項(xiàng)目學(xué)習(xí)在高中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用初探

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) （2017年版）》指出：組織以探究為特點(diǎn)的主動(dòng)學(xué)習(xí)是落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。而項(xiàng)目學(xué)習(xí)的典型特征是實(shí)踐性、開放性、體驗(yàn)性。通過查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目學(xué)習(xí)大部分應(yīng)用于職業(yè)教育和信息技術(shù)的教學(xué)，在高中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用案例較少。本文以“自釀酒”項(xiàng)目為例，為項(xiàng)目學(xué)習(xí)在高中生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)施提供借鑒。

一、項(xiàng)目學(xué)習(xí)的概念及構(gòu)成要素

項(xiàng)目學(xué)習(xí)是指學(xué)習(xí)過程圍繞某個(gè)具體的項(xiàng)目，以學(xué)科的概念和原理為中心，充分選擇和利用最優(yōu)化的學(xué)習(xí)資源，團(tuán)隊(duì)共同解決一個(gè)復(fù)雜問題或完成一個(gè)綜合性任務(wù)，通過切身體驗(yàn)獲得知識(shí)和技能的一種新型學(xué)習(xí)方式。

項(xiàng)目學(xué)習(xí)主要由內(nèi)容、活動(dòng)、情景和結(jié)果四個(gè)要素構(gòu)成。內(nèi)容：真實(shí)情景或者現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)的需要解決的一系列問題；活動(dòng)：通過制定方案或者計(jì)劃解決問題所進(jìn)行的實(shí)踐活動(dòng)或者探究活動(dòng)；情景：支持學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)的環(huán)境，可以是實(shí)體的學(xué)習(xí)環(huán)境，也可以是以信息技術(shù)為載體的虛擬的環(huán)境；結(jié)果：通過探究活動(dòng)將學(xué)習(xí)的新知識(shí)、新技能以作品的形式展現(xiàn)出來。

二、項(xiàng)目學(xué)習(xí)的實(shí)施步驟

一個(gè)好的項(xiàng)目需要滿足兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。第一，學(xué)生要有探究的欲望，學(xué)生必須把自己的工作當(dāng)作一項(xiàng)重要的任務(wù)，并且想要把它做好；第二，一個(gè)有意義的項(xiàng)目必須達(dá)到教育的目的?；谏厦鎯蓚€(gè)標(biāo)準(zhǔn)，將項(xiàng)目學(xué)習(xí)分為以下幾個(gè)步驟進(jìn)行。

1.設(shè)置項(xiàng)目情景。良好的開端是成功的一半。教師可以通過一個(gè)能激發(fā)學(xué)生興趣并引發(fā)質(zhì)疑的情景將學(xué)生引入一個(gè)項(xiàng)目，從而有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲。項(xiàng)目學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)的情景可以有多種形式：一個(gè)視頻，一場生動(dòng)的討論，一次講座，一次實(shí)地考察，或者一個(gè)通過多媒體設(shè)置的場景等。

2.確定中心問題。一個(gè)好的問題要從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā)，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，同時(shí)促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展，并能提高他們獲得和應(yīng)用新知識(shí)的能力。因此，確定一個(gè)項(xiàng)目的中心問題既要緊扣生物課程標(biāo)準(zhǔn)，又要符合學(xué)生的生活實(shí)際。首先，中心問題要以一種清晰、令人信服的語言抓住這個(gè)項(xiàng)目的核心，給學(xué)生們一種使命感和挑戰(zhàn)感；其次，中心問題的設(shè)置必須符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，既要考慮學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知發(fā)展水平，也要考慮學(xué)生的潛在發(fā)展水平。

3.劃分合作小組。在完成項(xiàng)目的過程中，要培養(yǎng)學(xué)生的21世紀(jì)技能，如協(xié)作、溝通、批判性思維和使用技術(shù)等，這些技能的培養(yǎng)在他們未來的工作和生活中將大有裨益。培養(yǎng)21世紀(jì)技能也符合項(xiàng)目學(xué)習(xí)的第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而且這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)非常重要。要培養(yǎng)學(xué)生的21世紀(jì)技能離不開合作，因此應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的特長和興趣，依照“組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)”的原則，將學(xué)生劃分成小組，進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)。

