生物综合实践活动资源开发的“三把钥匙”
2020-12-18
(江苏省锡山高级中学 江苏无锡 214000)
《中小学综合实践活动课程指导纲要》对课程的性质定义为:综合实践活动是从学生的真实生活和发展需要出发,从生活情境中发现问题,转化为活动主题,通过探究、服务、制作、体验等方式,培养学生综合素质的跨学科实践性课程。该纲要提出了价值体认、责任担当、问题解决和创意物化4个具体的目标。高中生物学教师可以在综合实践活动领域开发哪些项目呢?围绕这四个目标,教师可以应用基于项目、基于问题、基于设计这三把“钥匙”,开启资源库的大门。
1 基于项目的“钥匙”
基于项目的学习(Project-based learning)强调长期的、跨学科的、以学生为中心的学习活动,让学生在一个真实的项目研究过程中运用和整合不同学科领域的内容,通过与同学、教师、家长、社会等的广泛联系,自主或合作完成项目研究任务,培养解决问题的能力。这把“钥匙”强调多种学习途径相整合,强调社会性交流合作的作用,强调支持与引导等,旨在使学生建构起宽厚而灵活的知识基础,发展有效的问题解决技能,发展自主学习和终身学习的技能,并培养学习的内部动机。生物学课程可以利用学校的土地、植被等资源,提供聚焦生物学学科核心素养的项目供学生来完成。
1.1 传统农耕体验农场项目
项目小组利用校园里的空地,开垦成试验田,完成翻土、修葺、育肥等工作。通过调查访谈,明确本地区在实验季节适合种植的蔬菜、农作物,并进行播种和田间管理,应用学科知识保证正常的出苗率、成活率。学生完成土壤耕作、施肥、播种、灌溉、追肥、除草、间苗等田间管理工作。此间,学生需要综合运用生物学科知识,更为重要的是参与了传统农耕活动,身体力行,在挥汗如雨中亲身体验劳动的崇高、伟大。教师要引导学生懂得劳动最光荣、劳动最崇高、劳动最伟大、劳动最美丽的道理。
学生实验田里会收获各种蔬菜;然后,教师再把蔬菜(如大蒜)分成各个器官让学生辨识;最后,选取某几个器官上的组织制成装片,放在显微镜下让学生观察,让学生从宏观世界转入微观世界。
参与过该项目的学生写道“通过‘试验田开发项目设计’进行学习,不但是开心的,更是充满知识的,体验生活的,很多生物知识的学习在劳动过程中就完成了”。还有的学生说“经历了种植的过程,方才知道粮食和蔬菜的来之不易,拿着自己劳动换来的植物做实验,成就感也是不一样啊”。
1.2 校园植物挂牌项目
学校里面有数十种不同树种。为了便于学生认识这些树木,布置校园文化环境,优化生物环境,可以开展“校园植物挂树牌”的项目设计。
该项目主要由两部分组成。(1)校园植物调查及树牌设计。学生要了解植物的名称、所属的科目属、典型特征等信息;然后,设计彰显校园文化的树牌,撰写树牌上的文字。设计过程不但丰富了学生的生物学知识,使学生了解了植物属种,还促进学生运用语文学科知识制作文化树牌,运用信息技术设计排版,体现了综合实践活动跨学科的特点。(2)树牌的制作及挂牌。学生需通过社会活动获取校外赞助的方式筹集经费,还要联系制作厂商,直至制作完成。拿到树牌后,学生再进行挂牌。这个过程需要学生走出校园,通过活动获得相应的资源,提高了学生解决综合性问题的能力。
学生在完成这个项目设计中会遇到各种无法预设的困难,学生在研究日记中写道:“原以为挂树牌只是一件小事情,但是没有想到的是,有的树木不但自己不认识,书上没有,连老师和花木工都不认识,哎,只好找专家。为了制作经费,跑了好多家企业,很多回复都是要请示、汇报、等消息,无数次生出放弃项目的念头……挂牌的一刻,则满是喜悦与收获,这是我做过最大的事情,苦尽甘来的感觉真好。”
2 基于问题的“钥匙”
基于问题的学习(Problem-Based Learning)是基于项目学习的“近亲”,而且经常被理解成特殊类型的项目。在基于问题的学习中,学生以小组的形式共同研究有意义的问题,确定为解决问题需要学习什么样的知识,采取哪些解决问题的策略。所选择的问题应该是现实的问题,一般是来源于真实世界的真实问题,是有多种解决办法的。基于问题的学习有个“好”问题很重要。“好”的问题是与学生的经历产生共鸣的,解决“好”问题的过程需要学生反复的接触和理解生物学概念。
2.1 影响酶活性因素探究的问题
