基于问题导向的“生物工作坊”实践
——以“培养和观察食用菌”教学为例
2020-03-30
(南通市通州区平潮实验初级中学 江苏南通 226361)
生物工作坊是教学组织的新形态,它不仅仅是一个供学生活动的有形场所,还为学生提供了一套学习模式,包涵了项目导师制的师生关系,小组定制化的学习方式,经历创造式的学习过程以及成果个性化展示的学习评价。生物工作坊能为教学提供更丰富的课程资源、更广阔的交流平台、更宽松的实践时空。基于问题导向的生物工作坊围绕问题展开实践,倡导通过实践发现真实问题,并基于问题展开系列研究,从而把学习转变成学生自身的需要,极大调动学生的内在动机,使学生在实践过程中理解并建构科学知识,提升发现问题和解决问题的能力,发展合作学习和自主学习的技能,促进学生的终身发展。下面以“培养和观察食用菌”为例,展示基于问题导向的生物工作坊实践教学设计。
1 教材分析和设计思路
“培养和观察食用菌”是苏科版教材七年级下册第十三章第二节“认识真菌”中的实践活动。活动前,学生已认识部分微型真菌,进一步认识大型真菌有助于学生感悟真菌的多样性,也为学习“微生物与人类的关系”奠定了基础。教材安排学生参观食用菌种植场,但由于诸多条件的限制,学校往往无法组织学生现场参观。离开种植场的帮助,学生要独立完成食用菌种植的整个过程有很大的难度。笔者安排学生从网络购买菌菇棒进行培养,这一方法免去了培养料的配制、装料和接种等环节,大大降低了培植食用菌的难度,同样也能让学生体验培植的过程。从网络购买菌菇棒还为学生和食用菌培养专家建立起联系的平台,有效整合社会智力资源,从而提高学生实践的成功率。笔者曾带领两届学生开展食用菌培植的活动,发现第一届的不少学生扔掉了长不出的菌菇棒,可见学生在培植过程中仍会遇到很多问题。由此,笔者想到何不针对这些问题开展自主研究?在组织第二轮食用菌培植活动时,笔者采取了问题导向的学习模式,让学生在培植食用菌过程中发现问题并基于问题展开探究。此实践活动促进了学生的深度学习,取得了良好的教学效果。
2 教学目标
(1)通过培养食用菌和观察、记录食用菌的成长过程,描述食用菌的形态结构特征、适宜环境、营养方式和繁殖方式,并认同真菌的多样性。
(2)通过拓展探究,运用所学知识、方法和技能尝试解决培养食用菌过程中出现的问题,提升解决生产生活问题的能力。
(3)通过培养食用菌并解决培养过程中的问题,体验实践探究的乐趣,感受生物学知识在生产生活上的应用。
3 教学过程
3.1 准备种植食用菌
教师展示食用菌种植房的要求、菌菇培养料的配置、发酵、接种、水分管理和采收等食用菌栽培技术,播放视频“菌菇成长记”。学生小组合作,从网络购买菌菇棒。每个组员根据喜好购买1~3种食用菌,尽量避免与组内其他成员的食用菌雷同。
设计意图:“菌菇成长记”视频为上一届学生实践的成果,每届实践活动都会制作这样的视频。此类视频对学生培植食用菌有一定的指导作用,建立起各届学生之间联系的纽带,拓宽学生之间的交流范围,激发学生的活动兴趣,激励学生出色地完成实践活动。学生自主选择感兴趣的食用菌,调动了学生的内在动力;小组内选择不同的食用菌使学生能体验更多食用菌的培植过程,赋予科学探究一定的自主性。
3.2 种植并观察食用菌
小组成员按照菌菇棒说明书的要求,在各自家中选择合适的地点培植食用菌,并按照食用菌成长记录表进行详细的记录,同时通过拍照记录食用菌成长的过程以及出现的问题。建立小组交流群,小组成员每天在群中分享交流食用菌的成长情况,小组组长负责收集整理本组成员培植的过程资料并向教师汇报,教师在每个小组群中进行指导,了解培植的情况,搜集出现的问题并汇总形成阶段性成果(表1)。
表1 食用菌培养记录汇总表
设计意图:培养食用菌实践活动是以“家庭生物工作坊”的形式开展。在学生家中培养食用菌,为食用菌生长提供多样的生活环境,容易暴露食用菌培养过程中的种种问题,从而为学生进一步探究埋下伏笔。在家中培养食用菌也更方便学生对食用菌进行拍照,而照片将是后期视频制作的重要素材。
3.3 探究食用菌种植的问题
教师协调各小组之间进行交流,遴选出有研究价值的问题,协助发现共性问题的组员组建临时小分队,指导小分队寻找合适的策略解决问题,如进行自主探究,查找网络资料,向菌菇卖家以及其他菌菇种植专家进行咨询等。通过一段时间的实践,学生取得一定的成果(表2)。
表2 食用菌培养的问题探究
设计意图:问题导向的学习注重将学习设定在有意义的情境中。本环节的设计就是将学习置于真实的问题情境中,使学生通过小组合作及小分队合作发现问题并解决真实的问题。这一过程能够最大程度地调动学生的内驱力,促进学生对所学知识有更深的理解,并且能够一定程度上提升学生解决问题的能力,培养学生与他人合作的能力。
3.4 展示食用菌种植的成果
各小组以拼图、PPT、短视频等形式向全班展示本组培养食用菌的过程,展示的内容包括介绍食用菌的培养方法,描述食用菌的形态结构特征、生长环境、营养方式以及繁殖方式,分享培植过程中遇到的问题以及解决的方法。教师对各小组点评,小组间进行互评。教师收集并整理活动期间的各项资料,制作成班级视频“夏日食用菌坊”,在班、校、区、市各级平台播放并向学生反馈观众评价的结果。
设计意图:学生以喜爱的方式进行小组展示,可丰富展示的类型,使展示更具有个性。通过多样化的展示过程,学生巩固深化学习的内容,提升信息处理的能力以及表达能力。将小组展示与班级展示相结合,旨在丰富展示的内容,扩大展示的广度和深度,这有利于增加本实践活动的影响力,有利于获取更多反馈意见,进一步完善实践活动。
4 教学反思
本次实践活动中,学生遇到食用菌卷边、分叉的问题采取了多种策略。有学生从发现问题到解决问题,进行自主探究,并根据观察到的现象灵活调整计划的实施,也有学生直接向专家咨询。实践证明自主探究更能促进学生的深度学习,使学生不仅理解科学知识,还提升解决问题的技能,体验探索的乐趣与成功的喜悦。因此在选择问题解决的策略时,教师应该尽量让学生进行自主探究。当遇到的困难过大时,教师再引导学生去查资料或咨询专家,这将有助于提高信息搜索的能力以及沟通的能力。
本次活动中,学生发现不同食用菌生长速度不同,同一食用菌在不同时期生长速度也不相同。但学生对此现象并没有深刻的认识,因此教师可建议对食用菌的长度进行测量,每天记录数据并将组内各食用菌的生长情况绘制在同一张曲线图中。这一改进还将有利于提升学生分析数据,得出结论的能力。