項(xiàng)目化學(xué)習(xí)在高中生物學(xué)單元教學(xué)和作業(yè)設(shè)計(jì)中的實(shí)踐研究

蔡?hào)|玲

摘? 要：大單元教學(xué)以大概念為引領(lǐng)整合生物學(xué)知識(shí)，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，構(gòu)建高效課堂，通過(guò)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，探索大單元教學(xué)和作業(yè)設(shè)計(jì)的新模式。文章以“探尋基因的足跡”為項(xiàng)目主題，基于大概念通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)開(kāi)展探究活動(dòng)，找到解決問(wèn)題的方案，注重核心知識(shí)的整合，尊重科學(xué)和科學(xué)史，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的探究情境，關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)，重視實(shí)踐應(yīng)用，在解決問(wèn)題中提高學(xué)生的關(guān)鍵能力。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)；項(xiàng)目化學(xué)習(xí)；單元教學(xué)；作業(yè)設(shè)計(jì)；核心素養(yǎng)

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)是當(dāng)前教育發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，是一種在特定的學(xué)習(xí)情境中以問(wèn)題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方法，以學(xué)生為主體，把教學(xué)重點(diǎn)轉(zhuǎn)化為項(xiàng)目主題。注重培養(yǎng)學(xué)生在面對(duì)困難和挑戰(zhàn)時(shí)，主動(dòng)探究并解決問(wèn)題的能力；注重知識(shí)的再建構(gòu)和思維的遷移；注重實(shí)踐性、探究性，能夠做到學(xué)以致用；學(xué)生以小組合作的方式完成基于真實(shí)情境設(shè)置的任務(wù)，展示自己的問(wèn)題，以及研究的過(guò)程、方法和成果，有效促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

本文以“探尋基因的足跡”為項(xiàng)目主題，闡述基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的單元教學(xué)和作業(yè)設(shè)計(jì)。聚焦生物學(xué)大概念，確定單元主題，依據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》）和教材，結(jié)合學(xué)情確定項(xiàng)目化學(xué)習(xí)內(nèi)容，以驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題設(shè)置子課題，制訂方案和計(jì)劃進(jìn)行探究實(shí)踐，小組匯報(bào)成果，交流分享，反饋評(píng)價(jià)。

一、確定項(xiàng)目主題

1. 項(xiàng)目背景

“探尋基因的足跡”這一項(xiàng)目出自人教版《普通高中教科書(shū)·生物學(xué)》必修2第1章 ～ 第5章的相關(guān)內(nèi)容。圍繞基因是如何發(fā)現(xiàn)的、基因在哪里、基因是什么、基因如何行使功能、基因在代代相傳的過(guò)程中會(huì)發(fā)生哪些變化，以及這些變化會(huì)對(duì)生物產(chǎn)生怎樣的影響等問(wèn)題展開(kāi)項(xiàng)目化探究學(xué)習(xí)活動(dòng)。

在高三的二輪復(fù)習(xí)中開(kāi)展“探尋基因的足跡”這一項(xiàng)目，學(xué)生經(jīng)過(guò)了一輪復(fù)習(xí)，在熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，深入挖掘教材中的隱性知識(shí)，通過(guò)科學(xué)家的故事、科學(xué)家訪(fǎng)談、生物技術(shù)進(jìn)展、科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)、生物科學(xué)史話(huà)、與生物學(xué)有關(guān)的職業(yè)等欄目，關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中拓展知識(shí)的廣度和深度，加深對(duì)核心知識(shí)的理解，發(fā)展生物學(xué)核心素養(yǎng)。

2. 項(xiàng)目化學(xué)習(xí)目標(biāo)

“探尋基因的足跡”這一項(xiàng)目對(duì)應(yīng)《標(biāo)準(zhǔn)》中的大概念：遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳?；凇稑?biāo)準(zhǔn)》和學(xué)情，筆者圍繞大概念進(jìn)行大單元主題教學(xué)和作業(yè)設(shè)計(jì)，本單元項(xiàng)目化學(xué)習(xí)目標(biāo)如下。

生命觀念：通過(guò)總結(jié)基因的結(jié)構(gòu)與功能，基因如何控制蛋白質(zhì)的合成，進(jìn)而控制生物性狀，基因的傳遞和變化與性狀的遺傳和變異之間的關(guān)系，強(qiáng)化生命的物質(zhì)觀。

科學(xué)思維：根據(jù)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系構(gòu)建思維導(dǎo)圖，培養(yǎng)歸納和總結(jié)的思維能力。

科學(xué)探究：對(duì)教材實(shí)驗(yàn)和習(xí)題實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究、創(chuàng)新和拓展，討論實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì)、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，領(lǐng)悟科學(xué)方法，提高科學(xué)探究能力。

