初中生物学任务驱动教学实践探索

摘   要：任务驱动教学能够激发学生的学习动机，引导学生形成科学思维。教师可依据课程标准、教材以及学生学情，确定驱动任务，并基于观察和推论的实证，进行“真实情境、提出问题——任务驱动、构建概念——拓展情境、延伸任务”三个层次的科学探究实践活动，以激发学生对学科探究的兴趣，使学生领会生物学科学本质，构建生物学概念，发展高阶思维，提升生物学核心素养。

关键词：初中生物；任务驱动；构建概念；核心素养

中图分类号：G633.91   文献标识码：A   文章编号：1009-010X（2024）14-0053-03

生物学学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，是在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的正确价值观、必备品格和关键能力。笔者以冀少版“蒸腾作用”为例，基于学科核心素养实施初中生物学任务驱动的教学实践。以建构主义理论为基础，以科学探究实践为主线，通过“设置任务—分解任务—完成任务”，进行任务诱发、强化，激发学生的学习动机，引导学生形成科学思维，驱动其概念的建构。即教师通过设置具有趣味性、能够激发学生学习动机的真实情境，以与教学内容密切相关的任务为载体，引导学生在完成任务的过程中，提升生物学学科核心素养。

一、研究课标，对标概念

《义务教育生物学课程标准（2022年版）》（以下简称《课标》）指出，课堂教学应该重视大概念统摄下的学习主题框架引领，实现学习内容呈现情境化，学习过程实践化，以促进学科核心素养的落实。

本节课隶属于“4.2 植物通过吸收、运输和蒸腾作用等生理活动，获取养分，进行物质运输，参与生物圈中的水循环”重要概念，对应的次位概念是“4.2.1 植物根部吸收生活所需的水和无机盐，通过导管向上运输，供植物利用，其中大部分水通过蒸腾作用散失”“4.2.3 植物通过对水的吸收和散失参与生物圈中的水循环”。《课标》对这部分的“学业要求”是运用植物蒸腾作用等方面的知识，解释生产生活中的相关现象。因此，本节课的设计基于《课标》，对标概念，以科学探究实践为主线，以三个任务为驱动，通过八个实践活动完成。

二、真实情境，任务驱动

《课标》指出“教师围绕概念组织并开展教学活动”“学生的关键能力体现在思维上”。因此，以核心素养为导向的初中生物学课堂教学，教师应制订能够激发学生持续学习的挑战性任务，设置明确的实践活动目标和趣味性情境，引导学生积极参与科学探究实践过程，主动获取知识，构建概念，发展其高级思维。

（一）源于生活，提出问题

本课以生活中“大树出汗了？大树的汗是什么？从哪冒出来？大树为什么出汗？”等问题为教学情境主线，引导学生以三个任务为驱动，开展八个形式多样的实践活动（见表1），帮助学生构建科学概念，领会生命的本质，提升态度责任，以此促进学生学科核心素养培养的落地。

（二）任务驱动，构建概念

任务一 探究蒸腾作用的主要器官

活动1设计科学探究实验。教师引导学生基于已有的知识和经验，对植物蒸腾作用的主要器官进行推测。学生分组讨论，设计实验方案：（1）选取长势相同的两段植物枝条，一段不做任何处理，另一段去掉全部叶片；（2）将两段枝条套上塑料袋后置于阳光下；（3）30分钟后，观察塑料袋内水珠形成情况。通过实验设计，培养学生科学思维。

活动2 推测蒸腾作用的主要器官。此活动旨在通过教师引导，促使学生在猜想的基础上寻找证据。教师在学生设计的实验方案基础上，引导其对实验进行完善（探究植物蒸腾作用主要器官实验装置：放红墨水的培养皿通过移液管通入透明塑料袋中），通过观察透明塑料袋中无水硫酸铜颜色的变化（无水硫酸铜遇水会变成蓝色）及移液管中液面上升高度的不同，使实验实现由定性到定量的转变，引导学生比较不做处理的枝条和去除叶片的枝条蒸腾作用强度的不同，进而得出结论：植物蒸腾作用的主要器官是叶。

活动3推测蒸腾作用的主要部位。在前面实验的基础上，教师引导学生进行第三组实验，推测蒸腾作用的主要部位，实验设计（见表2），并进一步完善实验：将叶片涂抹凡士林后，置于相同装置中，30分钟后观察现象。学生发现，塑料袋内无水硫酸铜未出现颜色变化，移液管中液面也没有上升，进而引发思考：“凡士林封住了什么结构，阻止了植物的蒸腾作用呢？”这些思考既能巩固学生对植物蒸腾作用主要器官的认识，又能自然呈现问题线索“叶表面存在水分散失的结构”，从而自然过渡到任务二。

