基于核心素養(yǎng)的項(xiàng)目式教學(xué)在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

摘" 要：目前，我國(guó)的基礎(chǔ)教育課程改革已經(jīng)全面開展，面對(duì)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(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不再適用。改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，探討有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，是每個(gè)高中生物教師需要面對(duì)的問(wèn)題。項(xiàng)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(shí)驗(yàn)與生活情境相結(jié)合，設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)，精心策劃項(xiàng)目流程，以小組合作學(xué)習(xí)的模式對(duì)項(xiàng)目活動(dòng)進(jìn)行項(xiàng)目探究。文章結(jié)合了教學(xué)的實(shí)際情況，以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)，從項(xiàng)目設(shè)置、項(xiàng)目實(shí)施、考核評(píng)價(jià)和項(xiàng)目反思四個(gè)方面，探討項(xiàng)目式教學(xué)在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；項(xiàng)目式教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一、項(xiàng)目設(shè)置

在實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)的過(guò)程中，項(xiàng)目設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，基本可以分為模型制作類、教材必修實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新類、高考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)生活問(wèn)題類等，很多實(shí)驗(yàn)課程都可以開展項(xiàng)目式教學(xué)，目前也在不斷地摸索中。以下主要介紹兩個(gè)效果顯著的項(xiàng)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(shí)驗(yàn)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(xiàng)目

該項(xiàng)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(yè)第三章第３節(jié)“細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能”的探究實(shí)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(duì)真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。項(xiàng)目主要包含兩個(gè)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(yàn)建構(gòu)模型的過(guò)程。項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間安排在課后，要求學(xué)生在段考結(jié)束后的三個(gè)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(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新”項(xiàng)目

該項(xiàng)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(yè)第五章第４節(jié)“光合作用與能量轉(zhuǎn)化”的探究實(shí)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(duì)葉綠體的存在場(chǎng)所、結(jié)構(gòu)及功能已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。該項(xiàng)目主要包含兩個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)：１． 對(duì)綠葉中色素的提取進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新；２． 對(duì)綠葉中色素的分離進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。該項(xiàng)目實(shí)施的時(shí)間安排在課前，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前一個(gè)星期內(nèi)完成，上交ＰＰＴ課件，并在上課過(guò)程中演示分享成果。

二、項(xiàng)目實(shí)施

項(xiàng)目實(shí)施包括項(xiàng)目流程設(shè)計(jì)，在實(shí)施的過(guò)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(guò)程中，負(fù)責(zé)組織和指導(dǎo)學(xué)生開展項(xiàng)目。

（一）實(shí)施“嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”項(xiàng)目

首先，為了提高學(xué)生生物知識(shí)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(shí)、創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，提升科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生小組合作意識(shí)，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(xiàng)目要求，制訂出行之有效的比賽獎(jiǎng)勵(lì)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(jiǎng)勵(lì)方案”，舉辦的比賽活動(dòng)，獎(jiǎng)勵(lì)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(gè)真核生物細(xì)胞模型（材料學(xué)生自備）。

２． 評(píng)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(jiǎng)勵(lì)：高一/高二：一等獎(jiǎng)?wù)迹保埃ィü玻保懊泉?jiǎng)?wù)迹玻埃ィü玻保该?，三等?jiǎng)共占７０％（共２８名）。

４． 獎(jiǎng)品：一等獎(jiǎng)每個(gè)成員：獎(jiǎng)勵(lì)一支水性筆（配２只筆芯）＋一本筆記本；二等獎(jiǎng)每個(gè)成員：獎(jiǎng)勵(lì)一本筆記本；三等獎(jiǎng)每個(gè)成員：獎(jiǎng)勵(lì)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(dòng)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(hào)和作品名稱的格式標(biāo)注，號(hào)召各宿舍積極參與活動(dòng)。

最后，教師對(duì)作品進(jìn)行評(píng)比，搭建展板和展臺(tái)，展覽優(yōu)秀作品。展板上張貼獲獎(jiǎng)名單，以公示和表彰：展臺(tái)上分區(qū)域擺放一、二和三等獎(jiǎng)優(yōu)秀作品，供全校師生觀看。