社會(huì)責(zé)任：關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)，深入挖掘教材隱性知識(shí)，把所學(xué)的生物學(xué)知識(shí)應(yīng)用于具體的生活中，能夠辨別偽科學(xué)，傳播科學(xué)的生物學(xué)知識(shí)，應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，密切關(guān)注和積極參與相關(guān)生物學(xué)議題的討論，提升社會(huì)責(zé)任感。

3. 項(xiàng)目流程

聚焦生物學(xué)大概念—確定單元主題—以驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題設(shè)置子課題—制訂方案和計(jì)劃—探究實(shí)踐—小組匯報(bào)、交流分享—反饋評(píng)價(jià)。

二、設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)

新高考命題突出對(duì)新課標(biāo)、新教材內(nèi)容的準(zhǔn)確把握，注重對(duì)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的扎實(shí)掌握；尊重科學(xué)和科學(xué)史，考查學(xué)生對(duì)教材中相關(guān)內(nèi)容的理解；注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，考查學(xué)科核心素養(yǎng)；注重實(shí)踐應(yīng)用，關(guān)注社會(huì)實(shí)際問(wèn)題，重視在解決問(wèn)題中考查實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維、科學(xué)探究、歸納概括、演繹推理等素養(yǎng)。結(jié)合單元項(xiàng)目化學(xué)習(xí)目標(biāo)，拆分為以下子課題。

通過(guò)大概念學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生形成生命觀念，注重對(duì)主干知識(shí)和大概念的掌握，回歸教材，構(gòu)建知識(shí)之間的聯(lián)系，反思、總結(jié)所學(xué)知識(shí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的思維能力。據(jù)此，筆者設(shè)立子課題1：構(gòu)建思維導(dǎo)圖——形成知識(shí)體系。

遺傳從本質(zhì)上說(shuō)是基因的代代相傳，可遺傳的變異從本質(zhì)上說(shuō)是生物體基因組成的變化。對(duì)于此項(xiàng)目?jī)?nèi)容，圍繞人類(lèi)認(rèn)識(shí)基因之路“基因是如何發(fā)現(xiàn)的—基因在哪里—基因是什么—基因如何起作用—基因在代代相傳的過(guò)程中會(huì)發(fā)生哪些變化—這些變化對(duì)生物會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響”展開(kāi)。在教學(xué)過(guò)程中，要注重對(duì)生物科學(xué)史和科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習(xí)。本項(xiàng)目以人類(lèi)對(duì)基因的本質(zhì)、功能及現(xiàn)代應(yīng)用的研究歷程為主線(xiàn)展開(kāi)，通過(guò)講好科學(xué)家的故事，重走科學(xué)探索之路，學(xué)習(xí)他們熱愛(ài)科學(xué)，鍥而不舍，敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)觀念的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。據(jù)此，筆者設(shè)立子課題2：講科學(xué)家的故事——重走科學(xué)探索之路。

新高考命題更加重視創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，密切關(guān)注和積極參與相關(guān)社會(huì)議題的討論，注重培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。研究性學(xué)習(xí)注重引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)，如生物學(xué)前沿科技成果，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，目前正在流行的或危害人們健康的相關(guān)疾病，臨床上的重大突破，環(huán)境保護(hù)和生物安全等，鼓勵(lì)學(xué)生積極投身生態(tài)文明建設(shè)，宣傳和踐行健康生活理念。對(duì)此，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查和搜集資料，對(duì)資料進(jìn)行加工，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行辨析、評(píng)價(jià)和批判性思考，嘗試將這些情境與知識(shí)相聯(lián)系，把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐，解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，最后形成研究性學(xué)習(xí)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生獲取處理信息、綜合遷移運(yùn)用能力。據(jù)此，筆者設(shè)立子課題3：研究性學(xué)習(xí)——關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)與探究、創(chuàng)新與應(yīng)用結(jié)合也是新高考命題的特點(diǎn)，注重考查學(xué)生的思維品質(zhì)和學(xué)科素養(yǎng)。生物實(shí)驗(yàn)是學(xué)生運(yùn)用學(xué)科知識(shí)、獲得基本技能、發(fā)展思維方法的重要載體，是發(fā)展思維品質(zhì)、形成實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的良好途徑。對(duì)此，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究、創(chuàng)新和拓展，提高科學(xué)探究能力。據(jù)此，筆者設(shè)立子課題4：科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究——教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)、探究。

三、項(xiàng)目探究實(shí)踐，成果展示

項(xiàng)目學(xué)習(xí)小組以作品的形式展示研究成果，如研究報(bào)告、模型、照片、實(shí)驗(yàn)視頻、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、手繪思維導(dǎo)圖、表格等。在展示、交流過(guò)程中，小組之間相互學(xué)習(xí)、觀摩、交流、互評(píng)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行辨析、評(píng)價(jià)、批判性思考的能力。

