唐谨丁
(广西贵港市高级中学 广西贵港 537100)
2019年新修订的人教版普通高中教科书生物学《选择性必修3·生物技术与工程》选取、整合了原选修教材《生物技术实践》《生物科学与社会》《现代生物科技专题》的内容,整本书由发酵工程、细胞工程、基因工程、生物技术的安全性与伦理问题四章内容组成。
从教材名称和内容的调整可以看出,新修订的教材更加注重生物技术的工程实践。这符合《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》提出的教学过程应注重实践,要以发展学生的生物学学科核心素养为宗旨来构建课程内容。但是,笔者在教学中发现:大部分高中的生物实验室没有此条件让学生进行实践、体验科学家的探究历程,学生对于某些课程内容不能深刻理解,无法落实生物学科素养。基于此,笔者以发酵工程专题为例,以校本课程的形式对国家课程进行拓展延伸,让学生通过实践探究来发展兴趣爱好,学习科学探究方法,提高科学素养,培养科学精神。
发酵工程专题是《选择性必修3·生物技术与工程》教材的第一章内容,该模块介绍了传统发酵技术的应用、果酒果醋的制作原理、发酵工程的基本环节等。由于篇幅较少,教材只简单介绍发酵工程在食品、医药工业及其他工农业生产中的应用。工业生产发酵食品离学生实际生活较远,学生无法想象其中的发酵过程,也不能观察到整个发酵的微妙变化。因此关于具体发酵食品种类及其操作流程,学生在生活中接触不到,通常会死记硬背,无法深入理解。
在教材内容的基础上,笔者开发了拓展型校本课程“发酵食品的制作”,旨在通过还原真实生活情境,让学生以小组合作的形式动手制作一系列发酵食品,进而掌握食品发酵的原理、具体操作步骤以及尝试在发酵后期对食品进行分析与评价。通过这些实践研究,学生在观察食品发酵过程中发展科学思维,在操作步骤中学会探究性实验设计,在美食制作过程中提高对生活的热爱,激发对生物的学习兴趣,形成学科核心素养,提高学科课程学习的自主性。
本课程“发酵食品的制作”的总课程目标从生物学学科核心素养角度出发,以真实情境作为载体,围绕以下四个维度进行设计。
(1)生命观念:通过动手制作发酵食品,进而对发酵过程形成基本认识,从色香味角度全程观察物质变化;形成对不同发酵食品的深刻认知。
(2)科学思维:在发酵食品制作中,学会收集、分析、处理各种信息,能归纳概括出发酵原理,发酵食品制作的基本步骤,并对发酵结果进行评价,形成批判性思维。
(3)科学探究:体验发酵食品的制作过程,学会食品制作方法;尝试设计实验方案,养成“多提问”“多探究”“多交流”的科学习惯和科学思维。
(4)社会责任:能够对发酵结果做出理性解释与判断,形成严谨、质疑、实事求是的科学态度,并尝试在新情境中解决新问题。
在生物学学科核心素养的引领下,结合发酵工程专题,笔者搜集了大量参考资料,从实验设计层面,重组编制出以真实生活情境为载体的校本课程。
参考现阶段高中选修课每周1课时的情况,从专题属性、课程内容、授课形式、课时安排等方面对“发酵食品的制作”校本课程进行具体编排(表1),旨在落实生物学学科素养,从而赋予校本课程更高的生物技术含量,使内容更为系统化。
表1 高中生物拓展型选修课“发酵食品的制作”校本课程的具体内容编排
在一个学期中,学生有机会参与了多个发酵食品的制作过程,对发酵原理、发酵现象的观察、发酵产物的品尝等具备真实的生活体验。学生有了生活情境作为认知基础,对于发酵工程专题的学习具有一定的辅助作用,学习效果更高效。
本课程一个专题内容由2课时完成。一节是发酵食品的理论基础知识,一节是让学生以小组形式参与的专题实践活动。
针对理论基础知识,教师采用讲授与演示法,结合发酵食品制作的原理、发酵材料的选择、观察食品发酵过程变化、食品制作的注意事项等方面,以文字和图片的形式,使学生全面了解发酵过程;接着,利用视频还原整个操作过程;最后,对该内容进行拓展延伸,带领学生了解该种发酵食品的历史发源等背景知识,增加学生对食品的认知深度与广度。
另外一节课采用合作探究法:以专题实践形式让学生参与整个发酵食品制作过程。学生以小组为单位,带着做好的小瓶发酵食品放在教室中,每天利用课余时间观察食品发酵的变化过程,最后形成研究性报告,增加对发酵食品的认识。
在课程评价方面,拓展型校本课程更加注重过程性评价,注重考查学生在食品制作阶段体现出来的科学性和规范性及动手能力的发展。因此,笔者以促进学生发展为基础,通过设置自我评价问卷,以小组形式让学生进行自评、小组互评、结合实验报告评价结果、教师综合评价等多种方式,使评价结果更客观。多方参与课程评价,能够发挥多元主体的作用。