项目式合作学习在初中生物学实验教学中的应用

王惠霞

实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6) : 30 -32.

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实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (6) : 30 -32. DOI: 10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.06.010
实验教学研究

项目式合作学习在初中生物学实验教学中的应用

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摘要

为提高实验教学的效果,以北师大版生物学八年级上册第19章第3节中的“植物的生殖方式”教学为例,将项目式合作学习运用到初中生物学实验教学中,由教学对比发现,项目式合作学习的优点体现在:在科学的探究过程中,增强学生的实践能力;在解决问题、完成实践活动的过程中,有助于学生逐步提升自主、合作、探究的能力。

关键词

项目式合作学习 / 初中生物学 / 植物 / 生殖方式 / 实验教学

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王惠霞. 项目式合作学习在初中生物学实验教学中的应用[J]. 实验教学与仪器, 2025, 42(6): 30-32 DOI:10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.06.010

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项目式合作学习是一种基于实际问题和任务,以学生主动探究和合作解决问题为核心的教学方法。项目式合作学习主要有以下几个方面的特征:一是学习的问题性;二是学习的合作性;三是学习的探究性;四是学习的真实性;五是评价的过程性和结果性[1]。在初中生物学教学中,项目式合作学习为学生提供了一个更加生动和具有实践性的学习方式,能够增强学生对生物学知识的理解,培养学生综合运用多学科知识解决生物学问题的能力,从而使学生的学习更富有意义和深度。

1 项目式合作学习的优势和特点

(1) 项目式合作学习的教学模式可以将学习项目与初中生物学实验教学完美结合,从而提高教学效率。在项目式合作学习中,学生不仅要承担个人角色的责任,还需要通过多种方式与他人交流合作,达成共同的学习目标。其优点体现在:项目式合作学习可以增强学生的动手能力,强化其综合能力;既可以帮助学生更好地掌握知识与技能,又可以提高学生解决问题的能力和团队合作能力,让学生更好地理解和应用知识。

(2) 项目式合作学习作为一种新型的教学模式,具有主题明确、情境真实而具体、内容上体现综合性、学习方式多样化且强调协作的特点[2]。其主要以真实且具有探究性的问题统摄教学过程,强调学生的自我导向学习能力,倡导师生共同作出决策[1]。

(3) 项目式合作学习在激发起学生自主探究兴趣的同时,还能促进学生在学习生物学实验知识的过程中提升发现问题、提出问题和解决问题等能力,进而培养学生的综合思维和创新能力。

(4) 在实验技能学习过程中,项目式合作学习能够促使学生积极主动地展开思考、听讲和探究等学习活动,增强其对实验教学的兴趣和参与度,有效地提高其学习兴趣和学习效果,是一种非常值得推广的教育方式。

2 项目式合作学习在初中生物学实验教学中的应用思路

2.1 项目式合作学习理论分析

项目式合作学习是促进学生深度学习,实现核心素养发展的重要途径。项目式合作学习是一种建构性的教与学方式,教师将学生的学习任务项目化,指导学生基于真实情境提出问题,并利用相关知识与信息资料开展研究、设计和实践操作,最终解决问题并展示和分析项目成果[3]。项目式合作学习既可以锻炼学生的创造力、团队合作和领导力、动手能力、计划以及执行项目的能力,又能让学生更早和更深入地面对和解决现实生活中的问题。项目式合作学习通常是在多个学习小组的多次实验中进行,以确保实验数据的科学性和准确性。首先,确定具体的项目任务,即学生在明确各自职责的基础上制订详细的项目计划;其次,组织项目的实施,即在实施阶段,学生明确自己在小组中的分工以及合作的形式,按照已经确定的步骤和程序展开学习,解释清楚实施步骤;最后,及时对实验现象进行检查、评估、总结及实验数据的展示。

2.2 项目式合作学习要与初中生物学知识点紧密结合

在设计项目时,需要将项目内容与初中生物学科的知识点紧密结合起来。项目应该能够涵盖学生所学的生物学知识,让学生在项目中能够熟练运用所学的生物学概念、理论和实验技巧。通过将项目与知识点相结合,教师可以帮助学生加深对生物学概念的理解和记忆,并促使学生将所学知识应用于实际问题的解决中。传统的课堂教学可以使学生对知识的掌握停留在理论层面,但很难将知识应用于实际情境。而项目式合作学习将知识融入实践中,学生需要运用知识解决具体问题,这使得学习更加有意义和更具实用性。

例如,在“植物的生殖方式”一节教学中,教师可以设计学生比较熟悉的日常生活中的项目。以学校随处可见的吊兰为例,教师可以指导学生剪取其匍匐茎上的簇生茎叶进行水培或直接栽入花盆中繁殖。又如,人们都喜欢种植多肉植物,对此,可指导学生将掉落的多肉叶片放入盆中栽培。经过一段时间,叶片的基部会萌生出小芽,接着长出根部,逐渐长成新的幼苗,就向学生展示了清晰的生殖现象。再如,语文课本中“无心插柳柳成荫”的诗句,是学生比较熟悉的内容,也是典型的生殖现象。

