項目學(xué)習(xí)在高中生物學(xué)教學(xué)中的實踐
——以“遺傳與進化”為例

毛新華

(江蘇省張家港市常青藤實驗學(xué)校 215600)

項目學(xué)習(xí)是一種動態(tài)化的學(xué)習(xí)方法，教師根據(jù)文獻積累與學(xué)科知識，以及學(xué)生的興趣愛好或項目研究的意愿為前提，科學(xué)合理地設(shè)置項目，組織他們以小組為單位進行自主學(xué)習(xí)與合作探究，使其掌握相應(yīng)的知識與技能，且可以拓展至課外.在高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)主動探索更為有效的項目學(xué)習(xí)策略，帶來學(xué)生新穎的學(xué)習(xí)體驗，強化他們的生物綜合素質(zhì).

1 結(jié)合教材選定項目，做好學(xué)習(xí)準(zhǔn)備工作

在高中生物課程教學(xué)中，為有效應(yīng)用項目學(xué)習(xí)法，選定項目不僅是前提，還是確保項目學(xué)習(xí)能夠順利實施的關(guān)鍵所在.基于項目學(xué)習(xí)的本質(zhì)來看，教師應(yīng)以教材內(nèi)容為基本依托，結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求與教學(xué)對象的實際情況，選定適當(dāng)?shù)捻椖?，突出開放性、趣味性、實用性與目標(biāo)性等特征，同時確定項目的大小與范圍，做好項目學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備工作.

2 適當(dāng)加入挑戰(zhàn)話題，主動進行項目學(xué)習(xí)

在高中生物教學(xué)中應(yīng)用項目學(xué)習(xí)時，當(dāng)確定好項目主題以后，教師需要對項目學(xué)習(xí)的具體內(nèi)容合理設(shè)置，為學(xué)生指明項目學(xué)習(xí)的方向，使其擁有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓他們的學(xué)習(xí)行為有針對性.同時，教師可在項目學(xué)習(xí)中適當(dāng)加入一些挑戰(zhàn)性話題，提升難度，吸引學(xué)生主動進行項目學(xué)習(xí)，鍛煉他們?nèi)轿坏乃伎寄芰?，使其跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的學(xué)習(xí).

3 鼓勵自主探究項目，綜合運用學(xué)科知識

針對高中生來說，項目學(xué)習(xí)作為連接高中和大學(xué)之間的紐帶，有助于他們長遠思考意識與全局觀的培養(yǎng)和提升，使其形成全方位考慮的思維模式，并鍛煉個人搜集信息的能力.在高中生物教學(xué)過程中應(yīng)用項目學(xué)習(xí)時，教師需要鼓勵學(xué)生自主探究項目主題與內(nèi)容，使其綜合運用生物學(xué)科及其它相關(guān)科目的知識，極力展現(xiàn)個人能力，充分突出他們的主體地位.

例如，在進行“減數(shù)分裂”教學(xué)時，教師可將本節(jié)課內(nèi)容設(shè)定為多個項目，包括：減數(shù)分裂的定義、減數(shù)分裂的過程、減數(shù)分裂的變化規(guī)律、減數(shù)分裂和有絲分裂的比較、受精作用的定義及意義等.課堂上，教師要求學(xué)生自主閱讀課本知識，說出減數(shù)分裂的定義，結(jié)合概念找出減數(shù)分裂的對象、時期、特點、結(jié)果等信息，使其獨立完成第一個小項目的學(xué)習(xí)，讓他們學(xué)會分析教材內(nèi)容與提取關(guān)鍵信息.接著，教師讓學(xué)生從課本中找出同源染色體的定義，多媒體課件同步呈現(xiàn)出同源染色體的形態(tài)，強調(diào)減數(shù)分裂過程中配對的兩條染色體；形狀和大小一般都相同；一條來自父方，一條來自母方，使其從教材中找出來，且理解聯(lián)會、四分體、交叉互換等概念.隨后教師繼續(xù)鼓勵學(xué)生自主探究項目，使其綜合應(yīng)用知識經(jīng)驗獨立學(xué)習(xí)，鍛煉他們的自學(xué)意識與能力，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).

4 圍繞項目積極交流，強化多方互動效果

對于高中生物項目學(xué)習(xí)而言，教師需要積極圍繞項目內(nèi)容開展多元化的交流活動，增強師生與生生之間的互動和研討，把高中生物項目學(xué)習(xí)打造成一個有趣生動的多元互動學(xué)習(xí)活動.因此，教師在課堂教學(xué)中采用項目學(xué)習(xí)時，應(yīng)組織學(xué)生圍繞項目學(xué)習(xí)中的問題進行自由研究與討論，鼓勵他們積極發(fā)言，使其勇于表述個人見解，強化多方互動效果.

