《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) (2017年版)》指出:組織以探究為特點(diǎn)的主動學(xué)習(xí)是落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。而項(xiàng)目學(xué)習(xí)的典型特征是實(shí)踐性、開放性、體驗(yàn)性。通過查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),項(xiàng)目學(xué)習(xí)大部分應(yīng)用于職業(yè)教育和信息技術(shù)的教學(xué),在高中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用案例較少。本文以“自釀酒”項(xiàng)目為例,為項(xiàng)目學(xué)習(xí)在高中生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)施提供借鑒。
項(xiàng)目學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)過程圍繞某個具體的項(xiàng)目,以學(xué)科的概念和原理為中心,充分選擇和利用最優(yōu)化的學(xué)習(xí)資源,團(tuán)隊(duì)共同解決一個復(fù)雜問題或完成一個綜合性任務(wù),通過切身體驗(yàn)獲得知識和技能的一種新型學(xué)習(xí)方式。
項(xiàng)目學(xué)習(xí)主要由內(nèi)容、活動、情景和結(jié)果四個要素構(gòu)成。內(nèi)容:真實(shí)情景或者現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)的需要解決的一系列問題;活動:通過制定方案或者計(jì)劃解決問題所進(jìn)行的實(shí)踐活動或者探究活動;情景:支持學(xué)生進(jìn)行探究活動的環(huán)境,可以是實(shí)體的學(xué)習(xí)環(huán)境,也可以是以信息技術(shù)為載體的虛擬的環(huán)境;結(jié)果:通過探究活動將學(xué)習(xí)的新知識、新技能以作品的形式展現(xiàn)出來。
一個好的項(xiàng)目需要滿足兩個標(biāo)準(zhǔn)。第一,學(xué)生要有探究的欲望,學(xué)生必須把自己的工作當(dāng)作一項(xiàng)重要的任務(wù),并且想要把它做好;第二,一個有意義的項(xiàng)目必須達(dá)到教育的目的?;谏厦鎯蓚€標(biāo)準(zhǔn),將項(xiàng)目學(xué)習(xí)分為以下幾個步驟進(jìn)行。
1.設(shè)置項(xiàng)目情景。良好的開端是成功的一半。教師可以通過一個能激發(fā)學(xué)生興趣并引發(fā)質(zhì)疑的情景將學(xué)生引入一個項(xiàng)目,從而有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲。項(xiàng)目學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)的情景可以有多種形式:一個視頻,一場生動的討論,一次講座,一次實(shí)地考察,或者一個通過多媒體設(shè)置的場景等。
2.確定中心問題。一個好的問題要從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā),注重理論與實(shí)踐的結(jié)合,同時促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展,并能提高他們獲得和應(yīng)用新知識的能力。因此,確定一個項(xiàng)目的中心問題既要緊扣生物課程標(biāo)準(zhǔn),又要符合學(xué)生的生活實(shí)際。首先,中心問題要以一種清晰、令人信服的語言抓住這個項(xiàng)目的核心,給學(xué)生們一種使命感和挑戰(zhàn)感;其次,中心問題的設(shè)置必須符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),既要考慮學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知發(fā)展水平,也要考慮學(xué)生的潛在發(fā)展水平。