显然,这些学生已知的学科知识及现实生活中的经验性常识,就是现成的、可靠的问题情境,自然是该节课师生可以利用的教学资源[4]。

2.3 加强项目式合作学习与现实生活的联系

项目式合作学习在初中生物学实验教学中具有更强的现实意义,可以将项目内容与学生的日常生活和社会问题紧密联系起来。学生可以通过项目研究课程与环境保护、生物多样性保护、食品安全等相关议题之间的联系,增加学习的实际意义。以“植物的生殖方式”一节为例,可以设计一个以“探索身边有性生殖与无性生殖”为主题的项目式合作学习实践项目。项目的主题是探究身边的有性生殖与无性生殖,项目时间约2周。在这一过程中,学生可以在更为广阔的空间中学习,展开多角度、全方位、更具深度且复杂性较高的自主探究活动,从而获得丰富的知识与切实的实践经验。此外,通过多组协作完成任务,学生能在不同分工方式下取得与之相应的成果,获得相应的收获,而非片面地提高某项操作的熟练度,这对学生综合能力的提升具有明显作用,能更好地培养学生的实践能力与创新能力,有利于学生在学习中切实掌握理论知识,并将其付诸实践,从而强化认知与动手实践之间的联系,提高学生的独立思考能力。

3 项目式合作学习在初中生物学实验教学中的实践运用——以“植物的生殖方式”为例

在初中生物学教学中,如何有效运用项目式合作学习方法,是一个值得研究的问题。在初中生物学教学中,要想开展好项目式合作学习,教师需要全面了解学生的生物学知识水平,根据课程特点,制订出相应的教学实施方案。为此,笔者结合“植物的生殖方式”一节的教学实际,就教师应注意的几个问题总结如下。

3.1 引导学生选定实验课题

实验课是生物学课程中的重要环节。通过实验课的学习,教师可以让学生更加深入地了解植物生殖方式的有关知识和与实验相关的科学方法。当然也要看到,对于八年级学生而言,如何为他们选定一项实验课题,是需要教师具体加以指导的。以“植物的生殖方式”一节为例,教师应该如何引导学生结合学农活动与生活实际选定实验课题呢?

在“植物的生殖方式”一节的实验教学中,教师应先向学生介绍实验的目的和原理(阐明有性/无性生殖的概念),再结合学科特点为学生提供多样化的实验文献,在引导学生阅读、探究的基础上,让学生选定自己感兴趣的课题。根据课程计划,师生共同探讨并统计出一项或数项选题。在实践中,教师应指导学生选择和生活相关的小项目。例如:①调查土豆不同的生殖方式对后代有什么影响?②尝试对月季扦插进行繁殖活动的探究;③尝试开展银杏叶植物组织培养的实践活动;④调查嫁接后的梨是否改变了原有的性状?

师生通过项目式合作学习,共同认为“调查土豆不同的生殖方式对后代有什么影响?”这一课题更便于开展有效的实验活动,从而确定项目①为实验课题。土豆有两种不同的繁殖方式——无性繁殖和有性繁殖,这两种繁殖方式之间存在着什么差异?学生结合这一问题,随即进入下一阶段学习。

3.2 合理规划课程的实验内容和制订恰当的实验目标

在初中生物学实验教学中,生物学实验不仅能够让学生探究生活中的各种现象和规律,还能够培养他们的科学素养和动手实践能力。基于此,教师如何规划实验内容和制订实验目标,就显得相当重要。

以“植物的生殖方式”一节为例,教师应指导学生详尽了解与植物的生殖方式相关的实验内容,并在此基础上梳理教材制定的教学方式。同时,根据学生的实际情况制订合适的实验目标,确定评价标准,以调动学生的积极性和自主性,并鼓励学生在实验教学中发现问题和解决问题。接下来,教师可以让学生进行土豆无性生殖培育,即先在容器中装入土壤模拟土豆的生殖环境,再将发芽的土豆切块后以切口向下的方式放入土壤中进行生殖培育,最后让学生观察土豆无性生殖的整个过程并记录相关数据。

3.3 自主组织,展开方案设计和分工

在“植物的生殖方式”一节的实操环节中,教师可以让学生将项目式合作学习的方式贯穿于实验教学中,由其自主设计实验流程、制订实验计划和进行实验操作,这样既能更好地培养学生的实践能力和动手能力,也有利于提高学生对相关科学概念和知识的掌握和理解,加深其对生命科学的认识和兴趣。

例如,在观察土豆的无性生殖过程中,为了突破实验条件的限制,教师应让学生以小组合作形式展开实验操作。具体为:首先,需要确定每组人数构成的合理性。一般每组人数以不超过5名学生为宜,小组人员可以根据各自的兴趣、能力、组织力等因素综合决定其构成,以使所有学生分配到任何一个小组的概率相当,确保小组成员之间的协作更加可靠。其次,在观察土豆不同阶段的生长过程前,教师应结合实验数据的记录及统计分析、实验流程的制订、实验器材的布置和管理等环节对人员进行分工,然后合理安排观察日程,并确保彼此合作融洽。再次,在观察土豆生殖不同阶段的形态后,小组成员应展开交流讨论,互相启发,确保项目进度清晰明了,以共同完成实验计划,从而实现通过土豆的生殖过程了解无性生殖的目标。

