摘要:项目式学习对学生核心素养发展至关重要,而生本化驱动性问题设计是项目成功的关键。本文以“改进菌包,在家培养高产食用菌”项目为例,探讨基于乡土情境设置整体驱动性问题、依据认知冲突设置环节驱动性问题、串联问题以符合认知逻辑、根据学情安排学习任务的方法,以及设计要点,为初中生物学教师提供参考。
关键词:项目式学习;生本化;驱动性问题;设计
1 基于乡土情境设置项目整体驱动性问题
1.1 情境与问题的关联性
漳州市被誉为“中国蘑菇之乡”,学生在家尝试培养食用菌时发现市售菌包出菇产量低或失败。教师基于此收集学生问题,结合人教版《生物学》七年级上册“利用细菌或真菌制作发酵食品”综合实践内容,引导学生建立驱动性问题与学科核心知识的联系,确定整体驱动性问题:如何改进菌包,在家培养出高产食用菌?
1.2 课堂实施与策略
| 环节 | 实施与策略 | 设计意图 |
|--------------|--------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------|
| 创设问题情境 | 组织学生购买不同种类菌包在家培养,发现不同菌包出菇差异(如榆黄菇出菇难、平菇速度快)。 | 提供真实问题情境,启动项目式学习。 |
| 提出问题 | 引导学生分组讨论:“菌包出菇率与哪些因素有关?”等问题,结合已有认知提出猜想。 | 通过实践体验培养问题提出能力。 |
| 设计整体驱动性问题 | 整合学生问题,结合课程标准,将雏形问题“如何利用菌包培养高产食用菌?”优化为最终问题。 | 构建师生共同认可的驱动性问题,明确项目目标。 |
1.3 学科概念与思想方法支撑
学科概念:微生物的类群(真菌的结构与营养方式)、生物与环境的关系、发酵技术的应用。
思想方法:观察法、实验法、分析与综合、比较与归纳。
2 基于认知冲突设置项目环节驱动性问题
2.1 认知冲突分析
学生在解决整体问题时面临以下冲突:
1. 菌包成分与真菌营养需求的关系;
2. 食用菌生长的环境因素(如温度、湿度、光照);
3. 不同食用菌种类的生长特性差异;
4. 产量衡量标准与改良效果评估。
2.2 以“菌包成分探究”为例的实施策略
| 环节 | 实施与策略 | 设计意图 |
|--------------|--------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------|
| 分析认知冲突 | 引导学生思考:“菌包是土壤吗?”“菌包中添加的物质如何被食用菌利用?” | 明确子问题方向,聚焦核心概念。 |
| 提出环节问题雏形 | 学生提出:“食用菌菌包里有什么?”“为什么用菌包栽培食用菌?”等问题。 | 联系生活经验,培养分析归纳能力。 |
| 设计环节驱动性问题 | 整合为:“食用菌的菌包及其成分分别是什么?为什么使用菌包可以栽培食用菌?” | 建立与课标“真菌的营养方式”的联系,拆解复杂问题。 |
3 基于认知逻辑串联项目环节驱动性问题
3.1 问题链逻辑框架
```mermaid
graph TD
A[整体驱动性问题] --> B[环节1: 菌包成分与原理]
A --> C[环节2: 适宜室内栽培的食用菌种类]
A --> D[环节3: 高产食用菌筛选标准]
A --> E[环节4: 菌包成分改良方案]
```
3.2 驱动性问题与生物学概念的对应
| 项目环节驱动性问题 | 对应生物学概念 |
|-------------------------------------------|------------------------------------------------------------------------------|
| 食用菌的菌包及其成分是什么? | 2.3.3 真菌的结构(单细胞/多细胞,有成形细胞核)
3.2 驱动性问题与生物学概念的对应(续)
| 项目环节驱动性问题 | 对应生物学概念 |
|-------------------------------------------|------------------------------------------------------------------------------|
| 为什么使用菌包可以栽培食用菌? | 2.3.4 微生物在食品生产中的应用(真菌的异养特性、培养基成分设计) |
| 哪种食用菌更适宜在室内环境下栽培? | 2.3 微生物的生活环境需求(温度、湿度、氧气等生态因素) |
| 如何筛选出高产的食用菌? | 生物与环境的适应性(不同菌种的生长周期、产量性状比较) |
| 如何改良菌包成分以高效培养食用菌? | 科学探究的基本方法(对照实验设计、变量控制)、资源循环利用的生态观 |
4 基于学情按需解决驱动性问题
4.1 子项目活动设计框架

子项目1:观察食用菌结构,分析菌包必要性(对应环节1);
子项目2:查阅文献,设计食用菌子实体评价量表(对应环节2-3);
子项目3:实验探究不同菌包成分对平菇生长的影响(对应环节4);
子项目4:利用生活废弃物(如木屑、棉籽壳)改良菌包,记录生长数据。
4.2 学情导向的任务分配
信息技术能力强的学生:负责数据整理(如用Excel绘制生长曲线)、制作菌包成分分析报告(子项目1);
动手能力强的学生:主导实验设计与操作(如灭菌流程、接种方法),完成“菌包成分比例优化”实验(子项目3);
实践经验较少的学生:参与观察记录、访谈菇农等基础任务,通过“调研方法课”提升能力(子项目4辅助)。
5 设计生本化驱动性问题的注意事项
5.1 情境真实性与问题开放性
真实情境驱动:以学生在家培养食用菌的失败经历为起点,避免脱离生活的“伪问题”。
问题开放包容:允许学生提出“菌包是否需要光照?”“二次出菇的关键因素”等衍生问题,通过小组讨论筛选有价值的探究方向。
5.2 认知梯度与能力适配
避免“一步到位”:将“改良菌包”拆解为“成分分析→环境优化→菌种筛选”等子问题,符合“观察→提问→实验→结论”的认知逻辑。
任务难度分层:基础任务(如记录出菇天数)面向全体学生,挑战性任务(如设计复合培养基)供学有余力者选择。
5.3 合作学习与反思评估
小组分工策略:设置“记录员”“实验员”“汇报员”等角色,确保每位学生参与;通过组间互评(如菌包改良方案投票)促进协作。
阶段性反思:每2周开展“项目进展会”,引导学生用思维导图梳理知识漏洞,调整实验方案。
6 结论
生本化驱动性问题设计需以学生为中心,通过乡土情境锚定真实需求、认知冲突拆解复杂问题、逻辑链条串联知识体系、学情分析定制学习路径,让学生在解决问题的过程中构建生物学概念,发展科学思维与实践创新能力。教师需扮演“情境创设者”“认知脚手架搭建者”“协作引导者”角色,确保项目式学习真正成为核心素养落地的载体。
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