摘 要:項目化教學與深度學習之間是相互契合的,利用項目化教學設計引導學生進入深度學習,其項目背景中包含真實情境問題,由不同層次的項目任務驅動學生深度學習的開展。開展《植物的生長發(fā)育》項目式教學,倡導學生在自主、合作、探究中進行知識技能的學習,激發(fā)學生主動地進行知識的意義建構,能有效促進深度學習的發(fā)生,從而培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。
關鍵詞:初中生物;項目化教學;深度學習;植物的生長發(fā)育
一、項目化教學與深度學習的契合
項目化教學是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。在一個真實的情境中,根據(jù)真實的現(xiàn)象提出一個真實的問題,再將問題分解成有一定關聯(lián)和不同層次的任務,進而驅動學生學習;引導學生利用前概念和已有的經(jīng)驗,以及各種工具和資源,理解核心知識并學以致用;以探究型學習為基礎,培養(yǎng)高階思維和關鍵能力,如批判性思維、溝通、協(xié)作和創(chuàng)造力等[1],指導學生解決實際問題,同時學生可通過多種方式展示項目解決的成果。項目化教學與學科教學的關系如圖1所示。
深度學習是指在教師指導下,學生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學習主題,通過積極的探究實踐,深刻地掌握學科核心知識,并運用知識解決實際問題。在這個過程中,教師通過設計有層次的任務來驅動學生的學習,同時為學生提供支架和引導,激發(fā)他們學習的積極性和主動性。
項目化教學強調設計思維的培養(yǎng)和對概念的建構與理解,引導學生在做中理解概念,形成專家思維,實現(xiàn)跨情境的遷移??梢哉f,項目化教學是實現(xiàn)深度學習的有效教學方式。
開展項目化教學,倡導學生在自主、合作、探究中進行知識技能的學習,能激發(fā)學生主動地進行知識的意義建構,有效促進深度學習的發(fā)生,從而培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)??梢哉f,項目化教學與深度學習之間是相互契合的,利用項目化教學設計引導學生進入深度學習,其項目背景中包含了深度學習的真實情境,由不同層次的項目任務驅動學生深度學習的開展。
二、指向深度學習的項目化教學案例
教學《植物的生長發(fā)育》時,按照上述項目化教學程序進行了實踐。
(一)項目背景:引導深度參與
此次項目的學習內容是蘇科版初中生物學八年級上冊第19章《植物的生殖和發(fā)育》第2節(jié)的內容。本部分內容的核心概念是“種子的結構”。前置內容為:植物果實與種子的形成過程,胚珠中的受精卵發(fā)育成胚,受精極核發(fā)育成胚乳,珠被發(fā)育成種皮,種子的結構由種皮、胚乳和胚三部分組成等。教材精選了兩種代表性的種子作為教學內容,兩種種子的結構既有相同點,也有不同點。通過認識種子的結構可以建構種子中各結構的概念,圍繞著“結構與功能觀”進行教與學。這也為后續(xù)學習“種子萌發(fā)需要的條件”及“萌發(fā)后的植物的發(fā)育”奠定了基礎。
在學習本節(jié)內容之前,學生已經(jīng)掌握了光合作用、呼吸作用、能量的來源與釋放等基礎知識,也知道了種子的由來,但對于種子內部的結構是怎樣的還缺乏認知。
通過以上項目背景分析可以選擇項目方向為“研究種子的結構與功能”,從而聯(lián)系生活實際解決相應的真實問題。這也為建構深度學習的情境、幫助學生進入深度學習的狀態(tài)做了鋪墊。
(二)項目目標:指向深度學習
深度學習的教學目標指向學生對學科核心知識的理解與掌握、學科基本思想的體驗與感悟、學科關鍵能力的培養(yǎng)與形成,以及學科高階思維的滲透與提升。[2]