3.劃分合作小組。在完成項(xiàng)目的過程中,要培養(yǎng)學(xué)生的21世紀(jì)技能,如協(xié)作、溝通、批判性思維和使用技術(shù)等,這些技能的培養(yǎng)在他們未來的工作和生活中將大有裨益。培養(yǎng)21世紀(jì)技能也符合項(xiàng)目學(xué)習(xí)的第二個標(biāo)準(zhǔn),而且這個標(biāo)準(zhǔn)非常重要。要培養(yǎng)學(xué)生的21世紀(jì)技能離不開合作,因此應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的特長和興趣,依照“組內(nèi)異質(zhì),組間同質(zhì)”的原則,將學(xué)生劃分成小組,進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)。
4.進(jìn)行活動探究。劃分好合作小組后,學(xué)生要針對中心問題進(jìn)行探究方案的設(shè)計(jì)與修訂。從中心問題出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生去尋找解決問題的辦法。在這個過程中,學(xué)生會不斷遇到新的問題,這就需要他們通過各種途徑來學(xué)習(xí)新知識,以解決各種問題。活動探究也要有反饋和修改的過程,讓學(xué)生體會到高質(zhì)量的產(chǎn)品并不是一次就能創(chuàng)作完成,而是需要不斷地修改才能完成。在設(shè)計(jì)和修訂方案的過程中,學(xué)生跨學(xué)科思考、整體設(shè)計(jì)、分析問題解決問題的能力就會得到提升。
5.呈現(xiàn)小組作品。當(dāng)學(xué)生向觀眾展示他們的作品時,他們會更關(guān)心作品的質(zhì)量。在小組呈現(xiàn)作品時,受邀的聽眾可以包括學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師、家長及社會人員等。
6.進(jìn)行多元評價。在這一環(huán)節(jié),除了教師提供直接反饋外,還應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自評、互評,還可以安排專家或?qū)熯M(jìn)行評價。
本節(jié)課項(xiàng)目學(xué)習(xí)的主題是“自釀酒”,這個項(xiàng)目包含人教版選修一“果酒和果醋的制作”與必修一“細(xì)胞呼吸”這兩節(jié)的內(nèi)容,后者是前者的原理,前者是后者的應(yīng)用,涉及的知識包括細(xì)胞呼吸、發(fā)酵的裝置與條件。教師通過創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活息息相關(guān)的情景,引入“自釀酒”項(xiàng)目,學(xué)生通過制定方案或計(jì)劃進(jìn)行果酒的釀造活動,最后將釀酒的方案及成品酒展示出來,供大家評價。
1.教學(xué)目標(biāo)。說明酵母菌的細(xì)胞呼吸,探討其原理的應(yīng)用;利用酒酵母制酒,設(shè)計(jì)并安裝生產(chǎn)果汁酒的簡易裝置;認(rèn)同果酒的保健作用,養(yǎng)成良好的飲酒習(xí)慣。
2.課時安排。“自釀酒”項(xiàng)目可安排3課時。其中學(xué)生自學(xué)酵母菌細(xì)胞呼吸的原理及設(shè)計(jì)修改實(shí)驗(yàn)方案1課時;準(zhǔn)備制作果酒的材料 (水果、酵母菌等)及動手制作發(fā)酵裝置1課時;3-4周后,由學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)成果,分析成敗及評定成績1課時。此外,小組成員要在課下觀察和記錄發(fā)酵情況。
3.項(xiàng)目實(shí)施。
(1)創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目情景,確定中心問題。在“果酒和果醋的制作”一節(jié)中,可以創(chuàng)設(shè)以下情景:中國的酒文化歷史悠久,源遠(yuǎn)流長,近幾年,市場上出現(xiàn)了越來越多的果酒,如葡萄酒、蘋果酒等。由于果酒具有保健作用,深受大家的喜愛,你是否想自己動手來做一壇醇香、濃郁的果酒呢?學(xué)生對果酒的制作非常感興趣,教師還可以將自制的果酒帶到課堂上,激發(fā)學(xué)生制作果酒的興趣。當(dāng)學(xué)生對“自釀酒”項(xiàng)目產(chǎn)生濃厚的興趣時,教師要適時地提出項(xiàng)目的要求:項(xiàng)目完成后,要呈現(xiàn)一壇果酒供大家品評,并制作微課進(jìn)行展示及匯報(bào)。
