《欲把香留住》教学设计
作者: 韩金 张丽娅
创新整合点
①情境激趣。源于校园生活的真实情境,更容易引起情感上的共鸣,激发学生的学习兴趣。
②学生主体。充分发挥学生的主观能动性,从分组分工、方案制订、实践探究、交流展示到学习评价,每个环节都由学生以小组为单位自主完成。
③学科融合。将不同学科的知识融入到一个项目中,引导学生通过充分运用各学科的知识,最终实现问题的解决。
④技术支撑。依托虚拟实验、智能AI大模型、问卷星、剪映等平台和软件,为学生创造丰富的学习环境和资源,以实现学习目标。
教材分析
《欲把香留住》主要涉及高中生物选择性必修1中的重要概念“植物生命活动受到多种因素的调节(其中最重要的是植物激素的调节)”和“植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术”,以及高中化学模块3“有机化学基础”中的主题2“烃及其衍生物的性质与应用”下的重要内容“芳香化合物”。
学生通过自主学习和合作探究,基于人类生产或生活的需求,提出实验方案及初步的工程学构想,进行简单的设计与制作,通过开展“探究鲜花保鲜的条件”“探究插条生根的条件”“利用植物组织培养技术培育植物幼苗”等实践活动,将抽象的知识可视化。学生在实验探究中培养学生的生物学核心素养,通过芳香精油的提取、自制肥皂和香薰蜡烛等实验探究活动,培养实验操作技能,同时习得相关的知识。
学情分析
在生物科目中,学生已经学习了动物生命活动的调节,知道激素对生命活动具有一定的调节作用,为利用植物激素促进插条成活和鲜花保鲜打下了基础;他们在高一上学期已经初步学习了植物组织培养的基本流程,对生物工程技术非常好奇。在化学科目中,学生已经学习了芳香化合物、蒸馏和萃取等实验操作,为芳香精油的提取、香薰肥皂、香薰蜡烛的制备创造了一定的条件。在信息技术方面,大多数学生已经学会视频剪辑和绘图软件,能够使用希沃白板、Microsoft office等。同时,这个年龄段的学生拥有对生活的热情、对美的追求,他们对民间技艺很感兴趣,通过项目式学习能够很好地促进他们将所学知识用于生活实践。
教学目标
生物:掌握常见的植物激素的作用,能够利用植物生长调节剂来调节植物的生命活动,形成稳态与平衡观,培养科学探究能力和社会责任感。
化学:了解芳香化合物的特点及皂化反应等化学反应的过程,掌握蒸馏、萃取等实验操作技能,培养科学探究和创新意识。
信息技术:学习如何与AI对话,培养对信息价值的判断能力,学会如何运用建模的思维帮助管理学习过程和资源。
教学环境与准备
教学环境:线上教学环境包括微信等在线交流平台、在线共享表格、问卷星,以及讯飞星火、文心一言等智能AI大模型、虚拟实验平台、教育云空间资源等。线下教学环境包括希沃白板、无线网络、生物实验室、化学实验室和智慧空间等。
教学准备:相关的实验操作视频、图片资料、课件、微课等。
项目设计思路
《欲把香留住》一课通过“项目目标我知道—明确主题”“AI对话我理解—方案设计”“探究实践我参与—项目实施”“项目成果我展示—自主表达”“学习结果我反思—学习评价”五个阶段的活动,让学生在知道、理解、参与、展示和反思的过程中,实现知识和能力的螺旋式上升,从而发展核心素养。具体的项目流程如下图所示。
教学过程
1.项目目标我知道
(1)情境导入
师:钟老师在退休之前,收到了学生赠送的一束鲜花。她特别喜欢花的美丽、芳香,也非常珍惜这份真挚的师生情谊。现在,钟老师在校园网上发帖,向实验学子们求助,希望能够将这份美好留存得更久一些。
设计意图:通过真实的校园生活情境,以情入题,激起学生的学习兴趣。
(2)明确核心任务
师:要想帮助钟老师留住花香留住美,可以采取哪些方法呢?
(学生通过头脑风暴提出生活中常见的方法)
师:为了实现这一想法,需要准备哪些知识?从哪里可以获取这些知识呢?
(学生通过交流探讨得出搜集信息的途径)
设计意图:通过明确待解决的问题,激起学生的探究欲望。
(3)进行任务分解
师:如果要给钟老师提供一个可行的建议方案,应该怎么开展你的研究?
