文章刊登于《时代教育》杂志2024年7月中旬刊（第14期）
任务驱动下的生物学教学能够充分激发学生的主观能动性，促使其借助多学科知识与技巧自主发现、分析和解决问题，而这也是有效培养学生核心素养的一大途径。本文围绕“呼吸运动”教学内容，探讨初中生物学课堂教学过程中应当如何有效运用并实施任务驱动教学法，以有效提升生物学课堂教学质量。
随着社会的快速发展，教育行业也在不断发展和变革，教学方法持续得到创新，同时在教学中得到了有效应用。学科整合因为能有效锻炼学生自主解决问题的能力，从而受到更多关注，因此，跨学科学习与实践应用也是非常重要的一项内容。在初中生物学教学过程中，教师应基于生物学学科本身，以任务驱动教学法组织实施跨学科教学，引导学生通过多元化的学科视角理解、掌握生物知识。
一、初中生物学教学中运用任务驱动教学法的意义
任务驱动教学法在初中生物学教学中的应用，本质上是以任务为主线实施探究活动的一种教学模式。教师在教学前发布相关任务，有助于引导学生科学开展自主学习探究活动。在探究活动实施过程中，教师对教学目标加以转化，使之成为学生需要参与并完成的学习任务，组织学生通过任务分析、交流探讨、实践操作等流程自主完成实验过程，建构完善的知识体系，掌握学习方法与技能，并提升自身的学科核心素养[1]。特别是生物实验教学组织实施过程中，教师主要职责在于为学生创设有助于生成问题及自主探究学习的情境。通过合理创设目标任务设置悬念，针对不同模块的问题引领学生进行深入学习探究。学生通过自主探究并完成任务，锻炼独立思考能力，以实现深度学习，加强与同伴的互动交流。不仅如此，为了保障学习任务的顺利完成，达成实验目标，学生也会更加自觉地探索有关实验成功的影响因素，分析实验背后潜在的知识，不断尝试新的实验方法，从而掌握实践技能。
二、任务驱动教学法应用下的初中生物学教学设计思路
（一）课标与教材分析
“呼吸运动”是苏科版七年级上册生物学第7章第2节中的一个模块，在教学安排中属于这一节的第二个课时，也是《义务教育生物学课程标准（2022年版）》第五个学习主题“人体生理与健康”中的概念之一，即“人体的结构与功能相适应，各系统协调统一，共同完成复杂的生命活动”的次位概念，其抽象性非常突出。教材内容编排借助人体呼吸过程中胸廓起伏变化、溶剂变化以及气体进出关系等实验模拟情况的展示，结合人体呼吸运动示意图，为学生提供直观指导，以帮助学生高效理解并掌握相关知识。
（二）学情分析
初中物理课程通常从八年级开始设置，因此初一学生并未全面学习有关气体压强的理论，很难以动画视频演示或者模型等方式理解生物学学科中“肋间肌与膈肌的变化、胸廓容积变化”等方面的内容。因此，有关“胸廓变化与呼吸的关系”“胸廓变化引起气体进出的原因”相关内容的教学也存在一定难度。
（三）教学方法
为了帮助学生高效掌握这些生物知识，教师可以通过跨学科学习引领，加强有关学科知识的连接与渗透，使学生可以利用物理相关知识理解掌握“呼吸运动”的概念。为了保障该教学目标的顺利实现，教师需要借助任务驱动教学法。在开展任务驱动教学的时候，教师应充分结合教学内容进行任务设计，让学生遵循任务目标开展自主探究学习，并掌握相关知识及技能[2]。
三、任务驱动教学法应用下的初中生物学教学目标以及重难点
基于上述设计思路，根据生物学学科与物理学科的特征，充分融合二者的核心素养培育目标，将本节课学生学习的主要目标定位为：能够解释呼吸运动有助于肺与外界进行气体交换；借助分析以及建模等多元方式探析胸廓变化和人体呼吸肌之间的关系；以实验研究感受大气压的存在；借助物理知识分析理解呼吸运动的主要原理；明确体育锻炼对于呼吸系统发展的好处。
本节课的核心要点在于梳理胸廓变化和人体呼吸肌之间的关系，同时运用物理知识分析说明呼吸运动的主要原理。课程难点在于如何利用物理模型解读胸廓容积变化情况和气体进出之间的关联性。
四、任务驱动教学法应用下的初中生物学教学策略与学习过程
为了保障上述学习目标的充分达成，笔者明确了核心任务，并将其细分为一个个小的子任务，引导学生开展综合性的自主探究学习活动，通过多元方法融合生物学学科与物理学科相关知识，如数据测量与分析、模型建构与视频演示、实验模拟等，然后再利用生物学与物理知识分析解决本节课的核心任务。
（一）情境引入，确定核心任务