在“自釀酒”項(xiàng)目確定后,教師要引導(dǎo)學(xué)生思考釀造果酒的原理及需要的材料和條件,從而確定三個探究問題:一是制作果酒的原理是什么;二是家庭中制作果酒發(fā)酵罐可以用哪些材料來代替;三是在制作過程中如何控制發(fā)酵條件。
(2)劃分合作小組,進(jìn)行探究活動。將五人劃為一小組,小組成員包括記錄員、發(fā)言者和三個組員,各成員要各司其職,相互協(xié)作。劃分好小組后,每個小組根據(jù)中心問題,設(shè)計(jì)與修訂方案,組間進(jìn)行積極地交流,確定可行性方案。在設(shè)計(jì)方案過程中,教師會發(fā)現(xiàn)學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時存在發(fā)酵液被污染及發(fā)酵裝置設(shè)計(jì)不合理等問題。這時教師不要急于指導(dǎo),因?yàn)轫?xiàng)目學(xué)習(xí)的優(yōu)勢就是在學(xué)生遇到問題時,自己想辦法尋求資源,通過自己的努力解決實(shí)際問題,只有這樣才能提高學(xué)生分析問題解決問題的能力。但是教師也要適時地為學(xué)生提供“支點(diǎn)”或“腳手架”,防止學(xué)生走入知識的“死胡同”。
(3)小組呈現(xiàn)作品,進(jìn)行多元評價。當(dāng)“自釀酒”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)完成后,將每一組將釀造出的果酒呈現(xiàn),并對結(jié)果進(jìn)行分析匯報(bào)。教師和學(xué)生對每一組的結(jié)果進(jìn)行評價 (可參照表1中幾個方面進(jìn)行評價),師生共同為每一組打分,還可以請專業(yè)品酒師對每一組釀造的果酒進(jìn)行品評。
表1 成果評價表
項(xiàng)目學(xué)習(xí)的意義不僅是一個課程小項(xiàng)目的完成,而是要思考這個項(xiàng)目會帶來哪些社會效益,在“自釀酒”項(xiàng)目完成后,要讓學(xué)生比較自己制作果酒的方法與當(dāng)今果酒生產(chǎn)廠家的工藝流程有哪些異同。在此基礎(chǔ)上,總結(jié)少量制作轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)需要解決哪些實(shí)際問題。
目前,項(xiàng)目學(xué)習(xí)在中國是一種比較新穎的學(xué)習(xí)方式,它以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,以項(xiàng)目作為主線。它能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲,讓學(xué)生想要去做,想要做好,并且能夠做好。在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中,學(xué)生獲取新知識的同時還培養(yǎng)了21世紀(jì)技能,而且讓學(xué)生真切體會到學(xué)習(xí)是為了應(yīng)用,而不是為了考試。當(dāng)學(xué)生能夠?qū)W以致用的時候,他們就會積極地進(jìn)行知識的意義建構(gòu),而不是機(jī)械地死記硬背。
附錄:
展示一個小組的項(xiàng)目實(shí)施方案:
1)消毒 清洗榨汁機(jī)和發(fā)酵瓶等器材,用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒,晾干,待用。
2)選材 從市場上購買新鮮的紫葡萄 (無破損、無霉變),將葡萄進(jìn)行沖洗,并除去枝梗。
3)榨汁 將葡萄榨汁,取兩個發(fā)酵瓶分別裝入500mL的葡萄汁,編號1、2。
4)酒精發(fā)酵稱取1.0-1.5g的釀酒酵母,活化后與1號發(fā)酵瓶中葡萄汁混合,攪拌均勻,蓋上蓋子,2號作為空白對照。在18-25℃的溫度下進(jìn)行發(fā)酵。每天放氣一次,觀察記錄葡萄酒的發(fā)酵情況,并拍照。
5)果酒檢測 發(fā)酵結(jié)束后,取兩支試管,分別加入1號和2號瓶中的發(fā)酵液2mL,在2支試管中滴入3滴3mol/LH2SO4,振蕩混勻,再加入常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴,振蕩試管,觀察、記錄溶液的顏色的變化,并拍照。