基于项目式学习提升学生生物学核心素养以生态
《普通高中生物学课程标准(2017 年版)》明确提出:通过创设真实的、具体的问题情境,高度关注学生学习过程中的实践经历。因此,笔者在教学的准备阶段,挖掘高中生物学教材中的教学资源。课堂教学时,以项目式学习的方法引领学生开展探究性学习活动,促进学生主动参与生物学相关的社会热点问题探讨,学习生物学大概念,提高社会责任感,最终达成发展学生生物学学科核心素养的教学目标。本文以人教版高中《生物》选修3 专题5“生态工程”教学为例,探讨如何在高中生物学课堂教学中开展项目式学习。
一、项目式学习概述
项目式学习是基于课程标准,以建构主义理论为指导,创设真实的问题情境,引导学生以小组合作方式开展探究性学习,以此获得学科核心知识,培养创新精神和实践能力的教学活动。[1]项目式学习的重点在于学生以小组合作的方式进行探究活动,合作完成某一项目,从而培养学生的团队合作能力、自主探究能力和勇于创新能力。[2]
二、“生态工程”项目式学习
关于“生态工程”项目式学习的开展,教师首先以农村常见的生态环境问题创设真实的问题情境,让学生意识到全球性的环境问题就发生在日常生活中,引导学生理解“生态工程”的概念。其次,通过“小小村官献策”活动,唤醒学生的社会责任感,提出“带领村民走上致富之路”的解决问题的思路,从中归纳出生态工程的基本原理。最后,基于项目式学习策略对生态工程原理进行迁移应用,让学生以小组合作方式设计简单的生态工程方案,经过组内、组间的交流与相互评价,各组修改、完善方案,最终提交项目式学习成果——生态城镇设计方案。
1.创设情境,导入教学
真实的情境能迅速吸引学生的关注,激发学生学习兴趣。本课例创设的情境是:某偏远乡村,土壤贫瘠,农作物产量不好,村民饲养了一些鸡、鸭、猪等,没有妥善处理粪便,臭味熏天。同时,这些禽畜的粪便和生活垃圾污染了村中唯一的池塘。此外,该村交通不便,不通煤气,时常停电,村民只能上山砍伐灌木,烧柴煮饭。要求学生分组讨论分析:该村存在哪些生态环境问题及其原因?
很显然,这个偏远的乡村也遇到了全球性的生态环境问题,学生对此话题比较熟悉,能迅速进行思考与讨论。紧接着,教师设计“小小村官献策”活动:假如你是该村的村长,请你为乡村“献策”,简要谈谈如何带领村民走上致富之路?
通过小组的讨论,“小村官”很快提出“修路、建沼气池、环保宣传、发展旅游、种植经济树种、科学养殖”等解决问题的策略。随后,教师与学生共同归纳出生态工程的基本原理(表1)。
表1 生态工程的基本原理
2.知识迁移,完成项目
学习了生态工程及其基本原理后,组织学生小组合作进行设计生态城镇方案的项目式学习,以迁移应用知识解决实际问题。
教师提供项目背景资料:某一坐落在海边的城镇,面积大约3 平方千米,土地肥沃,约6000 人口,由多个民族构成。其中约一半人口直接或间接地从事农业和渔业。三分之一的土地被森林覆盖。小溪、河流流经村庄、汇入大海。该镇有两所小学、一所初中和一所高中。
项目式学习的过程一般分为选定项目→方案设计→方案交流→项目评价→提交成果等五个步骤。[3]由于课堂教学时间有限,故将该项目分成若干个小任务(表2),要求学生每6 人为1 小组,每个小组扮演不同的角色,选择某一任务设计生态城镇方案,用带有文字注释的设计图或模型表征方案。学生课前完成选定项目与方案设计等环节,课堂时间主要用于方案交流和项目评价,课后学生进一步修改方案,最后提交学习成果。
表2 生态城镇设计的项目分工
(1)方案交流。小组代表1:“我们小组选择的是任务2,可再生能源建设。我们运用物质循环再生原理,收集农田中的枯枝落叶、秸秆、禽畜粪便等,放入沼气池中发酵,可获得沼气,解决了燃气问题,实现生态系统的物质循环:秸秆、枯枝落叶、粪便等→沼气池→燃气。”
(2)项目评价。同学1:“我们要吸取‘血的教训’,村民们并非缺乏环保意识,而是生活所迫,才去砍伐树木。所以,进行生态工程建设,不仅要考虑治理生态系统,还要考虑经济和社会等系统的影响力,也就是要运用整体性原理,形成自然-社会-经济复合系统,才能实现可持续发展。”