此次項目化教學,以“千年古蓮子”的真實事例作為深度學習的背景,引發(fā)學生的探知欲,從而促進學生進入以支架式項目任務為支撐的沉浸式學習主題情境,提高學生接受知識的效率,同時讓學生直觀地感受知識、豐富體驗。項目目標如下:
1. 通過探究種子的結構與各結構的功能來解決真實問題:古蓮子具有超長壽命的奧秘。
2. 對玉米、蠶豆種子的結構進行探究,建構核心概念“種子的結構”,理解各結構與功能的相互關系,學習科學觀察、科學探究的方法,樹立批判性思維和科學思維的意識。
3. 通過學習植物的生長發(fā)育,建立生命觀、結構與功能觀,培養(yǎng)局部與整體的觀察方法和思維方式。
(三)項目實施:組織深度探究
1. 設計思路
項目化教學流程包括:設定項目情境,引出項目任務,設置項目任務之間的關聯(lián),將概念建構系統(tǒng)化,并將課堂上所學得的知識進行遷移、運用至課外的實踐任務中;在此過程中,通過評價促進學習的推進。具體思路如下:
創(chuàng)設項目情境。通過“千年古蓮子開花”的新聞讓學生進入項目化學習情境,引起學生對種子結構的關注。在項目實施前給出項目評價量表,以明確的量化方式對學生課堂各環(huán)節(jié)的過程性表現(xiàn)進行評價。學生可以自評,也可以互評。評價標準是課前已經(jīng)明確的目標,在課堂上需要根據(jù)真實表現(xiàn)進行評價,以此來推進深度學習。
設置項目任務驅動。分解項目目標,形成項目任務,分別為:探究單、雙子葉種子的不同點與共同點,歸納出種子的結構特點;遷移到真實情境,探究蓮花種子的結構特點。
展示項目成果。學生解決“古蓮子為何具有千年生命力”的疑惑。設置項目化作業(yè),運用課堂所學完成實踐任務——利用蓮子種植蓮花,并觀察記錄生長發(fā)育情況。
為了讓學生深刻理解不同種子結構之間的關聯(lián),以理解知識之間的邏輯,運用多種形式對知識進行再次加工,達成知識結構化并向深度學習的高層次——抽象拓展階段發(fā)展,各級項目化任務圍繞“植物的生長發(fā)育”這個教學主題有序展開。實踐方面,包含課堂實踐與課后實踐;也有微觀的解剖與觀察和宏觀的培育種植蓮花;同時還設計了個人實踐與小組實踐,體現(xiàn)了多樣化的課堂教學,有利于學生多種能力的發(fā)展。
2. 具體過程
(1)創(chuàng)設項目情境
教師展示2022年6月在杭州北宋千年古蓮子綻放的圖片,提出問題:千年前的古蓮花是如何重現(xiàn)的?再播放“考古發(fā)現(xiàn)千年前的古蓮子到古蓮花盛開”的視頻,引導學生思考:古蓮子屬于植物的什么器官?為什么古蓮子歷經(jīng)千年仍具有生命力?引出古蓮子作為種子,它具有的功能是與其結構密不可分的。由此確定項目主題與目標:通過探究種子的結構,解開古蓮子具有千年生命力的奧秘。
(2)分項目探究
教師將全班六個小組一分為二,三個小組完成項目任務1,三個小組完成項目任務2,然后全班一起完成項目任務3、4,最后完成作為項目作業(yè)的項目任務5。
項目任務1:探究玉米種子的結構
首先,了解觀察方法:從整體到局部、從外到內、由已知到未知。然后,自主完成以下八個子任務:(1)看一看。觀察外觀,種子的顏色是什么?它是種子什么結構的顏色?(2)畫一畫。描述其外形,畫出其結構。(3)剝一剝。玉米種子的外皮有幾層?(使用紫色玉米粒)(4)掰一掰。剝除外皮后,里面是什么結構?還能再分嗎?(5)切一切。切開種子,觀察內部結構。(使用白色玉米粒)(6)想一想。玉米種子的營養(yǎng)成分主要儲藏在哪里?(7)認一認。觀察不同生長狀態(tài)的玉米種子,識別并指出玉米子葉與胚乳。(8)講一講。小組代表根據(jù)結構示意圖講解玉米種子的結構和組成。
項目任務1設置了八個子任務,驅動學生從外到內、由已知到未知地展開探索。這個過程中,借助教師提供的材料和驅動問題,學生的學習從淺到深逐漸展開。最后一個子任務更是促進學生進行知識的自我整合,逐漸建構“種子的結構”這個核心概念。
