正规股票平台排行排除了果树品种及病虫害感染导致植株无法挂果的可能

文章来源：周旖旎. 指向学科核心素养的项目化学习实践 ——以“光合作用原理的应用”为例[J]. 生物学通报, 2023, 58(8): 35-38.编者按

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本刊2023年第8期刊发的《指向学科核心素养的项目化学习实践 ——以“光合作用原理的应用”为例》一文，采用项目化学习的策略，结合当地特色，将学习内容转换为学科项目化活动，培养了学生分析、论证、实验设计与实施等能力，发展了学生的生物学学科核心素养，本期荐读。

指向学科核心素养的项目化学习实践

——以“光合作用原理的应用”为例

周旖旎（浙江省象山中学）

摘要采用项目化学习的策略，结合象山本土特色，将本节内容的学习转换为一个小型的学科项目化学习活动，以帮助同伴养护“红美人”柑橘植株为主题，通过自主查阅资料、走访调查、实验探究的研究历程，培养学生分析、论证、实验设计与实施等能力，发展学生的生物学学科核心素养。

关键词

项目化学习光合作用学科核心素养

《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》（以下简称《课程标准》）中明确指出，学科核心素养是学生通过学科学习而形成的正确价值观念、必备品格和关键能力，包括生命观念、科学思维、科学探究、社会责任 4 个方面，而促成学生达成生物学学科核心素养的重要支撑是以问题解决为特点的探究活动。因此，笔者尝试结合本土特色，将“光合作用原理的应用”这一内容的教学转变为一个学科项目化学习活动，通过提出问题、作出假设、实验探究和成果汇报等一系列过程，组织学生在解决问题的过程中主动构建知识，最终落实核心素养的发展。

学习任务分析

本节内容选自人教版普通高中生物学必修 1 《分子与细胞（2019 年版）》第 5 章第 4 节，主要内容是通过开展探究实验加深学生对光合作用原理在实际生活中应用的认识。依据《课程标准》内容要求中相应的次位概念 2.2.3“说明植物细胞的叶绿体从太阳中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能”，通过本节内容的学习，继续从物质与能量视角，探索环境因素对植物光合作用的影响，并尝试运用光合作用的原理解决现实生产问题。

学习目标

基于《课程标准》的内容要求、学业要求和学业质量标准，围绕培养学生核心素养的要求，制订学习目标如下。 1）能够运用结构与功能观、物质与能量观解释说明环境因素影响光合作用的原理。 2）能够基于事实与证据，运用演绎与推理、模型与建模的科学思维方法，对环境因素改变所引起的光合作用的改变情况进行预测和论证。 3）通过项目化学习的方式，亲历提出问题、作出假设、设计方案、实施方案、讨论结果的过程，发展科学探究能力。 4）能够主动运用光合作用的相关知识，为本地的“红美人”柑橘种植提出可行的建议。

学习过程

3.1 提出问题，激发研究兴趣

宁波市象山县作为“柑橘之乡”，引进并培育了多个柑橘优良品种，包括近几年风靡柑橘市场的“象山红美人”。课前笔者组织学生了解象山橘农培育“红美人”的曲折历程，并对家中种植有“红美人”柑橘的几位学生进行访问，发现其中 1 位学生家的“红美人” 柑橘长势不佳且种植 5 年仍未挂果，对此学生深感疑惑，纷纷猜想其原因。在学生研究兴趣高涨之时，笔者顺势提出研究问题：本班张某某同学家 “红美人”柑橘长势不佳且种植 5 年仍未挂果的原因是什么？请各研究小组尝试探明原因，并为该同学提供可行的“红美人”种植养护方案。

3.2 作出假设，确定研究视角

学生通过实地考察和走访当地果农，观察比较各植株的生长状况之后，排除了果树品种及病虫害感染导致植株无法挂果的可能，并提出猜想：栽种地环境不适宜及养护措施错误引起“红美人”植株前期光合作用产物较少或分配不当，最终导致树体弱小、无法挂果。据此，学生初步明确解决问题的方法：通过改善培育条件增强“红美人”植株的光合作用强度并调整光合产物运输方向来改善植株的长势。

