石進德

（廈門市杏南中學(xué)，福建 廈門 361024）

項目式學(xué)習是指圍繞某個核心概念、實驗過程或教學(xué)環(huán)節(jié)，以新情境下的項目活動引導(dǎo)學(xué)生綜合運用已學(xué)知識完成項目任務(wù)，促進學(xué)生學(xué)習相關(guān)知識，形成系統(tǒng)化、工程性理念的一種學(xué)習方式。［1］項目式學(xué)習為學(xué)生提供融入真實情境的學(xué)習體驗，有助于學(xué)生的深度學(xué)習和解決實際問題，形成和理解科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的知識。此外，項目學(xué)習要求學(xué)生具備良好的科學(xué)思維能力，以富有挑戰(zhàn)性的項目任務(wù)，促進科學(xué)思維的進一步發(fā)展。

“種子的萌發(fā)”為人教版七年級上冊《生物學(xué)》第三單元第二章第一節(jié)的內(nèi)容，通常是課堂上進行“種子萌發(fā)的環(huán)境條件和自身條件”的教學(xué)，安排學(xué)生課后進行“探究種子萌發(fā)條件”的實驗，但因缺乏跟蹤指導(dǎo)，該探究實驗“形同虛設(shè)”。為此，根據(jù)項目式學(xué)習理念，筆者嘗試實踐與研究項目式學(xué)習活動設(shè)計策略，以“明確學(xué)習目標，設(shè)計項目活動問題→厘清項目資源，設(shè)計項目活動方案→課內(nèi)外實驗探究，完成項目活動任務(wù)”等開展“種子的萌發(fā)”項目式學(xué)習活動，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

一、明確項目學(xué)習目標，設(shè)計項目活動問題

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標準（2011 年版）》（下文簡稱課程標準）明確提出：以對科學(xué)本質(zhì)的認識為基礎(chǔ)、提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，組織學(xué)生開展探究性學(xué)習。課程標準對“種子的萌發(fā)”的教學(xué)要求是“描述種子萌發(fā)的條件和過程，建議開展種子萌發(fā)條件的探究活動”。［2］因此，設(shè)計項目學(xué)習目標為：①根據(jù)相關(guān)探究實驗設(shè)計要求，嘗試設(shè)計合理的探究種子萌發(fā)的實驗方案。②根據(jù)實驗方案開展探究種子萌發(fā)條件的實驗，舉例說明植物種子萌發(fā)條件及過程。③討論分析提高種子發(fā)芽率和打破種子休眠的方法。

本項目活動問題是：在觀察的基礎(chǔ)上提出種子萌發(fā)可能需要的環(huán)境條件，并設(shè)計探究實驗方案，進行對照實驗，收集實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)種子萌發(fā)必需的環(huán)境條件和自身條件、種子發(fā)芽率的計算方法和打破種子休眠的方法。［2］

根據(jù)課程基本理念及課程內(nèi)容要求，設(shè)計項目學(xué)習目標及項目活動問題，旨在幫助學(xué)生了解種子萌發(fā)的結(jié)構(gòu)特點，初步形成“生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生命觀念，樹立珍愛生命的意識。學(xué)習對照實驗方案設(shè)計方法，以及探究種子萌發(fā)條件的方法，提高科學(xué)思維能力與科學(xué)探究能力。并能聯(lián)系生產(chǎn)實際，了解優(yōu)選種子、提高種子萌發(fā)率的方法。

二、厘清項目資源，設(shè)計項目活動方案

項目活動問題確立后要進一步厘清項目資源，即了解學(xué)生對項目活動相關(guān)知識學(xué)習情況以及學(xué)習需求，明晰開展項目活動所需的知識與資源的支撐。厘清項目資源是設(shè)計項目活動方案的前提和必要條件，通過創(chuàng)設(shè)系列問題情境有針對性地指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計項目活動方案。

