項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在初中生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確提出了增設(shè)跨學(xué)科實(shí)踐教學(xué)的要求?？鐚W(xué)科教學(xué)不僅能提高學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力，還能提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。因此，在初中生物學(xué)教學(xué)中實(shí)施跨學(xué)科教學(xué)尤為重要。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)作為一種以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，要通過(guò)探究和合作等方式對(duì)學(xué)習(xí)資料進(jìn)行加工、處理、歸納和總結(jié)，最終展示學(xué)習(xí)成果。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)通常由四個(gè)部分構(gòu)成，即提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案、解決問(wèn)題和評(píng)價(jià)反思。文章以北師大版初中生物學(xué)七年級(jí)下冊(cè)第四單元第八章第二節(jié)“食物的消化和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收”為例，探討基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的初中生物學(xué)跨學(xué)科教學(xué)的策略，以供參考。

一、創(chuàng)設(shè)生活化情境，明確跨學(xué)科教學(xué)目標(biāo)

生命的一切活動(dòng)都與生物學(xué)和化學(xué)密切相關(guān)。在這節(jié)課的教學(xué)中，教師首先可以巧妙利用化學(xué)中關(guān)于食物成分的化學(xué)鑒定及消化酶的作用與特性的知識(shí)，創(chuàng)設(shè)如下教學(xué)情境：“淄博因?yàn)闊疽约皟?yōu)質(zhì)服務(wù)吸引大批游客前往打卡，不僅帶動(dòng)了地區(qū)旅游業(yè)的繁榮，還促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。如今，在許多地區(qū)，吃燒烤已成為一種流行趨勢(shì)，成為人們享受生活的一種方式。然而，長(zhǎng)期吃燒烤會(huì)引發(fā)胃脹、惡心嘔吐等胃部不適的癥狀，甚至可能增加罹患胃病和胃癌的風(fēng)險(xiǎn)。這背后的原因是什么呢？”通過(guò)提出問(wèn)題，教師能夠引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課前所學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，初步推斷這些癥狀的出現(xiàn)可能與食物的消化和吸收過(guò)程有關(guān)。

其次，教師可以提出與人體對(duì)食物的消化和吸收相關(guān)的問(wèn)題鏈，如“為何食物需要被消化？消化的對(duì)象具體是什么？食物又是如何被消化的？人體具有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)適應(yīng)這一消化和吸收過(guò)程”，鼓勵(lì)學(xué)生圍繞這些問(wèn)題在課堂上展開(kāi)討論與交流。

最后，在充分聽(tīng)取學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，教師可以明確這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)：一是準(zhǔn)確描述人體消化系統(tǒng)的組成及各個(gè)器官的功能；二是通過(guò)構(gòu)建模型，運(yùn)用歸納概括和批判性思維等方法，深入探討生命現(xiàn)象及其內(nèi)在規(guī)律；三是借助跨學(xué)科實(shí)踐，綜合運(yùn)用多種學(xué)科知識(shí)，深入理解人體對(duì)食物的消化和吸收過(guò)程；四是掌握消化系統(tǒng)相關(guān)疾病的預(yù)防知識(shí)，從而自覺(jué)養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣。同時(shí)，教師要清晰界定這節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)包括：詳盡描述人體消化系統(tǒng)的組成部分；簡(jiǎn)要闡述食物在人體內(nèi)的消化過(guò)程；具體說(shuō)明小腸結(jié)構(gòu)與其強(qiáng)大吸收功能之間的適應(yīng)性特點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)包括：深入理解酶在消化過(guò)程中的關(guān)鍵作用；細(xì)致描述食物在口腔、胃、小腸內(nèi)發(fā)生的主要變化；深刻闡釋小腸為何具備優(yōu)越的吸收結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，小組合作完成探究任務(wù)