4.進(jìn)行活動(dòng)探究。劃分好合作小組后，學(xué)生要針對(duì)中心問題進(jìn)行探究方案的設(shè)計(jì)與修訂。從中心問題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生去尋找解決問題的辦法。在這個(gè)過程中，學(xué)生會(huì)不斷遇到新的問題，這就需要他們通過各種途徑來學(xué)習(xí)新知識(shí)，以解決各種問題?；顒?dòng)探究也要有反饋和修改的過程，讓學(xué)生體會(huì)到高質(zhì)量的產(chǎn)品并不是一次就能創(chuàng)作完成，而是需要不斷地修改才能完成。在設(shè)計(jì)和修訂方案的過程中，學(xué)生跨學(xué)科思考、整體設(shè)計(jì)、分析問題解決問題的能力就會(huì)得到提升。

5.呈現(xiàn)小組作品。當(dāng)學(xué)生向觀眾展示他們的作品時(shí)，他們會(huì)更關(guān)心作品的質(zhì)量。在小組呈現(xiàn)作品時(shí)，受邀的聽眾可以包括學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師、家長及社會(huì)人員等。

6.進(jìn)行多元評(píng)價(jià)。在這一環(huán)節(jié)，除了教師提供直接反饋外，還應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)，還可以安排專家或?qū)熯M(jìn)行評(píng)價(jià)。

三、項(xiàng)目學(xué)習(xí)的課例分析

本節(jié)課項(xiàng)目學(xué)習(xí)的主題是“自釀酒”，這個(gè)項(xiàng)目包含人教版選修一“果酒和果醋的制作”與必修一“細(xì)胞呼吸”這兩節(jié)的內(nèi)容，后者是前者的原理，前者是后者的應(yīng)用，涉及的知識(shí)包括細(xì)胞呼吸、發(fā)酵的裝置與條件。教師通過創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活息息相關(guān)的情景，引入“自釀酒”項(xiàng)目，學(xué)生通過制定方案或計(jì)劃進(jìn)行果酒的釀造活動(dòng)，最后將釀酒的方案及成品酒展示出來，供大家評(píng)價(jià)。

1.教學(xué)目標(biāo)。說明酵母菌的細(xì)胞呼吸，探討其原理的應(yīng)用；利用酒酵母制酒，設(shè)計(jì)并安裝生產(chǎn)果汁酒的簡易裝置；認(rèn)同果酒的保健作用，養(yǎng)成良好的飲酒習(xí)慣。

2.課時(shí)安排?！白葬劸啤表?xiàng)目可安排3課時(shí)。其中學(xué)生自學(xué)酵母菌細(xì)胞呼吸的原理及設(shè)計(jì)修改實(shí)驗(yàn)方案1課時(shí)；準(zhǔn)備制作果酒的材料 （水果、酵母菌等）及動(dòng)手制作發(fā)酵裝置1課時(shí)；3-4周后，由學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)成果，分析成敗及評(píng)定成績1課時(shí)。此外，小組成員要在課下觀察和記錄發(fā)酵情況。

3.項(xiàng)目實(shí)施。

（1）創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目情景，確定中心問題。在“果酒和果醋的制作”一節(jié)中，可以創(chuàng)設(shè)以下情景：中國的酒文化歷史悠久，源遠(yuǎn)流長，近幾年，市場上出現(xiàn)了越來越多的果酒，如葡萄酒、蘋果酒等。由于果酒具有保健作用，深受大家的喜愛，你是否想自己動(dòng)手來做一壇醇香、濃郁的果酒呢?學(xué)生對(duì)果酒的制作非常感興趣，教師還可以將自制的果酒帶到課堂上，激發(fā)學(xué)生制作果酒的興趣。當(dāng)學(xué)生對(duì)“自釀酒”項(xiàng)目產(chǎn)生濃厚的興趣時(shí)，教師要適時(shí)地提出項(xiàng)目的要求：項(xiàng)目完成后，要呈現(xiàn)一壇果酒供大家品評(píng)，并制作微課進(jìn)行展示及匯報(bào)。