3.4 项目式合作学习的实施

(1) 此项目的学习主题是探究土豆的生殖方式对植株的生长和产量的影响。

(2) 项目任务采用课上讲解和课下探究相结合的方式。教师将学生分成不同的小组,各小组采用不同的种植方式,教师亦进行土豆种植,以便及时发现并解决学生遇到的问题。学生的主要任务是进行土豆种植和观察结果,同时结合课堂学习对两种不同的种植方式进行对比。

(3) 教师在这一过程中可采用“准备—探究—分析—交流总结—评价”的方式进行教学。

学生经历查阅资料、走访农业种植户、对实验中取得的数据进行汇总等环节后,可以在组内对探究结果进行分析。实验完成后,各小组选派代表汇报研究成果,在这一过程中其他学生可以提问,由小组成员进行补充,教师可以对理解、表达不到位的地方进行纠正,同时了解学生对知识点的掌握情况。最后,依据各小组的研究成果得出最终结论:土豆主要以块茎进行无性繁殖。

有性繁殖的过程更复杂,但成功后其后代抗性强;无性繁殖固然速度快,但产生的后代可能会出现质量下降的情况,抵抗恶劣环境的能力差。从教学视角来看,这些项目既与学科内容有关,又与现实生活实际紧密联系。即使有个别小组实验失败,也能从中查找出原因并根据其原因展开更大范围的探讨,以使学生从更深层次体会到实验的科学性和严谨性,更易于吸引学生的注意力和兴趣。

3.5 总结、展示与评价

在学生完成实验后,教师引导学生整理研究成果并撰写实验报告,组织学生在小组内展示报告。通过对实验报告的展示和评价,学生反思和总结实验设计、实验操作以及实验数据的分析过程和结果,从而总结出连贯、完整的学习过程。教师根据课程评价标准对学生展开评价,全面展现学生在“知识与技能”方面的能力和素养。

4 项目式合作学习在生物学实验教学中的创新启示

项目式合作学习已经成为一种越来越受欢迎的教学方法,相较于传统的讲授式教学,项目式合作学习鼓励学生主动参与、动手实践,能够培养他们的创新能力和解决问题的能力。

4.1 实际应用

该项目以实际生活中常见的土豆为研究对象,探究其无性生殖过程,便于学生更好地理解这一生物学现象在农业生产中的应用价值。

4.2 跨学科整合

该项目涉及生物学、化学、物理等多个学科领域的知识,有助于培养学生的跨学科思维能力和提升其综合素养。在探究土豆的无性生殖过程中,学生可以综合运用不同学科的知识来解决实际问题。

4.3 实验探究

该项目注重学生的动手实践和实验探究,让他们在亲身体验的过程中感受生物学的奥秘,有助于培养他们的实验技能、科学态度和创新精神;通过观察、记录和分析实验数据,学生可以顺利地掌握科学探究的方法并提升综合能力。

5 结语

综上所述,项目式合作学习是一种突破传统、多元化、有质量的教学方式,在提高学生的综合素质、培养创新能力、提高实践操作能力和科学思维等方面均发挥着不可替代的作用。项目式合作学习的全面实施,对增强生物学教学活动的有效性具有重要作用,可以提升学生自主探究意识,帮助学生深度了解生物学知识,培养学生的知识运用能力[5]。

由北师大版生物学八年级上册第19章第3节中的“植物的生殖方式”教学案例的教学实践可知,引入项目式合作学习,能够有效帮助学生完成学科探究、探索实践等应用知识的项目实践活动;能够激发学生探究科学的兴趣和热情,提高学生的实践操作能力和解决问题的能力;有利于促进学生综合素质的提高。

采取此类实践性项目式合作学习,引导学生以小组合作方式完成教学任务,是一项具有挑战性的任务。只要广大教师充分利用好时间和经验,严格执行精心规划的教学方案,就一定能取得出色的教学成果。

参考文献

[1]

胡红杏.项目式合作学习:培养学生核心素养的课堂教学活动[J].兰州大学学报(社会科学版),2017,45(06):165-172.

[2]

张小海,李玉芳.基于项目化学习的物理跨学科实践活动:以“物理+音乐”跨学科实践活动为例[J].江苏教育,2022(75):13-16.

[3]

杨明全.核心素养时代的项目式合作学习:内涵重塑与价值重建[J].课程·教材·教法,2021,41(02):57-63.

[4]

余芳.核心素养背景下的初中生物学教学:以“植物生殖方式”为例[C].2020科教创新学术研讨会论文集(第六辑).成都:四川省科教创客研究会,2020:356-358.

[5]

武重阳.项目式合作学习在初中生物教学中的应用策略:以“微生物与食品制作”为例[J].考试与评价,2021(02):60-61.

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