（二）實(shí)施“色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新”項(xiàng)目

１． 教師提前一個(gè)星期為學(xué)生布置項(xiàng)目任務(wù)，將全班學(xué)生分成８?jìng)€(gè)小組，每個(gè)小組大約有６～７個(gè)成員，小組分工合作，從實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備、提取分離裝置和提取分離方法３個(gè)環(huán)節(jié)，嘗試對(duì)課本的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，要求制作ＰＰＴ課件，在上課時(shí)演示分享成果。

２． 上課時(shí)學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)方案，鼓勵(lì)創(chuàng)新

有些小組從實(shí)驗(yàn)材料、畫線方法兩個(gè)方面分享了實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、創(chuàng)新方案及預(yù)期結(jié)果。實(shí)驗(yàn)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(duì)其進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié)，鼓勵(lì)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(gè)方面分享了實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)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(gè)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(gè)塑料杯，中間插入一根吸管，用于懸掛、固定住長(zhǎng)形濾紙條；另一種裝置是在有蓋的塑料盒內(nèi)放入３個(gè)直徑略小于塑料盒直徑的圓形濾紙，用濾紙卷將３個(gè)圓形濾紙從中心處串連起來(lái)，在塑料盒下方開一個(gè)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(diǎn)評(píng)總結(jié)，鼓勵(lì)創(chuàng)新。

３． 學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，大膽創(chuàng)新

將學(xué)生分成８?jìng)€(gè)小組，每個(gè)小組分工合作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題。

４． 分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行成果匯報(bào)

由小組代表上臺(tái)展示、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，組織學(xué)生并分析、討論在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。多數(shù)小組的分離結(jié)果是在長(zhǎng)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(gè)小組的分離結(jié)果是在３個(gè)圓形濾紙片上同時(shí)出現(xiàn)了４個(gè)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(diǎn)評(píng)。

５． 小組填寫調(diào)查問(wèn)卷，進(jìn)行考核評(píng)價(jià)

６． 教師總結(jié)，課外延伸

教師需要肯定每組的實(shí)驗(yàn)，解疑在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，出現(xiàn)失敗組別（第七組），鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)識(shí)到“實(shí)驗(yàn)失敗是正常的，貴在分析原因和總結(jié)”。并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課外延伸，對(duì)色素吸光裝置進(jìn)行探索和創(chuàng)新。

三、考核評(píng)價(jià)

（一）評(píng)價(jià)“真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型的制作”項(xiàng)目

教師可采用模型評(píng)價(jià)表，對(duì)學(xué)生的項(xiàng)目進(jìn)行問(wèn)卷或觀察打分評(píng)價(jià)：

１． 模型評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)等級(jí)（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）５部分組成，根據(jù)評(píng)價(jià)表項(xiàng)目，進(jìn)行打分評(píng)價(jià)。

２． 問(wèn)卷打分評(píng)價(jià)：采用填寫問(wèn)卷的形式獲取對(duì)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)。問(wèn)卷星作為一個(gè)專業(yè)的免費(fèi)在線問(wèn)卷調(diào)查、測(cè)評(píng)和投票平臺(tái)，支持分類統(tǒng)計(jì)、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(shì)。教師借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)送問(wèn)卷星二維碼鏈接，讓評(píng)委成員掃描登錄問(wèn)卷界面，填寫基于模型評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的調(diào)查問(wèn)卷，在線上進(jìn)行自評(píng)與互評(píng)、打分并提交，系統(tǒng)自動(dòng)收集學(xué)生的評(píng)價(jià)信息，教師可以及時(shí)查看評(píng)價(jià)結(jié)果。

３． 觀察打分評(píng)價(jià)：評(píng)委成員對(duì)著實(shí)物模型邊觀察、邊在模型評(píng)價(jià)表上進(jìn)行打分評(píng)價(jià)。

教師通過(guò)開展項(xiàng)目式教學(xué)比賽活動(dòng)，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(duì)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(shí)，幫助學(xué)生全面復(fù)習(xí)第三章的知識(shí)點(diǎn)。另一方面，擴(kuò)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(jī)會(huì)，提升了學(xué)生的評(píng)價(jià)能力；同時(shí)還鼓勵(lì)學(xué)生在活動(dòng)中學(xué)會(huì)欣賞和學(xué)習(xí)他人的長(zhǎng)處，讓學(xué)生在評(píng)價(jià)中提高了實(shí)踐動(dòng)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(xiàng)目式教學(xué)模式得到了有效應(yīng)用，具有推廣的價(jià)值。