在這一環(huán)節(jié)的教學(xué)中，教師和學(xué)生共同搜集資料，并將人體對(duì)食物的消化和吸收的相關(guān)知識(shí)制作成微課視頻。課前，這些微課視頻被分發(fā)給各個(gè)小組，作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的輔助材料。學(xué)生在觀看視頻后，要針對(duì)教師提出的問(wèn)題進(jìn)行小組討論，并通過(guò)合作的方式完成相應(yīng)的探究任務(wù)。這次的課堂任務(wù)分為四個(gè)部分：一是理解食物消化的概念及消化對(duì)象；二是構(gòu)建消化系統(tǒng)模型；三是繪制三大營(yíng)養(yǎng)成分的消化過(guò)程示意圖；四是觀察并了解小腸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

（一）認(rèn)識(shí)食物消化的概念及消化對(duì)象

課前，結(jié)合化學(xué)中分子結(jié)構(gòu)的知識(shí)，學(xué)生已對(duì)蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、維生素、無(wú)機(jī)鹽和水等物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)有了初步了解。教師準(zhǔn)備了教具——3個(gè)玻璃球、3個(gè)乒乓球、1個(gè)濾網(wǎng)（濾網(wǎng)的孔徑能讓玻璃球通過(guò)）和1盆水。課堂上，教師制定了玻璃球和乒乓球分別代表不同食物或成分的規(guī)則（玻璃球代表水、無(wú)機(jī)鹽、維生素，乒乓球代表淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪），引導(dǎo)學(xué)生在這盆水上放置濾網(wǎng)，并將6個(gè)球全部置于濾網(wǎng)上進(jìn)行觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，較小的代表水、無(wú)機(jī)鹽、維生素的玻璃球可以穿過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入水中，較大的代表淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪的乒乓球則無(wú)法穿過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)入水中。通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)，學(xué)生直觀地理解了小分子物質(zhì)易于通過(guò)消化壁進(jìn)入血液被吸收，大分子物質(zhì)則需要先經(jīng)過(guò)消化過(guò)程轉(zhuǎn)化為小分子后才能通過(guò)消化壁進(jìn)入血液被吸收，明確了食物消化的概念及其主要對(duì)象。

（二）構(gòu)建消化系統(tǒng)模型

教師提前為每個(gè)小組發(fā)放了印有“人體消化系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型”的彩圖，要求學(xué)生通過(guò)小組合作，自主學(xué)習(xí)并識(shí)別出食物在消化和吸收過(guò)程中涉及的消化器官和消化腺，進(jìn)而構(gòu)建人體的消化系統(tǒng)模型并繪制成圖。在此過(guò)程中，教師可以提出啟發(fā)性問(wèn)題：“為何人們吃壞肚子時(shí)，嘔吐物呈糊狀且?guī)в兴岢粑叮俊币源艘龑?dǎo)學(xué)生思考食物成分在消化過(guò)程中的變化，進(jìn)而引出“物理性消化”和“化學(xué)性消化”的概念。通過(guò)討論，學(xué)生理解到物理性消化可以使食物變小，而化學(xué)性消化可以改變食物的成分，嘔吐物的性狀正是這兩種消化方式共同作用的結(jié)果。

在這個(gè)部分的教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)自主繪制消化系統(tǒng)模型圖，不僅掌握了消化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，還理解了各器官的功能以及消化酶在食物消化過(guò)程中的重要作用。這一過(guò)程不僅加深了學(xué)生對(duì)消化系統(tǒng)知識(shí)的理解，還提高了他們的歸納整合能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（三）繪制三大營(yíng)養(yǎng)成分的消化過(guò)程示意圖

食物中需要消化的三大營(yíng)養(yǎng)成分是淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪，但這三種營(yíng)養(yǎng)成分的消化過(guò)程及需要的消化酶均存在顯著差異。因此，在課堂上，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)中關(guān)于酶的作用原理，繪制出這三大營(yíng)養(yǎng)成分的消化過(guò)程示意圖，標(biāo)注出其需要的消化酶及最終產(chǎn)物，由學(xué)生代表分別闡述各營(yíng)養(yǎng)成分的消化過(guò)程。