例如，在開展“自然選擇與適應(yīng)的形成”教學(xué)時，教師可以“適應(yīng)是自然的選擇”為主題設(shè)計項目學(xué)習(xí)，先利用“問題探討”中蝴蝶翅色的適應(yīng)意義做出解釋，提出問題：為什么同一環(huán)境中會有許多翅色艷麗的蝴蝶？由學(xué)生在小組內(nèi)討論與交流，嘗試回答問題，使其發(fā)現(xiàn)同原有認(rèn)知存在沖突，引發(fā)他們學(xué)習(xí)新知識的渴望.接著，教師講解適應(yīng)的概念，利用多媒體技術(shù)列舉一些實例，幫助學(xué)生更為直觀地理解適應(yīng)的概念，如小腸的結(jié)構(gòu)特點適于消化和吸收(展示小腸的結(jié)構(gòu)圖)，適應(yīng)是普遍存在的，所有的生物都具有適應(yīng)環(huán)境的特征，引導(dǎo)他們一起討論，分享一些身邊的實例，如動物的保護色、警戒色，植物的生長與分布等，使其了解適應(yīng)的普遍性與相對性.隨后教師組織學(xué)生以小組為單位深入探討“適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果”，鼓勵小組之間互相討論，鍛煉他們的合作意識.

5 深入項目學(xué)習(xí)實踐，改善學(xué)生核心素養(yǎng)

在高中生物教學(xué)中應(yīng)用項目學(xué)習(xí)時，只有確保項目學(xué)習(xí)的完善，才能夠改善學(xué)生的生物實踐能力，使其生物思維獲得良好發(fā)展，幫助他們建立起科學(xué)的生物學(xué)習(xí)意識及思路.這就要求教師在平常的教學(xué)中應(yīng)當(dāng)引領(lǐng)學(xué)生深入進行項目學(xué)習(xí)，使其從實驗、解疑釋惑、生物探索等方面切入，加深對生物知識的感悟，鍛煉思維能力，改善他們的生物核心素養(yǎng).

例如，在“生物有共同祖先的證據(jù)”教學(xué)中，教師可把本節(jié)課的項目學(xué)習(xí)主題確定為“尋找生物進化的證據(jù)”，教師先提問：原始生命是怎么進化發(fā)展成現(xiàn)代生物界的？對此問題有哪些觀點？提倡學(xué)生各抒己見，結(jié)合其它科目知識及個人認(rèn)知提出認(rèn)為有神創(chuàng)論和進化論兩種看法，實時小結(jié)：科學(xué)家們找到大量可靠證據(jù)證明各種生物是經(jīng)過漫長的時間逐漸進化演變形成的，形成今天豐富多彩的生物界.教師出示項目學(xué)習(xí)目標(biāo)：明確什么是化石，以及化石的成因；從對不同年代的馬化石的研究中，理解生物是進化而來的觀點；掌握化石所代表的生物復(fù)雜程度與不同年代地層之間的關(guān)系；明確解剖學(xué)證據(jù)——同源器官和分子生物學(xué)證據(jù)，及由此證明不同生物之間有一定的親緣關(guān)系的結(jié)論.組織學(xué)生采用獨立思考與合作探究相結(jié)合的方式展開項目學(xué)習(xí)，發(fā)展他們的各項能力，改善他們的綜合素質(zhì).

6 借助生物實驗項目，提升學(xué)生的實驗?zāi)芰?/h2>

生物實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，深化對所學(xué)知識的理解，因此高中生物教學(xué)中應(yīng)充分認(rèn)識到實驗項目的重要性，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容設(shè)計相關(guān)的實驗項目，并根據(jù)項目的難易程度，將學(xué)生劃分成合理小組，使其在小組中進行討論，探討相關(guān)的實驗思路，推測可能的實驗結(jié)論，鞏固其所學(xué)實驗知識的同時，更好地提高其實驗?zāi)芰Γ蛊湓趯嶒灥倪^程中，更加細致地考慮問題，保證實驗步驟的科學(xué)性與合理性.

