任务驱动教学模式在高中生物教学中的应用
王玲芝
浙江省台州市新桥中学
新课标明确指出要遵循以问题解决为核心的教学原则,倡导“教学过程重实践”,这给生物学课堂教学模式的革新指明了方向。而“任务驱动”教学法正是体现以生为主导、重视操作体验及实现知识迁移的一种有效的教学方法,在此背景下,将任务驱动式教学应用于生物课堂是符合时代发展的必然选择。本文立足于建构主义的学习观、情景认知论等教育学基本观点,并结合当前国内高中生物学教学实际现状展开相关课题的研究工作,提出具有学科特色的“任务驱动”教学策略并运用于实践中去检验其有效性,旨在推进高中生物学课程的教学改革。
一、利用微课资源,设计自主探究驱动任务
将微课资源引入到任务驱动式课堂教学中,本质上就是利用信息化的学习环境对传统的以教师为中心的教学过程进行重组再造。根据认知负荷理论,微课资源作为一种经过精心制作的信息技术工具,可以有效减轻人的内隐的认知负荷;而基于微视频的分段呈现方式以及针对具体知识内容所采用的各种图像化处理手段,则构建起了学生自主探究活动的认知支架 [1]。此外,由于微课资源自身所具有的非线性和任务驱动本身所具有的开放性特点,二者之间形成了良好的契合点,以赋予学生自主选择学习路线的权利,同时也保持了教学目标的一致性。
以人教版高中生物学必修 1《分子与细胞》模块中“细胞的能量供应和利用”单元为例,设计“探究线粒体结构与功能关系”的驱动任务。首先,教师应提供包含线粒体超微结构动画、ATP 合成机制演示、呼吸作用实验操作要点的系列微课资源包(总时长控制在15 分钟内)。随后,要求学生以小组为单位,基于微课资源自主设计验证性实验方案,重点探究“温度对呼吸速率的影响”这一核心问题。在任务实施阶段,学生可随时回看“线粒体内膜电子传递链”的3D 微课解析,结合虚拟实验平台调整探究方案。
二、巧设项目任务,激活生物学习活动观
为了更好地发挥任务驱动教学模式在高中生物教学中的最大运用效能,教师应以社会建构主义为指导思想,创设一个类似于现实的真实环境或者类似真实的虚拟情景,以激发学习者的学习动机,让学生在小组合作中完成一定的学习任务,并在学习过程中获得相应的意义构建。值得注意的是,任务驱动型教学法需建立在杜威“从做中学”的基础上,基于新课标的要求以及生物学科的教学特点,遵循真实性原则、挑战性原则和可评价性原则,选择合适的项目任务,只有这样才能循序渐进地发展学生的认知思维,最终达到培养学生核心素养的目的。
以人教版高中生物学必修 2《遗传与进化》模块中“基因工程的基本操作程序”单元为例,设计“抗虫棉培育方案设计”项目任务。首先,创设农业害虫防治的现实情境,要求学生以生物技术公司研发团队身份,完成从目的基因获取到受体细胞转化的完整流程设计。任务分解为四个阶段,即第一阶段通过分析 Bt 毒蛋白基因序列(提供 GenBank 数据库截图),培养学生生物信息学素养;第二阶段设计 PCR 引物和载体构建方案,强化分子生物学操作规范;第三阶段模拟棉花的遗传转化过程,使用3D 建模软件展示重组DNA 进入细胞的过程;第四阶段进行安全性评估,撰写符合生物安全法规的技术说明书。各阶段任务均配备工程流程图模板和评价量规,确保项目推进的系统性和规范性 [2]。
三、创设实验情境,强化学生的探究思维
实验情景的创设是任务驱动型教学的重要组成部分,在这一模式下能够更好地发挥认知发展的功能。首先,根据维果斯基的社会文化历史学派观点,当儿童处于最近发展区时,他们对知识的理解水平会提升一个台阶。因此,教师可以利用各种手段把抽象的生物学内容转换成具体的操作任务,以此激发学生的原有观念,并产生矛盾的认知冲突,从而实现概念转变。其次,在教学实践活动中,教师要按照“现象引导一问题驱动一一证据支撑”的模式设计实验任务,既要有看得见摸得着的现象,又要有一定的探索的空间。最后,基于科学本质观下的优质实验任务应体现真实的研究过程(如提出假说、控制变量、搜集数据以及检验结果),以提高学生的动手能力,培养学生分析与解决问题的能力,进一步发展他们的科学素养,让学生在亲历研究的过程中构建生物学的核心概念体系并获得认识世界的科学观及方法论。
以人教版高中生物学必修 1《分子与细胞》模块中“酶的特性”单元为例,设计“探究 pH 对酶活性影响”的实验任务,即创设“胃蛋白酶制剂研发”的真实情境,提供不同 pH 条件下酶活性变化的预实验数据。随后,让学生自主设计对照实验方案,使用数字化传感器实时监测反应速率变化,并通过数据可视化软件绘制酶活性 -pH 关系曲线。任务特别设置“异常数据组”,要求学生运用控制变量法的原理排查实验误差,撰写包含误差分析的实验报告。
四、引入多元评价,促进创新思维的发展
在高中生物教学实践中,多元评价体系的构建是任务驱动教学模式实现其教育价值的关键保障,其理论基础是加德纳的多元智能理论和斯滕伯格的创造力投资理论。从评价内容来看,任务驱动教学评价应当涵盖知识掌握度、思维深刻性、方法创新性和合作有效性四个维度;从评价方式来看,可采用概念图分析、实验方案论证、成果答辩等多种形式,引导学生进行反思性学习,从而激发其创新潜能,培养其元认知能力。
以人教版高中生物必修 3《稳态与环境》模块中的“生态系统稳定性的研究”的教学为例,可设定“校园生态微系统的构建”这一任务,并提出以下评价标准,即在基础层次,以选择题形式考查学生对生态因子的概念理解;在发展层次,要求学生完成一份设计方案,内容包括物种的选择理由及能流分析等;在创新层次,通过提问质疑“在一个相对封闭的空间里如何合理地安排不同种类的数量?”进行评判学生的创造性解决问题的能力;在实践层次,设置专门的“设计迭代”部分,要求学生根据老师给出的意见或者同学之间的意见来进行方案的修正,并且附带解释说明,最后形成带有定量评分和定性评述相结合的个性化评价报告。
结语:
综上所述,本文从构建学生成长体系的角度出发,对任务驱动教学模式进行了系统的总结和归纳,结合当前生物学课程标准的基本要求以及相关教学理念,提出了运用任务驱动教学模式来提高学生核心素养的有效途径,指出基于建构主义思想的任务设计需要充分考虑不同层次的学生需求,合理利用现有的信息化教育资源(如微课)并借助多种手段营造良好的实验环境氛围等等。后续的研究还可以尝试将多门学科的内容加以整合,从而为高中生物学课程的创新改革提供指导。
参考文献:
[1] 陈婷婷 . 任务驱动教学模式在高中生物教学中的应用策略研究 [J]. 教师 ,2025(7):134-136。
[2] 陈晓佳 . 试论任务驱动教学模式在高中生物教学中的应用 [J]. 中文科技期刊数据库 ( 引文版 ) 教育科学 ,2025(5):108-111.