淀粉的消化過(guò)程主要分為三個(gè)階段。第一階段，食物進(jìn)入口腔后，經(jīng)牙齒咀嚼、舌頭攪拌與唾液充分混合，唾液中的淀粉酶能將淀粉分解為麥芽糖，此時(shí)的麥芽糖還不能被人體吸收。第二階段，食物通過(guò)咽和食管進(jìn)入胃，胃的蠕動(dòng)將食物和胃液混合成食糜，但胃液中不含能分解淀粉和麥芽糖的酶。第三階段，食糜進(jìn)入小腸中，小腸中含有三種消化液，分別是來(lái)自小腸壁上的腸腺分泌的腸液、來(lái)自胰腺分泌的胰液以及來(lái)自肝臟分泌的膽汁，其中，腸液和胰液中的多種消化酶將淀粉和麥芽糖最終分解為葡萄糖，葡萄糖屬于小分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能夠輕松透過(guò)小腸絨毛壁和毛細(xì)血管壁進(jìn)入血液。

蛋白質(zhì)的消化過(guò)程同樣包含三個(gè)階段。第一階段，食物在經(jīng)過(guò)口腔、咽、食管后通過(guò)物理性消化變小，但并未發(fā)生化學(xué)變化，因?yàn)榇穗A段沒(méi)有能分解蛋白質(zhì)的酶。第二階段，食物進(jìn)入胃，胃壁上的胃腺分泌的胃液中含有蛋白酶，能初步將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯?，但多肽同樣不能被人體直接吸收。第三階段，食物進(jìn)入小腸，小腸中的腸液和胰液含有能夠消化蛋白質(zhì)和多肽的酶，蛋白質(zhì)和多肽最終在腸液和胰液的作用下被分解為氨基酸，氨基酸同樣屬于小分子物質(zhì)，可以被小腸吸收進(jìn)入血液。

脂肪的消化過(guò)程相對(duì)集中于小腸，雖然小腸中的膽汁不含消化酶，但是它能夠?qū)⒅巨D(zhuǎn)變成脂肪微粒，這個(gè)過(guò)程被稱為乳化。乳化后的脂肪微粒與小腸中腸液和胰液的接觸面積更大，而腸液和胰液中含有消化脂肪的酶，因此，脂肪微粒在腸液和胰液的作用下，最終會(huì)被消化成甘油和脂肪酸，這兩種物質(zhì)均屬于小分子，容易被人體吸收。

總之，淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪這三種大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在消化酶的作用下，能夠在小腸被分解為可被人體吸收的小分子物質(zhì)。由此可見(jiàn)，小腸是人體消化的主要場(chǎng)所，而口腔和胃也在此過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。

在這個(gè)部分的教學(xué)中，教師通過(guò)讓學(xué)生親手繪制三大營(yíng)養(yǎng)成分在人體內(nèi)的消化過(guò)程示意圖，不僅能幫助學(xué)生直觀地理解不同物質(zhì)在不同消化酶作用下的不同產(chǎn)物，還能讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中深化對(duì)知識(shí)的理解和記憶。

（四）觀察并了解小腸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

小腸是大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被消化成可吸收小分子形式的關(guān)鍵場(chǎng)所，其中富含多種消化液。在這個(gè)部分的教學(xué)中，為了引導(dǎo)學(xué)生深入探索小腸的獨(dú)特之處，教師可以利用與人體小腸結(jié)構(gòu)相似的豬小腸開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)，具體包括以下步驟。首先，教師可以將課前精心準(zhǔn)備的一副豬小腸完整展示在學(xué)生面前，然后組織學(xué)生將豬小腸拉直，測(cè)量其長(zhǎng)度。在測(cè)量過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生采用多次測(cè)量取平均值的方式，以確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生感受豬小腸的長(zhǎng)度、外形和質(zhì)感。

其次，教師可以讓學(xué)生分組合作，利用放大鏡觀察豬小腸的內(nèi)表面，并對(duì)比其與外表面的差異。隨后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合觀察結(jié)果、教材相關(guān)內(nèi)容的講解以及教師提供的人體小腸絨毛顯微圖片，繪制人體小腸內(nèi)表面結(jié)構(gòu)圖（圖1）。