通過小學(xué)科學(xué)課程的“觀察種子的萌發(fā)”及七年級“種子植物”的學(xué)習，學(xué)生對種子的結(jié)構(gòu)及其萌發(fā)條件與過程有一定的感性認識，初步具備科學(xué)探究知識與能力。需要提供有關(guān)實驗材料、創(chuàng)設(shè)真實的問題情境與學(xué)習任務(wù)，幫助學(xué)生學(xué)習如何選擇種子、設(shè)計探究種子萌發(fā)條件對照實驗的原則及方法，初步了解對照組設(shè)置、控制無關(guān)變量等方法及其意義，準確表述實驗現(xiàn)象、實驗過程、實驗結(jié)果及實驗結(jié)論，正確認識種子萌發(fā)條件及其過程。

設(shè)計“探究種子的萌發(fā)”項目活動方案之前，指導(dǎo)學(xué)生思考討論：①可能影響種子萌發(fā)的外界環(huán)境因素是共同作用的結(jié)果還是單因素作用的結(jié)果？②任何一個環(huán)境因素的缺失都將導(dǎo)致種子萌發(fā)的失敗嗎？③如何設(shè)計單因素缺失實驗？④如何根據(jù)已有條件合理選擇實驗設(shè)備？并要求學(xué)生根據(jù)“探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件”項目記錄表，提出探究問題、作出探究假設(shè)，嘗試設(shè)計“探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件”項目活動方案。

厘清項目資源，以便根據(jù)學(xué)生學(xué)情及教學(xué)條件，合理設(shè)計項目式學(xué)習活動，挖掘課程資源，針對性地運用有效措施激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，主動參與項目學(xué)習活動，學(xué)習設(shè)計項目活動方案的方法，體驗科學(xué)探究的嚴謹性，確保項目活動高效、有序地開展。

三、課內(nèi)外實驗探究，完成項目活動任務(wù)

1.課前合作探究

布置學(xué)習任務(wù)，要求學(xué)生課外：①閱讀教科書第14 頁至16 頁，復(fù)習“科學(xué)探究”“對照實驗”的定義及要求。②預(yù)習教科書第88 頁至94 頁。③班級4 個小組即為探究項目組，各選派4 位同學(xué)組成4 個探究活動小組，分別選擇綠豆、豌豆、胡蘿卜及大豆種子開展“種子的萌發(fā)”探究活動。教師準備上述4 種植物的種子各30 粒為實驗材料，指導(dǎo)學(xué)生圍繞項目學(xué)習目標，根據(jù)設(shè)定的實驗條件，合理設(shè)計項目活動方案。要求學(xué)生充分利用身邊合適的廢舊物品、全組成員共同準備實驗裝置；種子要浸泡一定時間后再進行實驗；科學(xué)合理地設(shè)計對照組；及時做好探究實驗記錄。

2.課內(nèi)討論與評價

課堂上指導(dǎo)學(xué)生討論分析“探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件”實驗設(shè)計與實驗結(jié)果，分析種子萌發(fā)必需的條件，進行種子的挑選及土壤水肥管理等項目學(xué)習。

首先，各小組代表介紹本組課前實驗探究的問題、假設(shè)及實驗裝置，其他小組結(jié)合本組實驗提出質(zhì)疑或困惑問題，進行研討與評價。［3］發(fā)現(xiàn)有的小組沒有選擇大小適宜的裝置盛放實驗材料。學(xué)生討論后認為：實驗材料僅是30 粒種子，應(yīng)選用與普通電腦鼠標大小相仿的茶葉盒子或者是300ML 大小的空礦泉水瓶即可。通過討論與評價，幫助學(xué)生學(xué)習規(guī)范、科學(xué)地設(shè)計探究實驗方案的工程學(xué)知識，明確科學(xué)實驗設(shè)計的適宜原則。

