效應(yīng)用,具有推廣的價值。
此項目式教學(xué)模式適用于教材實驗的改進(jìn)創(chuàng)新教學(xué),如檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì),探究植物細(xì)胞的吸水和失水,觀察植物細(xì)胞的有絲分裂等。
四、結(jié)語
在項目式教學(xué)過程中,教師一定要密切關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)和討論的方向,避免學(xué)生的討論內(nèi)容脫離了實際和預(yù)定的方向。項目式教學(xué)需要為學(xué)生安排充足的時間,包括課后和課堂上完成項目的時間,這會對教學(xué)進(jìn)度產(chǎn)生一定的影響,需要教師合理地把控。此外,項目式教學(xué)對學(xué)生解決學(xué)科問題的方式和學(xué)科思維的培養(yǎng)是循序漸進(jìn)的。目前的項目式教學(xué)探索,常常在意學(xué)生生物知識的遷移和提升,希望學(xué)生在完成了一個項目的學(xué)習(xí)后,能把核心的知識和能力遷移到其他領(lǐng)域的問題解決中。然而在某些項目學(xué)習(xí)完成后,學(xué)生無法馬上“兌現(xiàn)”能力和思維的遷移。此時,教師可以對項目學(xué)習(xí)的過程進(jìn)行“復(fù)盤”,梳理、解決類似問題的過程。
綜上所述,在這場為未知而學(xué)習(xí)、為未來而學(xué)習(xí)、為學(xué)會而學(xué)習(xí)和為創(chuàng)造而學(xué)習(xí)的教育變革中,基于項目的教學(xué)方式脫穎而出。項目式教學(xué)模式以學(xué)生為主體,教師起引導(dǎo)的作用,教師和學(xué)生在實踐中,經(jīng)歷了與以往完全不同的學(xué)習(xí)過程:設(shè)置項目任務(wù)、精心策劃項目流程、小組合作學(xué)習(xí)實施項目以及考核評價,這才是核心素養(yǎng)視角下真正意義上的項目式教學(xué)。項目式教學(xué)是一個改變學(xué)習(xí)方式的生動實踐過程,在進(jìn)一步深化教育體制改革的今天,需要做到把“知識為本”轉(zhuǎn)化成以“核心素養(yǎng)為本”的教育模式,這也使項目式教學(xué)成為最能體現(xiàn)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)形式之一。項目式教學(xué)更需要教師做好備課等相關(guān)工作,從整體的戰(zhàn)略角度合理地規(guī)劃教學(xué),讓學(xué)生完成項目,不但有助于學(xué)生深度理解所學(xué)的知識,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì),促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。因此教師應(yīng)該巧用項目式教學(xué)模式,深化高中生物的實驗教學(xué)的改革與發(fā)展。
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(責(zé)任編輯:羅" 欣)