影响酶活性因素有哪些?通过探究这些因素,学生可进一步了解酶的特性,提高观察能力、分析问题和解决问题的能力以及实验操作能力,提高收集资料的能力和语言表达能力,培养学生的自主、探究、创新、合作的精神和实证的科学态度。
各小组根据假设,讨论后形成小组的研究方案。教师对小组方案进行指导,主要分析不具操作性的方案,引导各小组完善方案。学生设计实验方案时,教师要提醒学生思考:如何正确选择实验的材料用具?设计可操作的方法步骤有哪些?如何控制自变量并排除无关变量的影响?如何观察和检测因变量?如何记录实验结果?……各组学生根据实验设计方案,选择实验所需的材料用具,预测实验现象。
2.2 光照对植物生长影响的问题
光对植物的生长有哪些影响?学生通过比较试验,判定光照对植物生长不同方面的影响。植物的生长发育由光、温度、水分等多种环境因子所影响。在这些因子中,光具有特殊重要的地位,不仅影响着植物几乎所有的发育阶段,而且还为光合作用提供能量。光照调节的发育过程有发芽、茎的生长、叶和根的发育、向光性、叶绿素的合成、分枝以及花的诱导等。
学生在开展试验之前先进行文献分析,通过查阅专业的论文,撰写文献综述,建立基本的实验模型。然后,指导教师从专业的角度引导学生进行商讨与调整。该课题研究需要培养学生的科学实证精神,学生要分别利用比色法、改良半叶法、氧电极法等方法用数据证明结论。该问题可以分解成子问题,如光照强度对植物种子萌发(叶片生长、茎生长、叶绿素合成)的影响等;也可将光照强度改为光照时间、光的波长等因素。在这个问题的研究中,学生需要学习实验设计、实验方法、实验数据分析、实验原理探究等内容。
3 基于设计的“钥匙”
基于设计的学习(Learning by Design)旨在让学生设计一定的实物或者模型,激发学生学习的动力,促进学生设计切合主题的方案并进行实施。在此过程中,学生要不断学习新的知识,并对方案进行修改和设计。基于设计的学习也被称为搭起教育与现实世界之间的桥梁。
3.1 校园植物图谱的设计
研究小组在充分认识校园植物的基础之上,制作树叶标本,拍摄植物图片,撰写植物说明等方法制作成册,形成一个校园植物图谱册。
首先,学生在教师带领下参观校园,感受校园里丰富的植物,进入学校花房,近距离接触各种花卉,访问园艺师傅了解花卉的种植方法。接着,自主学习植物分类学的基本知识,本地区常见景观植物的种植情况。在上述学习的基础之上,小组将学校平面图切割成若干份,分别设计绘制学校植物图谱,将制作好的植物标本标注上植物中文名称、拉丁文名称、英文名称、生长特性,配上自己拍摄的植物照片,在网络机房完成终稿的设计,最后拼接成《校园植物图谱》在学校里展出。
在设计活动中,学生不但学习了生物学科的内容,还要借助多种信息技术手段来完成设计。其他的学生也可以通过这个图谱了解校园植物。参与过的学生说:“我是非常喜欢这个课题的,它不仅贴近自然,贴近生物学科,更要我们多动手设计,把想法变成图谱。”
3.2 插花作品的设计
对插花艺术感兴趣的学生组建成研究小组,先观看视频,自学插花技术。有了基础后,向学校的花木工学习常用的插花技法。最后,围绕母亲节、国庆、新年等特定主题,设计插花造型,并完成制作。该活动主要包括以下几个部分:(1)艺术赏析部分。学生通过图片、视频、实物的方式来欣赏一些典型的盆景插花艺术造型,提升艺术品味和审美情趣。(2)基本知识部分。学习基本造型的种类、尺寸与器皿的选择比例,以及色彩的搭配原则等。(3)造型插花部分。根据主题、立意、花器的性状或大小确定基本造型、尺寸、色彩搭配以及花材等。为了节约用材,学生还要去室外采集野花和配叶。以枝、叶、花、果作为素材,经过一定的技术(修剪、整枝、弯曲等)和艺术(构思、造型设色等)加工,设计成一件精致美丽、富有诗情画意、能再现大自然美和生活美的花卉艺术品。
这样的设计过程是综合了生物、艺术、文学等多个方面知识的学习活动。有学生在母亲节前夕,把亲手制作的插花艺术作品,配上文字作为礼物送给母亲。
4 总结
教师是课程资源的开发者,用好基于项目、基于问题、基于设计这三把“钥匙”能够建成丰富的资源库。在综合实践活动中,教师只能起到引导作用,必须要充分调动学生的积极性和主动性,让学生根据自己掌握的素材自主选题,独立完成。教师合理有效地开发课程资源,有利于综合实践活动的开展,促进提高学生学习生物的兴趣,为学生个性发展、全面发展和终身发展奠定一定基础,在推进素质教育和课程改革方面发挥更大的作用。