最后，由小組代表展示并解讀所繪制的結(jié)構(gòu)圖，闡述小腸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：小腸的長(zhǎng)度遠(yuǎn)超其他消化器官，其內(nèi)表面布滿環(huán)形皺襞和小腸絨毛，這一結(jié)構(gòu)顯著增大了其與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積；小腸絨毛周圍密布毛細(xì)血管，且小腸絨毛壁和毛細(xì)血管壁均極薄，這些特征極大地促進(jìn)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收效率，因此，小腸被公認(rèn)為是吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要場(chǎng)所。此外，教師應(yīng)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，說(shuō)明除了小腸，胃也能吸收少量的水和酒精，而大腸能夠吸收少量水、無(wú)機(jī)鹽及部分維生素。

在這個(gè)部分的教學(xué)中，學(xué)生不僅通過(guò)親身體驗(yàn)和實(shí)際操作獲得了對(duì)小腸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的感性認(rèn)識(shí)，還在觀察與分析的基礎(chǔ)上培養(yǎng)了推理分析能力，并繪制出了人體小腸內(nèi)表面結(jié)構(gòu)圖，從而加深了對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，提升了核心素養(yǎng)。

三、聯(lián)系生活，開(kāi)展跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)

當(dāng)下，吃燒烤已成為人們聚會(huì)、休閑的一種常見(jiàn)娛樂(lè)方式。在學(xué)生學(xué)習(xí)了食物的消化和吸收相關(guān)知識(shí)后，教師可以巧妙地圍繞“燒烤”這一主題，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，探索諸如“燒烤健康嗎”“燒烤食物易于消化嗎”等問(wèn)題。具體而言，教師可以策劃并組織學(xué)生進(jìn)行一次烤肉實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前，教師需要準(zhǔn)備陶爐、木炭、肉串、調(diào)味品等材料，并鼓勵(lì)學(xué)生查閱資料，應(yīng)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)分析燒烤過(guò)程中食物可能發(fā)生的變化及產(chǎn)生的物質(zhì)，并了解這些物質(zhì)的潛在危害。例如，食物在烤制過(guò)程中，其中的水分、蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)流失，從而降低食物的利用率；在高溫持續(xù)的燒烤過(guò)程中，食物中的脂肪和蛋白質(zhì)易產(chǎn)生有害物質(zhì)，如苯并芘，這種物質(zhì)不僅不利于消化和吸收，還可能致癌；長(zhǎng)時(shí)間的腌制和燒烤可能促使食物滋生病毒和細(xì)菌，人食用后可能引發(fā)健康問(wèn)題，如出現(xiàn)惡心嘔吐、胃腸不適、腹脹、發(fā)熱等癥狀。

教師通過(guò)聯(lián)系生活，以燒烤為切入點(diǎn)開(kāi)展跨學(xué)科的實(shí)踐活動(dòng)，不僅能有效培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，還能讓學(xué)生理解燒烤過(guò)程中食物的變化及其影響，認(rèn)識(shí)到長(zhǎng)期過(guò)量食用燒烤食物對(duì)消化和吸收的不良影響，以及可能導(dǎo)致的健康問(wèn)題，從而在生活中自覺(jué)養(yǎng)成良好的飲食習(xí)慣。

結(jié)語(yǔ)

在新時(shí)代的背景下，將跨學(xué)科實(shí)踐融入初中生物學(xué)教學(xué)之中已成為必然趨勢(shì)。教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)生活情境，能夠讓教學(xué)更加貼近生活，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的實(shí)用性和趣味性。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)作為一種有效的教學(xué)模式，為培養(yǎng)學(xué)生的多學(xué)科核心素養(yǎng)提供了堅(jiān)實(shí)的支撐。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)勇于嘗試、勤于思考、善于總結(jié)，不斷在實(shí)踐中提高生物學(xué)教學(xué)水平，以適應(yīng)新時(shí)代對(duì)教育的更高要求。

（作者單位：晉江市紫峰中學(xué)）