例如，在進行進一步表達知識教學(xué)中，可組織學(xué)生圍繞以下項目進行學(xué)習(xí)：研究發(fā)現(xiàn)，在體外實驗的條件下 A蛋白和B蛋白可以形成含鐵的桿狀多聚體，該多聚體能識別外界磁場并自動順應(yīng)磁場方向排列.編碼這兩種蛋白的基因為 A基因和B基因，在家鴿的視網(wǎng)膜中共同表達.若這兩個基因失去功能，家鴿的體內(nèi)物質(zhì)及行為可能發(fā)生哪些變化？為驗證以上推測，請設(shè)計實驗來驗證，寫出你的實驗思路(假設(shè)基因可以敲除，敲除過程不考慮).根據(jù)題干描述可以推測兩個基因失去功能，可能導(dǎo)致家鴿無法導(dǎo)航，失去方向感.具體實驗思路如下：首先，選擇健康狀況相同的家鴿，分別標(biāo)記為1、2、3、4組，其中將1組家鴿的A基因敲除；將2組家鴿的B基因敲除；將3組家鴿的A基因、B基因均敲除；對4組家鴿不做處理，作為對照.其次，分別測定4組家鴿視網(wǎng)膜中是否含有含鐵的桿狀蛋白質(zhì)多聚體，如果有進一步測定其含量.最后，在同一條件下放飛4組家鴿，觀察其定向運動能力.需要注意的是實驗應(yīng)多次進行，避免不良因素的干擾，進一步提高實驗的說服力.通過設(shè)計實驗學(xué)習(xí)項目，很好地激發(fā)了學(xué)生的討論熱情.各小組積極思考，制定了相關(guān)的實驗方案，并對實驗細節(jié)進行針對性的優(yōu)化，達到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo).

7 通過學(xué)習(xí)項目創(chuàng)新，更好地拓展學(xué)生視野

高中生物教學(xué)中組織學(xué)生開展項目學(xué)習(xí)活動時，為更好地拓展學(xué)生視野與能力，應(yīng)做好學(xué)習(xí)項目的創(chuàng)新，結(jié)合所學(xué)知識對相關(guān)的項目加以精挑細選，尤其進行適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新與改編，使學(xué)生通過完成項目，對所學(xué)知識有個更為清晰的認(rèn)識，又能很好地突破思維定勢，提高其應(yīng)用所學(xué)解決問題的靈活性，積累解決相關(guān)項目的相關(guān)經(jīng)驗與技巧，以后遇到類似的項目能夠迅速的找到突破口.

例如，在講解半性遺傳規(guī)律時，為更好地突破學(xué)生思維定勢，課堂上可展示如下項目，要求學(xué)生思考討論：小鼠雄性性別由Y染色體上的S基因決定是否發(fā)生.該基因在X染色體沒有等位基因，但是含有S基因的染色體片段可轉(zhuǎn)接到X染色體上.配子能夠正常的形成，且均具備受精能力.含有、不含有S基因的受精卵分別發(fā)育為雄性、雌性，但受精卵含有2個Y染色體時不發(fā)育.某受精卵的基因型為XYS，但S基因丟失，該受精卵發(fā)育成能產(chǎn)生可育雌配子的小鼠.將其和1只體細胞含2條性染色體，但基因型未知的雄鼠雜交得F1， F1小鼠雌性間隨機雜交得F2，請?zhí)接慒2小鼠中雌雄比例.根據(jù)題干可知因雄鼠的基因型未知，因此需要進行分類討論：(1)若雄鼠的基因型為XYS，當(dāng)其和雌鼠XY雜交時，基因型為YSY的小鼠不發(fā)育，因此，F(xiàn)1中XX∶XY∶XYS=1∶1∶1，其中雌性小鼠和雄性小鼠的比例為2∶1，F(xiàn)1雜交雄性產(chǎn)生的配子為1X∶1YS，雌性產(chǎn)生的配子為3X∶1Y，交配后1YSY不發(fā)育，得到3XX∶3XYS∶1XY，雌性和雄性小鼠的比例為4∶3；(2)若雄鼠的基因型為XSY，當(dāng)其和雌鼠XY雜交時，F(xiàn)1中配子以及比例關(guān)系為XSX∶XSY∶XY=1∶1∶1，其中雌性小鼠和雄性小鼠的比例為2∶1，F(xiàn)1雜交雄性產(chǎn)生的配子為1X∶2XS，雌性產(chǎn)生的配子為1X∶1Y，交配后YSY不發(fā)育，得到1XX∶1XY∶2XSX∶2XSY∶1XY，雌性和雄性小鼠的比例為3∶4；(3)若雄鼠的基因型為XSX，當(dāng)其和雌鼠XY雜交時，F(xiàn)1中配子以及比例關(guān)系為XSX∶XSY∶XX∶XY=1∶1∶1∶1，其中雌性小鼠和雄性小鼠的比例為1∶1，F(xiàn)1雜交雄性產(chǎn)生的配子為3X∶1Y，雌性產(chǎn)生的配子為2XS∶1X∶1Y，交配后1YY不發(fā)育，得到6XSX∶2XSY∶3XX∶1XY∶3XY，雌性和雄性小鼠的比例為7∶8；設(shè)計的項目與學(xué)生以往見到的學(xué)習(xí)情境不同，很好的鞏固了學(xué)生所學(xué)，鍛煉了學(xué)生思維的靈活性.