(学生通过小组讨论,提出本项目研究的大致流程)
设计意图:引导学生了解应如何开展实践探究。
(4)选择方向并分组
师:项目将以小组为单位展开各种探究实践活动,因此,团队组建非常重要。如何组建团队?大家可以采取自由组队的方式,但是建议尽量考虑个体差异性、优势互补、协调配合。
(学生进行分组和初步分工)
师:你们小组想要研究什么方向呢?建议不同的小组尽量选择不同的研究方向。
(学生商定研究方向)
师:下面,以小组为单位自主地搜集相关的信息。
(学生以小组协作的方式通过网络搜集信息)
设计意图:自由选择合作伙伴,明确小组研究的方向以及近期的任务分工,共建合作学习的文档,培养团队意识。
2.AI对话我理解
(1)讨论实验方案
师:同学们前期已经从各种平台上搜集到很多信息。这些信息如何甄别,如何整合,以用于后续的研究呢?我们可以借助AI大模型,借助其强大的信息贮存功能来完成。与AI对话最关键的是要学会如何提问。接下来请同学们根据所选方向和研究问题通过与AI对话获得进一步的信息。
(学生通过与AI对话自主获取资源,并在小组内分享、讨论、汇总,记录关键信息并就某些重要环节进行讨论,商定实验方案)
设计意图:通过提问,逐步掌握与AI对话的技巧,从大量的网络资源中甄别出有用的信息,同时初步培养学生设计实验的能力。
(2)完善实验方案
师:一个项目(实验)设计方案应包括哪些部分的内容或要素?你的方案是否包括了这些要素?
(学生就某些疑难问题向教师求助,师生共同解决问题)
设计意图:通过修改方案,培养学生的批判性思维以及设计实验的能力。
(3)讨论评价方案
师:你的项目做得怎么样,需要用特定的工具或方法来衡量。如果你是老师,你会着重从哪些方面来评价呢?你认为是学习过程重要,还是结果重要,或者都重要?
(学生通过小组讨论,提出评价的初步指标。师生共同商讨评价指标和评价方式)
设计意图:通过讨论,在师生之间达成共识,共同确定项目评价的方案,使评价的结果更可靠。
3.探究实践我参与
(1)开展实践活动
师:你理想的产品是怎样的?需要的仪器和材料都准备齐全了吗?
(学生依托NOBOOK虚拟实验平台进行模拟演示,准备实验材料,然后在实验室中动手实验,观察实验现象,用文字或照片、视频进行记录,并通过共建文档、学习空间、群共享等在小组内进行及时分享)
设计意图:通过实践探究活动,锻炼学生的动手能力和规范的实验操作。
(2)优化改进方案
师:你对实验的过程或结果满意吗?为什么?或者具体表现在哪里?
(学生就某些疑难问题向老师或其他同学求助。教师指导学生分析总结,师生共同探讨应该如何改进)
设计意图:通过反思总结,培养学生的科学思维。
4.项目成果我展示
(1)明确课堂学习任务
师:钟老师退休前曾向我们求助,希望我们帮助她留住花香,留住美好。半年过去了,同学们通过多方尝试应该已经有了自己的答案,下面就请你们分小组依次上台来展示。在展示的过程中,请认真聆听,看看有哪些你值得学习的地方,有疑问也可以提出来一起讨论。之后还需要你们完成相互评价,在评价的基础上优化设计方案。
(学生了解本课时的主要活动内容,结合前期制订的评价方案,做好相关的准备)
设计意图:回顾项目主题和任务,同时对学生的课堂行为提出期许。
(2)汇报展示交流
师:如何留住花香留住美?有的同学认为可以用保鲜剂来保鲜。保鲜剂真的能保鲜吗?其他的物质能否保鲜?请听花落谁家组的介绍。
(学生以小组为单位,依次用PPT介绍自己的作品和方案,利用视频呈现具体研究过程,分享失败和成功的经验,向他人近距离展示自己的作品或让他人体验自己制作的产品)
设计意图:通过展示,锻炼学生的语言表达能力、信息技术手段的运用能力等。
(3)交流与评价
教师引导学生进行正面的交流,对自己和他人做出客观公正的评价。
设计意图:通过评价引导学生反思作品的优劣和自己在学习过程中存在的不足。
教学反思
在本课实施过程中,学生的积极性非常高,学生投入了很大的热情,说明选题比较贴近学生的生活和学习兴趣。学生能够做出各种各样的产品,这既体现了他们思维的多元化以及在不同学科学习上的差异,也展现出了他们利用所学知识解决实际问题的能力。学生在活动中丰富了视野,习得了技能,学习如何合作共事,并最终获得了成就感。
但本活动也存在一些问题,如使用植物激素后花束确实生根了,种活了,但是如何能使其延续到植物开花;精油的萃取和提纯需要用到苯或者丙酮(有一定的毒性),如何找到更好更安全的方法进行提取?蒸馏一次需要的时间较长,一节课的时间不够,如何保证学生都能全程参与?这些都有待进一步解决。