张树峰
自己酿造果酒、制作细胞模型;生态规划设计超然社区田园综合体,解决“三农”问题;对蝴蝶兰进行组织培养及产业化设计;人工养殖小丑鱼;开发教具、设计饰品挂件;课堂激辩、生成问题、解决问题……这是我校高中生物项目式学习课堂中的情景。目前,这种景象正在变成教学常态,以往死气沉沉的生物课堂,正焕发出“生命”的光芒。
借助资源生成项目课程
项目式学习首先要解决的是“项目”问题。我校的系列“项目”课程,有的选取不同内容重组,内容跨度较大,时间一般为一周以上,我们称之为“大项目”,如“果酒制作”“植物组织培养”;有的针对课标中的重要概念来设计,如针对“依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件”,我们设计了“生态规划设计”项目课程,时间一般为2~3个课时,称之为“小项目”;有些是针对某些知识点,如针对“生态系统的结构和功能”,我们设计了“‘瓶水相逢’——生态瓶制作”项目课程,称之为“微项目”,一般一个课时可以完成。
这些项目课程的开发和设计,既要尊重课程标准和学业要求,又要考虑发展学生核心素养,同时还要结合学校的资源优势。如“果酒制作”项目就是在分析课程标准的基础上,针对“细胞是生物体结构和功能的基本单位”“细胞的生存需要能量和营养物质”“发酵工程为人类提供多样的生物产品”这几个重要概念,考虑落实生物学科的生命观念、科学探究、科学思维及社会责任四个学科素养,结合青岛葡萄酒百年酿造历史和学校地处水果产区的区位优势来设计。
再如,在以往的教学中,“生态工程的原理及运用”只是让学生背诵记忆,由于原理较多,应用的实例距离学生生活实际较远,学生学习起来难度较大。针对这一问题,我们尝试让学生结合当地实际进行生态规划设计。学校驻地附近的超然社区环境优美、绿树成荫,空气质量好,但是居民以老人居多、青壮年较少。通过调查发现,这里产业结构单一(大多以水果种植为主)、居民人均年收入较少。为落实课标中“举例说明根据生态学原理、采用系统工程的方法和技术,达到资源多层次和循环利用的目的,使特定区域中的人和自然环境均受益”这一内容标准及生物学科核心素养,我们设计了“生态规划设计”这一项目课程,很好地解决了这一教学难点,既培养了学生发现问题、解决问题的能力,还解决了当地“三农”问题,增强了参与社会事务的社会责任意识。
整体规划实施项目课程
问题驱动,深度学习。真正的学习始于疑问。项目开始时,围绕现实生活中的真实事件,我们先引导学生设计制作思维导图,根据思维导图,基于能力要素及学科素养要求进行有效设问、追问,形成一系列情境化、富有挑战性、有意义的驱动问题。如“生态规划设计”项目中我们设计了如下问题:(1)如果你是一名设计师,你将会如何改造超然社区,让这里生态环境更加优美,吸引更多人群,让更多的年轻人愿意投入家乡建设?(2)如何分析遇到的生态问题?(3)用到哪些生态工程原理?(4)如何运用这些生态工程原理?(5)如何让当地居民认同你的规划设计?力求以问题驱动学生的深度思考和深度学习。
拆解任务,分步实施。常规教学中制定的学习目标通常较为模糊,只指向学生学习结束后应该知道什么,而不能告诉我们如何知道学生已学过或学会了什么,也不能告诉我们学生对概念的理解程度。项目式学习以学习任务替代教学目标,有效地解决了上述问题。“果酒制作”是一个总的学习任务,要完成这一任务,学生必须学习相关的理论知识,在此基础上进行果酒的制作。制作过程中材料的选择、条件的控制、如何检测等科学方法要学习,实验失败了要分析原因、改进实验,项目结束后,还要向同伴介绍自己的研究过程及成果,接受质询,最终还要应用于生活实际,等等。为此,我们将任务拆解成3个小的、操作性较强的亚任务,以保证项目的顺利实施。
在项目式学习中,资料搜集和实地考察是常规的学习方式。通过阅读文献、请教专家、实地考察搜集有关自然和社会问题或现象的资料,并运用科学的统计方法予以分析研究,以明了情况,弄清问题,提出结论和建议,同时也进行了相关知识的学习和储备。“果酒制作”项目中,我们先组织学生查找相关资料,明确果酒制作的原料、菌种、条件、原理等理论知识。在此基础上,利用周末参观青岛葡萄酒博物馆。由于在前面查找资料中产生了一系列问题,在参观过程中,学生观察、询问相当细致,有些问题相当专业,让生产专家都大吃一惊。通过参观考察,既解决了自己的疑问,同时跟生产一线的师傅们了解了生产的工艺流程。另外,学生还自己深入当地农村,了解水果生产、储存和销售情况。一系列准备工作完成后,学生开始设计实验方案,进入实验室开展相关的实验研究。
在实验探究过程中,会出现很多意想不到的问题,但项目式学习强调的就是“问题即机遇”“问题即资源”“解决问题即学习发生”。课堂上利用好这些教学资源,对于培养学生的科学思维习惯和科学探究能力至关重要。“果酒制作”项目刚开始实施就遇到了装置问题。刚进入实验室酿制果酒,学生第一次大都选择了锥形瓶,然而锥形瓶上部开口需用塞子塞住制造无氧环境,而微生物生长过程中产生大量CO2,使得瓶内压强较大而顶开瓶塞,破坏了无氧条件,无法产生酒精。之后学生选择了生活中常见的矿泉水瓶作为实验器材,瓶盖可以拧紧不至于被顶开,但空间内压强仍然較大,有几位学生的瓶子甚至出现了“自爆”现象,实验器材仍然不够理想。学生在查阅文献并对比了几十个不同的装置后,选择了一款一侧和上部与外界联通的装置瓶,并进行了改造,最终得到了近乎完美的果酒制作装置。后续的探究过程中还遇到了不产生酒精、发臭、检测结果无法鉴定等问题,学生在解决问题的过程中获得了相关知识和技能。
课堂展示,规范学习成果。生物项目式学习最后的展示环节,在该环节中,学生阐述自己习得的知识,评价者对其习得的知识、技能、素养以及交流的程度进行评估,让学生感受成功或失败的体验,激发学生参与学习与展示的积极性,暴露学生学习中存在的问题或认知缺陷,收集学习信息为诊断补救做准备等,同时可以规范学生的学习成果。展示的内容遵循“有疑问展示问题、有新意展示创新、有探究展示过程、有训练展示结果”的基本原则,突出重点难点。展示形式包括口头展示、书面展示、情景剧展示、模型展示、教具展示等,培养了学生的沟通及表达能力。
系统支持,顺利实施任务。整个项目实施过程中,教师承担着指导者与建议者的角色。在学生解决问题和完成任务的过程中,提供有助于学生解决问题并获得技能的各类支持,如在解决抽象问题时,提供认识及制作模型、史料及科学研究、设备及实验方法、提示问题解决的线索,等等。同时,为了保证活动顺利进行,还设计了学习日程表(甘特表)、学习任务单。
生物是简约的,一节课的生物内容在书上只是寥寥数语;生物又是丰厚的,它有着丰富的内涵和延伸,更需要生动的教学和学习方法。生物项目式学习,让学生的学习以兴趣为支点,在完成项目中学习,在学习中研究,极大地提高了学生的学科素养和综合素质,为学生未来的发展打下了坚实的基础。