3.3 设计方案，开展实验探究

基于上述研究视角，学生提出新的研究问题：怎样的环境条件适合“红美人”植株进行光合作用？学生分 3 个研究小组进行讨论，分别自主设计了探究光照强度、CO2 浓度和温度对“红美人”植株叶片光合作用影响的实验方案，并对方案的科学性及可行性进行了汇报。例如，光照强度研究小组给出的实验方案及实验记录如图 1 和表 1 所示。

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其他学生在汇报结束后，对该小组的方案提出疑问及调整建议：1）光照组置于光照培养箱中培养，黑暗组置于培养架上培养，除了光照条件不同之外，温度等条件也不同，这有悖于单一变量原则；2）为避免偶然性误差，实验应设置多组平行重复，实验记录表也应有相应调整。例如，光照强度研究小组的成员在细心观察或在教师引导下发现问题后，通过查阅文献资料，对实验的实践操作产生了一系列新的思考：1）“红美人”叶脉绿色较浅，其叶绿体含量较少，因此打孔时应尽可能避开主叶脉（图 2）；2）“红美人”叶圆片两面的绿色深浅不一，是因为其上表皮与下表皮的细胞分布不同（图 3），因此，在放置叶圆片时应保证所有叶圆片都是上表皮朝上；3）叶圆片的逐一放置需要时间，先放入的叶圆片易提早进行光合作用，为保证所有叶圆片同步开始光合作用，该操作应选择在阴暗的房间内多人同步进行；4）排气处理后的叶圆片应放置于黑暗处盛有蒸馏水的烧杯中，从而避免其提早进行光合作用；5）实验过程中发现相互重叠的叶圆片会影响彼此的上浮情况，因此，放置叶圆片时应尽可能地使其分散开。

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3.4 成果汇报，深度反思成长

学生在经历了持续探究的项目化学习之后，有的小组成功获得预期的成果，但有的或许会失败。无论是否符合预期，教师都要组织和引导学生回顾项目历程并进行反思，对自身的研究过程及结果进行总结，反思对概念的理解与构建情况、失败或成功的原因，总结经验、补救不足（表 2）。因此，笔者要求学生分别从研究目的、研究过程、研究结果及结论、研究成功或失败的原因等方面逐步对自己的研究过程进行回顾和总结。

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基于上述实验结果，结合自家种植果树的经验及课前自主搜集的其他相关资料，如象山县的气候条件、年降雨量等，学生达成共识：象山县本土的光照条件及大气中的 CO2 含量已基本满足“红美人”植株生长的最适条件，但象山县在 5 月常见连续的阴雨天气，且冬季温度较低，不适宜“红美人”植株生长。最终，全班学生群策群力，共同形成“红美人”养护方案（表 3），并选派“帮扶代表”与张某某同学一起实施养护措施。

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设计意图：教师组织学生开展有效反思，学生不仅复盘了自己失败的原因，同时也正面肯定了研究过程中的可圈可点之处，学生通过反思深化自身的概念理解，收获项目化学习的真正硕果，提升学习效果。学生从帮助同伴的角度出发，主动探索、获取知识，真正理解光合作用原理在生活实践中的应用，提升学生对生物学的兴趣，树立社会责任意识。

教学反思

本节课依据《课程标准》中提出的“组织以探究为特点的主动学习是落实生物学学科核心素养的关键”这一教学建议，采用项目化学习的策略，结合象山本土特色，将本块内容的学习转换为一个小型的学科项目化学习活动，以帮助同伴养护“红美人”植株为主题，通过自主查阅资料、走访调查、实验探究的研究历程，有效地帮助学生深度理解相关概念，充分调动了学生的学习内驱力，逐层推进学生科学探究能力与科学思维的发展。在汇报成果时，教师引导学生针对整个项目进行反思，包括对研究过程和研究结果的反思，以及对还能探究什么进行反思。从项目实践成效来看，预设的学习目标基本能够较好地达成。大部分学生能够完成概念的深度理解，形成并运用相关的生命观念解决问题，且大部分学生获取、处理信息及论证能力得到加强，逐渐发展了科学思维，树立社会责任，一定程度上实现了立德树人的育人目标。本期责编：周津津

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