此項(xiàng)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(dòng)鑲嵌模型、減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的變化模型和ＤＮＡ分子結(jié)構(gòu)模型等。

（二）評(píng)價(jià)“色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新”項(xiàng)目

１． 作品評(píng)價(jià)表主要由團(tuán)隊(duì)協(xié)作（２０分）、實(shí)驗(yàn)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(gè)元素組成，根據(jù)評(píng)價(jià)表項(xiàng)目，進(jìn)行打分評(píng)價(jià)。

２． 由于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新類項(xiàng)目必須在課堂教學(xué)中進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，而受到時(shí)間和教學(xué)進(jìn)度的限制，通常采用填寫問(wèn)卷調(diào)查的形式進(jìn)行評(píng)價(jià)收集。教師可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)送問(wèn)卷星二維碼鏈接，讓學(xué)生掃描填寫基于項(xiàng)目作品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的調(diào)查問(wèn)卷。各組代表從團(tuán)隊(duì)協(xié)作（２０分）、實(shí)驗(yàn)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(gè)方面，對(duì)作品進(jìn)行自評(píng)與互評(píng)、打分并提交，系統(tǒng)自動(dòng)收集學(xué)生的評(píng)價(jià)信息，教師可以及時(shí)查看學(xué)生的評(píng)價(jià)結(jié)果。

教師通過(guò)開展項(xiàng)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(xiàng)目，一方面，有助于學(xué)生理解光合色素的種類和作用、加強(qiáng)學(xué)生對(duì)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(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)創(chuàng)新，提高了自身的動(dòng)手能力，而且發(fā)揮了自身的創(chuàng)新潛能，拓寬了實(shí)驗(yàn)的深度、廣度，使操作簡(jiǎn)單、效率高和省材料，實(shí)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(shí)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(xiàng)目式教學(xué)模式得到了有效應(yīng)用，具有推廣的價(jià)值。

此項(xiàng)目式教學(xué)模式適用于教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)創(chuàng)新教學(xué)，如檢測(cè)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(yǔ)

在項(xiàng)目式教學(xué)過(guò)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(shí)際和預(yù)定的方向。項(xiàng)目式教學(xué)需要為學(xué)生安排充足的時(shí)間，包括課后和課堂上完成項(xiàng)目的時(shí)間，這會(huì)對(duì)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(xiàng)目式教學(xué)對(duì)學(xué)生解決學(xué)科問(wèn)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(xiàng)目式教學(xué)探索，常常在意學(xué)生生物知識(shí)的遷移和提升，希望學(xué)生在完成了一個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)后，能把核心的知識(shí)和能力遷移到其他領(lǐng)域的問(wèn)題解決中。然而在某些項(xiàng)目學(xué)習(xí)完成后，學(xué)生無(wú)法馬上“兌現(xiàn)”能力和思維的遷移。此時(shí)，教師可以對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的過(guò)程進(jìn)行“復(fù)盤”，梳理、解決類似問(wèn)題的過(guò)程。

綜上所述，在這場(chǎng)為未知而學(xué)習(xí)、為未來(lái)而學(xué)習(xí)、為學(xué)會(huì)而學(xué)習(xí)和為創(chuàng)造而學(xué)習(xí)的教育變革中，基于項(xiàng)目的教學(xué)方式脫穎而出。項(xiàng)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(shí)踐中，經(jīng)歷了與以往完全不同的學(xué)習(xí)過(guò)程：設(shè)置項(xiàng)目任務(wù)、精心策劃項(xiàng)目流程、小組合作學(xué)習(xí)實(shí)施項(xiàng)目以及考核評(píng)價(jià)，這才是核心素養(yǎng)視角下真正意義上的項(xiàng)目式教學(xué)。項(xiàng)目式教學(xué)是一個(gè)改變學(xué)習(xí)方式的生動(dòng)實(shí)踐過(guò)程，在進(jìn)一步深化教育體制改革的今天，需要做到把“知識(shí)為本”轉(zhuǎn)化成以“核心素養(yǎng)為本”的教育模式，這也使項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)目，不但有助于學(xué)生深度理解所學(xué)的知識(shí)，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(xiàng)目式教學(xué)模式，深化高中生物的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：羅" 欣）