項目任務2:探究蠶豆種子的結構
通過問題串推進項目任務的實施:(1)蠶豆種子的外部結構有哪些?(2)蠶豆種子的內部結構有哪些?(3)營養(yǎng)物質儲存在何處?如何驗證?(4)蠶豆種子與玉米種子的異同點是什么?(5)畫出蠶豆種子結構示意圖,并準確指出各部分結構的名稱。
項目任務3:探究種子的類別通過觀察干種子,再次突出種皮的牢固程度。剝開種皮,觀察子葉是否可分,判斷是一片子葉還是兩片子葉。根據(jù)子葉數(shù)量,把植物分為單子葉植物和雙子葉植物。
項目任務4:總結種子的結構及特點
總結出種子的結構由種皮和胚組成。種皮牢固,種皮上的種孔是種子的胚與外界連通的結構;有些種子有胚乳,有些種子的胚乳被子葉吸收;胚的結構包括胚芽、胚軸、胚根、子葉;有些植物具有一片子葉,有些植物具有兩片子葉。胚是植物種子的主要部分,是一個小小的植物生命體。再通過觀察陳年蓮子的特點,讓學生思考并回答古蓮子能歷經(jīng)千年仍具有生命力的原因:(1)古蓮子種皮非常堅硬,能很好地保護內部結構;(2)種子浸泡在水中可浮在水面上,說明內部存有一定量的空氣,可以提供維持內部胚的最低生命活動所需要的氧氣和氮氣;(3)蓮子沒有被水浸泡變軟,內部也沒有水分進入,可以判斷其種孔閉合消失了,把胚與外界隔絕開了,防止水分和微生物等進入。最后通過觀看科學家的解釋視頻,完整解答古蓮子的奧秘。
學生小組討論、歸納、總結種子的結構特點與相關功能,再回歸主題情境“千年古蓮子開花”,對建構的知識進行遷移運用來解決現(xiàn)實問題。這既是過程性的任務驅動,又是本課的成果展示,需要由小組代表展示種子結構,進行總結,并結合課堂上所學的種子結構和功能特點來解答古蓮子的奧秘。
項目任務5:思考如何使蓮子萌發(fā),盛開蓮花,并進行實踐,觀察并記錄整個過程
在項目化實施過程中設置遞進的支架式任務,驅動學生從知識的前結構向單點結構、多點結構、關聯(lián)結構甚至抽象拓展結構發(fā)展,進行深度學習。項目任務驅動的設計遵循“最近發(fā)展區(qū)”原則,如項目任務1中的8個子任務和項目任務2中的5個問題,都是以學生在教師的指導下所能解決的問題作為驅動,以此推進學習。項目任務3與項目任務4進一步驅動學生繼續(xù)對植物種子結構進行歸納總結,從而形成結構化知識,達到關聯(lián)結構的深度學習,并遷移運用形成的關聯(lián)結構水平(種子的結構與功能)來解決關于古蓮子具有千年生命力的奧秘。利用課后拓展作業(yè),引導學生在課外實踐中培育蓮子并觀察其生長發(fā)育,以期在后續(xù)的學習與實踐中為逐漸形成生命觀念而積累思維基礎。
(四)項目評價:檢測深度學習效果
在項目學習開始前,教師指導學生學習項目評價量表(如下頁表1所示),了解不同表現(xiàn)對應的層次及得分,以便在項目學習過程中進行自評、互評及小組評價。三個不同層次的評價標準促使學生對自己、他人、小組的學習處在什么層次和如何達到更高層次都有了清晰的認識,有利于學生高階思維能力發(fā)展和核心素養(yǎng)提升。
在項目化學習過程中把評價前置,讓學生在開始學習之前就了解評價的標準,有助于學生關注并調整自己的學習表現(xiàn),達成深度學習。
總之,此次項目化教學,讓學生從符號學習逐步走向邏輯學習,并最終推動學生達成深度學習。通過任務驅動的方式,學生能夠建構核心概念和相應的知識框架,在科學探究過程中學習科學方法和科學思維。最后,在項目成果展示、交流和小組評價環(huán)節(jié)中,學生實現(xiàn)了意義層面的學習,同時將所學知識遷移運用到實踐活動中去,在實踐中體會、思考結構與功能觀。
參考文獻:
[1] 夏雪梅.項目化學習設計:學習素養(yǎng)視角下的國際與本土實踐[M].北京:教育科學出版社,2018:127.
[2] 龔靜,侯長林,張新婷.深度學習的生發(fā)邏輯、教學模型與實踐路徑[J].現(xiàn)代遠程教育研究,2020(5):46-51.