在“自釀酒”項(xiàng)目確定后，教師要引導(dǎo)學(xué)生思考釀造果酒的原理及需要的材料和條件，從而確定三個(gè)探究問題：一是制作果酒的原理是什么；二是家庭中制作果酒發(fā)酵罐可以用哪些材料來代替；三是在制作過程中如何控制發(fā)酵條件。

（2）劃分合作小組，進(jìn)行探究活動(dòng)。將五人劃為一小組，小組成員包括記錄員、發(fā)言者和三個(gè)組員，各成員要各司其職，相互協(xié)作。劃分好小組后，每個(gè)小組根據(jù)中心問題，設(shè)計(jì)與修訂方案，組間進(jìn)行積極地交流，確定可行性方案。在設(shè)計(jì)方案過程中，教師會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)存在發(fā)酵液被污染及發(fā)酵裝置設(shè)計(jì)不合理等問題。這時(shí)教師不要急于指導(dǎo)，因?yàn)轫?xiàng)目學(xué)習(xí)的優(yōu)勢就是在學(xué)生遇到問題時(shí)，自己想辦法尋求資源，通過自己的努力解決實(shí)際問題，只有這樣才能提高學(xué)生分析問題解決問題的能力。但是教師也要適時(shí)地為學(xué)生提供“支點(diǎn)”或“腳手架”，防止學(xué)生走入知識(shí)的“死胡同”。

（3）小組呈現(xiàn)作品，進(jìn)行多元評(píng)價(jià)。當(dāng)“自釀酒”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)完成后，將每一組將釀造出的果酒呈現(xiàn)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析匯報(bào)。教師和學(xué)生對(duì)每一組的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià) （可參照表1中幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)），師生共同為每一組打分，還可以請(qǐng)專業(yè)品酒師對(duì)每一組釀造的果酒進(jìn)行品評(píng)。

表1 成果評(píng)價(jià)表

項(xiàng)目學(xué)習(xí)的意義不僅是一個(gè)課程小項(xiàng)目的完成，而是要思考這個(gè)項(xiàng)目會(huì)帶來哪些社會(huì)效益，在“自釀酒”項(xiàng)目完成后，要讓學(xué)生比較自己制作果酒的方法與當(dāng)今果酒生產(chǎn)廠家的工藝流程有哪些異同。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)少量制作轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)需要解決哪些實(shí)際問題。

四、結(jié)論

目前，項(xiàng)目學(xué)習(xí)在中國是一種比較新穎的學(xué)習(xí)方式，它以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，以項(xiàng)目作為主線。它能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲，讓學(xué)生想要去做，想要做好，并且能夠做好。在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，學(xué)生獲取新知識(shí)的同時(shí)還培養(yǎng)了21世紀(jì)技能，而且讓學(xué)生真切體會(huì)到學(xué)習(xí)是為了應(yīng)用，而不是為了考試。當(dāng)學(xué)生能夠?qū)W以致用的時(shí)候，他們就會(huì)積極地進(jìn)行知識(shí)的意義建構(gòu)，而不是機(jī)械地死記硬背。

附錄：

展示一個(gè)小組的項(xiàng)目實(shí)施方案：

1）消毒 清洗榨汁機(jī)和發(fā)酵瓶等器材，用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精消毒，晾干，待用。

2）選材 從市場上購買新鮮的紫葡萄 （無破損、無霉變），將葡萄進(jìn)行沖洗，并除去枝梗。

3）榨汁 將葡萄榨汁，取兩個(gè)發(fā)酵瓶分別裝入500mL的葡萄汁，編號(hào)1、2。

4）酒精發(fā)酵稱取1.0-1.5g的釀酒酵母，活化后與1號(hào)發(fā)酵瓶中葡萄汁混合，攪拌均勻，蓋上蓋子，2號(hào)作為空白對(duì)照。在18-25℃的溫度下進(jìn)行發(fā)酵。每天放氣一次，觀察記錄葡萄酒的發(fā)酵情況，并拍照。

5）果酒檢測 發(fā)酵結(jié)束后，取兩支試管，分別加入1號(hào)和2號(hào)瓶中的發(fā)酵液2mL，在2支試管中滴入3滴3mol/LH2SO4，振蕩混勻，再加入常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴，振蕩試管，觀察、記錄溶液的顏色的變化，并拍照。