子課題1：構(gòu)建思維導(dǎo)圖——形成知識(shí)體系。

系統(tǒng)梳理知識(shí)點(diǎn)，整合知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，構(gòu)建知識(shí)體系，才能深刻理解核心概念。筆者引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，熟練掌握名詞性概念、結(jié)論性語(yǔ)句，理解生物學(xué)大概念、重要概念和次位概念，熟練掌握生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)的原理和方法。通過(guò)構(gòu)建思維導(dǎo)圖，培養(yǎng)學(xué)生的歸納、整理和總結(jié)能力，幫助學(xué)生完善知識(shí)體系，把掌握的知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，提高解題能力，這也是對(duì)學(xué)生思維的一種鍛煉。筆者引導(dǎo)學(xué)生在閱讀教材的基礎(chǔ)上按照自己的想法構(gòu)建思維導(dǎo)圖，在課堂上展示，學(xué)生相互討論，教師點(diǎn)撥、評(píng)價(jià)，進(jìn)一步完善。

子課題2：講科學(xué)家的故事——重走科學(xué)探索之路。

沿著科學(xué)探索之路，搜集孟德?tīng)枴⒓s翰遜、薩頓、摩爾根、格里菲思、艾弗里、赫爾希和蔡斯、沃森和克里克、梅塞爾森等科學(xué)家的資料，了解科學(xué)家的故事、研究材料、研究方法和主要成果等，對(duì)材料進(jìn)行分析、歸納和整理，沿著科學(xué)家的腳步，感受科學(xué)探索的歷程，學(xué)習(xí)科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。項(xiàng)目小組以表格（表1）的形式匯報(bào)子課題2的研究成果。

子課題3：研究性學(xué)習(xí)——關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)。

筆者結(jié)合單元內(nèi)容設(shè)置以下研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容：關(guān)注生物技術(shù)進(jìn)展，搜集資料，了解基因組編輯技術(shù)的研究進(jìn)展，意識(shí)到現(xiàn)代科技是一把“雙刃劍”；查閱資料，分析細(xì)胞發(fā)生癌變的原因，遠(yuǎn)離致癌因子，選擇健康的生活方式；關(guān)注什么是精準(zhǔn)醫(yī)療；了解基因檢測(cè)的利與弊；關(guān)注人類(lèi)遺傳病的檢測(cè)和預(yù)防手段，關(guān)注遺傳病給社會(huì)和家人帶來(lái)的危害，做好人類(lèi)遺傳病預(yù)防的宣傳工作；根據(jù)DNA的特異性和多樣性，了解DNA指紋技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，注重與社會(huì)之間的聯(lián)系，提升社會(huì)責(zé)任。癌癥免疫療法是目前治療癌癥的熱點(diǎn)話(huà)題，研究成果及流程如下：癌癥產(chǎn)生的原因及癌癥的預(yù)防—傳統(tǒng)治療方法的效果及局限性—免疫療法的分類(lèi)及原理—成功的案例—免疫療法面臨的挑戰(zhàn)—免疫療法未來(lái)的發(fā)展方向。

子課題4：科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究——教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)、探究。

在熟練掌握教材實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，學(xué)生不僅要親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，還要從多角度考慮實(shí)驗(yàn)。對(duì)于教材實(shí)驗(yàn)，要多問(wèn)幾個(gè)為什么，思考有沒(méi)有其他的操作方法，換用另外一些儀器或材料能不能做同樣的實(shí)驗(yàn)，把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn)是否可行，從而增強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的深入理解。開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究目的是注重創(chuàng)設(shè)新情境，開(kāi)展新探究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，真正讓學(xué)生“動(dòng)”起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材實(shí)驗(yàn)、科學(xué)史中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)、習(xí)題中遇到的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究、創(chuàng)新、改進(jìn)和拓展，尤其是從經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中體會(huì)科學(xué)研究方法、材料選擇、不同學(xué)科合作的重要性，理解科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)之間的關(guān)系。

四、開(kāi)展反饋評(píng)價(jià)，升華項(xiàng)目

評(píng)價(jià)過(guò)程要重視和發(fā)展學(xué)生的潛能，激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，檢測(cè)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展水平。評(píng)價(jià)方式主要包括過(guò)程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)。過(guò)程性評(píng)價(jià)注重課題內(nèi)容的創(chuàng)新性、實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性和可行性及小組成員的參與情況；結(jié)果性評(píng)價(jià)注重學(xué)生獲取、處理信息的能力及作品展示方式等。教師按照表2的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組進(jìn)行評(píng)分，評(píng)選優(yōu)秀項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組。

總之，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)本質(zhì)上是一種學(xué)習(xí)，而不是一個(gè)項(xiàng)目。對(duì)于學(xué)生而言，意味著一種經(jīng)歷和成長(zhǎng)，注重自主性、體驗(yàn)性和合作性，要開(kāi)展真情境、真實(shí)踐和真探究。為此，教師應(yīng)該基于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求去審視、設(shè)計(jì)和實(shí)踐項(xiàng)目，從而將被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為持續(xù)的學(xué)習(xí)實(shí)踐。

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