任务二 探究蒸腾作用的主要部位。

活动4寻找进行蒸腾作用的主要部位。确定植物蒸腾作用的主要器官后，教师引导学生寻找其水分散失的主要部位。学生设计实验方案：向菠菜叶柄中吹气，观察叶片表面是否有气泡产生（正面、背面的吹气实验）。教师追问：“叶片正面和背面的气泡是否一样多？”学生观察现象、认真分析，得出结论：叶表面存在气体输出的结构，植物体内的水分是以气体的状态散失的，气体散失的结构是气孔。

活动5制作菠菜叶表皮临时装片——观察气孔。教师进一步引导学生制作菠菜叶表皮临时装片，并通过观察找到气孔并进行显微观察。学生观察到，气孔是指两个保卫细胞之间的空隙；保卫细胞呈半月形，成对存在保卫细胞靠近气孔一侧细胞壁较厚，靠近表皮细胞一侧细胞壁较薄。教师设问：“如果在临时装片上滴加5%硝酸钾溶液气孔会发生什么变化？”引发学生认知冲突。教师接着呈现实验视频“在滴加5%硝酸钾溶液后，气孔闭合”。学生根据已有知识，分析气孔的闭合是由于保卫细胞的细胞液浓度低于周围溶液浓度，保卫细胞失水造成的。教师追问：“如果想要气孔重新张开，可以采用什么方法呢？”学生根据已有知识，提出解决方案：向装片中滴加清水，使保卫细胞吸水。因此，得出实验结论：植物是通过保卫细胞控制气孔的开闭来调节蒸腾作用的。此活动可使学生形成结构与功能相适应的生命观念。

学生通过以上5个活动，初步构建蒸腾作用的科学概念：蒸腾作用是指植物体内的水分以气体的状态从气孔中散失到体外的过程。

活动6分析植物蒸腾作用的过程。教师提问：“植物蒸腾作用散失的水分是从哪获得的？”学生结合已有认知，分析思考做出判断：植物散失的水分是根从土壤中吸收的，经由根、茎中的导管运输到叶片，通过气孔散失到大气中。教师追问“经科学研究发现，植物吸收的水分99%都用于蒸腾作用，只有1%用于各项生理活动，这是不是一种浪费呢？”引发学生思考，从而过渡到任务三。

任务三 探究植物蒸腾的作用。

活动7资料分析。教师呈现四个资料，引导学生基于资料做出判断。

资料1：“人往高处走，水往低处流”，大树体内的水分却是从低处流到高处。

资料2：炎热的夏天，山林里比城市凉爽。

资料3：为什么森林附近降雨较多？

资料4：森林能把50%～80%的降水转入地下，一公顷林地比裸地可以多储水3000m3。

学生基于本节课获得的知识及生活经验进行分析做出判断：蒸腾作用能够促进根对水分的吸收，促进水和无机盐在植物体内的运输；吸收周围的热能，降低叶片表面的温度；提高了空气的湿度，增加了降雨量；森林可以涵养水源。此活动能帮助学生理解蒸腾作用的意义、初步形成生态文明观念、践行“绿水青山就是金山银山”的理念，能够引导学生积极参与环境保护实践，为建设美丽中国奉献自己的力量。

（三）拓展情境，延伸任务

活动8 调查影响植物蒸腾作用的因素。通过以上主线情境下的任务驱动活动，学生已经初步建构了“植物体内的水分是以气体的状态从气孔中散失到体外的”“植物蒸腾的主要器官是叶”“植物蒸腾的水分来自根对水分的吸收”等科学概念。此时，学生对影响蒸腾作用的因素产生疑问。教师顺势延伸问题情境，引导学生通过课后调查活动（可以从调查林地、草地、裸地的湿度或其他角度进行探究），分析影响植物蒸腾作用的因素，引导学生通过参与社会性事务的讨论，做出理性解释和判断，尝试解决现实生活实际问题。这些能力的培养和素养的提升是生物学课程育人价值的重要体现。

本节课以“大树出汗了”情境为主线，围绕支撑概念建构的次位概念，设置了丰富有趣的学科学习任务和实践活动，驱动学生结合自身的生活经验和已有认知，积极开展科学探究，以解决真实生活中的实际问题。该科学探究过程，基于观察和推论的实证，有效地促进了学生的科学思维和探究实践素养的发展，使学生构建了科学概念、形成了生命观念，凸显了学科科学的本质，培养了学生学科核心素养。