其次，各小組代表匯報實驗探究結(jié)果，分析討論得出實驗結(jié)論：種子萌發(fā)需要溫度、水分、空氣與一定的光照。并要求學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果，以加水的量、不同的溫度、是否有空氣、光照的強弱等探究條件為橫坐標，不同條件下種子萌發(fā)數(shù)量為縱坐標繪制“種子萌發(fā)率”的柱狀圖。以數(shù)學(xué)模型直觀地、簡化地表征種子萌發(fā)需要適宜的溫度、一定水分、光照及充足的空氣，體現(xiàn)數(shù)學(xué)與生物學(xué)相融合的教育價值。

進一步創(chuàng)設(shè)問題情境：環(huán)境條件適宜情況下種子沒有全部萌發(fā)的原因是什么？指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)的“未萌發(fā)的種子的形態(tài)結(jié)構(gòu)”及種子萌發(fā)的環(huán)境條件，思考討論得出：種子萌發(fā)需要具有活性的、完整的胚，以及不處于休眠期等自身條件。再設(shè)問：根據(jù)種子萌發(fā)條件，你認為大面積種植蔬菜前應(yīng)開展什么工作？指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習種子的發(fā)芽率計算方法，并簡要介紹大面積播種蔬菜種子后，合理施肥、科學(xué)管理的方法。

3.課后拓展延伸

課堂教學(xué)結(jié)束時，指導(dǎo)學(xué)生課后處理實驗材料的方法，如種植已萌發(fā)的種子，激發(fā)學(xué)生形成珍愛生命的意識與責任感。

拓展延伸課堂上對種子萌發(fā)條件與過程的學(xué)習，指導(dǎo)學(xué)生課后復(fù)習科學(xué)探究一般過程，以概念圖的形式總結(jié)種子萌發(fā)的自身條件與環(huán)境條件（如圖1）。

圖1 種子萌發(fā)的條件

同時，要求學(xué)生課后改進探究實驗存在的問題，深入開展探究實驗。如有一小組學(xué)生以豌豆種子為材料進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無光照的種子萌發(fā)率是75%，而有光照的種子萌發(fā)率是96%，出現(xiàn)科學(xué)性錯誤。針對此問題，介紹有關(guān)研究表明：豌豆種子萌發(fā)與光無關(guān)，但不是所有的種子萌發(fā)皆與光照條件無關(guān)，比如煙草種子等的萌發(fā)就需要一定的光照條件。指導(dǎo)該組學(xué)生重點控制對照實驗的條件，要求課后繼續(xù)進行探究實驗。其他組學(xué)生課后就“探究不同光質(zhì)對種子萌發(fā)的影響”等創(chuàng)新課題進行深入的研究。該組學(xué)生經(jīng)探究實驗發(fā)現(xiàn)無光照一組進行遮光處理時，因空氣和濕度改變而導(dǎo)致出現(xiàn)上述錯誤的實驗結(jié)果，若將兩組實驗的條件嚴格控制為單一變量“是否有光”時，兩組種子的萌發(fā)率則是相同的。

通過“種子的萌發(fā)”項目式學(xué)習活動，學(xué)生在完成項目活動任務(wù)、解決項目活動問題的過程中，習得有關(guān)種子萌發(fā)條件的知識，更重要的是學(xué)習設(shè)計實驗方案、觀察與記錄實驗現(xiàn)象、歸納和總結(jié)實驗結(jié)論的方法，以及運用數(shù)學(xué)知識統(tǒng)計、整理生物學(xué)實驗數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型解決生物學(xué)問題的方法，提高實驗設(shè)計能力、合作、交流能力。

綜上所述，通過項目式學(xué)習活動激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的火花，開拓思辯能力，開創(chuàng)真探究、善研究的教學(xué)模式。學(xué)生在參與項目學(xué)習活動過程中，由個體的被動學(xué)習轉(zhuǎn)為小組的主動學(xué)習，由表層學(xué)習轉(zhuǎn)為深度學(xué)習，促進學(xué)生發(fā)展生物學(xué)核心素養(yǎng)。［4］