首先，课堂导入环节，教师为学生展示婴儿刚出生时大声啼哭的动画视频，然后引导学生理解呼吸运动主要通过人体呼吸系统来实现。其次，为学生展示呼吸系统构造的简易模型，引导学生讲述模型不同部分代表的是哪一个呼吸器官，引出问题，让学生思考“外部气体是怎样借助呼吸道抵达人体肺部位置的？又是怎样排出的？”最后，学生分小组分析探究实验模型，自主推断总结，然后选出小组代表相互分享交换意见，并对课程的主体任务进行界定。
（二）子任务1：体验呼吸，寻找规律
教师可以让学生用手轻轻触摸身体胸腔下的肋骨处，然后深呼吸，思考肋骨运动和胸廓变化之间有什么关联；之后填写信息表格，根据个人感知的情况对应打钩。
小组间交流分享：吸气的过程中，肋骨会向上提并且向外扩展，此时胸廓扩大，外部气体可以进入肺部；而在呼气的过程中，人体肋骨会向下运动并向内运动，此时胸廓缩小，内部气体经过肺部向外排出。
设计意图：学生自由感受体会呼吸运动的过程，感受吸气与呼气过程中肌肉的变化，用力时会发生收缩，放松时会向外舒张，肋骨位置会发生变化，且胸廓容积也会随之变化，这些能够帮助学生深入探究生命活动的特点与规律，为后续学习打好基础。
（三）子任务2：探究呼吸过程中胸廓容积的变化
教师需要指导学生进一步测量吸气与呼气过程中的胸围变化情况，然后根据实际情况填写观察表格。
学生通过分析实验研究数据探讨实验获得的结果，最终发现人体吸气运动过程中的胸围比呼气运动过程中的胸围更大。进一步得出结论：吸气运动过程中人体胸廓容积不断扩大，呼气运动过程中人体胸廓容积会收缩变小。
设计意图：学生自主测量实验数据，明确呼吸运动中胸廓容积所发生的变化，然后借助数字表格统计整理生命现象所具有的特点，并总结其内在关联。
（四）子任务3：探究呼吸时胸廓的变化与肋间肌的关系
活动1：学生自主阅读相关资料，观察有关胸廓变化的动画视频，了解胸廓的基本结构。用力收缩的情况下其实是肌肉收缩，在此过程中肌肉纤维逐渐缩短；而放松的过程中，肌肉开始舒张，此时肌肉纤维逐渐恢复。
活动2：教师引导学生全方位了解胸廓的基础模型，然后自主实验观察分析，结果可以发现，肋间肌肉变化的情况下，胸廓容积也会随之变化。
活动3：教师为学生介绍实验模型制作的方式方法，然后邀请不同小组设计制作胸廓变化呼吸模型，以此总结肋骨位置发生变化以后胸廓大小的变化情况，总结其与呼吸运动存在的关联性。学生根据设计完成以下模型，相互交流分享，总结实验结论。
设计意图：借助活动1，帮助学生熟悉肋间肌与膈肌的不同位置，掌握肌肉收缩及放松过程中肌纤维发生的长短变化，了解其特征，为后续学习奠定扎实的基础。通过活动2，以直观模型的观察分析，帮助学生了解肋间肌收缩或放松变化过程中肋骨及胸廓的变化情况，这些能够帮助学生高效达成学习目标。利用活动3开展进阶学习，学生可以利用所学知识构建相关模型，从而高效解决课程核心任务。在活动1和活动2中，学生是在自主观察过程中掌握新的知识信息，而通过活动3开展整合学习活动，学生可以相互探讨沟通，促进模型的优化与完善，利用模型分析解决实际问题。
（五）子任务4：探究呼吸时胸廓的变化与膈肌的关系
活动1：学生自主观察膈肌运动的动画视频，探究胸廓变化情况，总结其和膈肌位置变化以及膈肌收缩情况变化之间的密切关联，然后相互探讨总结研究结论。
活动2：各个小组分别设计实验模型，探析膈肌位置发生变化以后胸廓的变化情况，总结其与呼吸运动之间的密切关联。学生深入探究分析建构出相关模型，相互交流并展示，总结实验结论。
设计意图：该任务旨在帮助学生在探究学习过程中掌握新知识、获取新信息，之后通过小组合作创设模型，利用模型分析解决学习任务。
（六）子任务5：探究胸廓的变化与吸气、呼气之间的关系
活动1：完成马德堡半球模拟实验。通过自主查阅相关资料，学生学习了解马德堡半球实验的相关情况。小组分别借助两个吸盘进行模拟实验，分析并解读获得的实验现象，在这个过程中引入“大气压强”的物理概念。教师为学生展示塑料瓶中加入热水容易发生干瘪的情况，引导学生自主探究其背后的实验原理。
活动2：探究气压与气体体积的关系。学生把注射器活塞置于针筒中央的位置处，用盖子将针孔堵住，然后用力推动活塞或者抽拉活塞，之后再放手，借此观察活塞的变化情况。之后小组间进行沟通，分析变化出现的原理。
活动3：气体流动的方向。教师在课堂上需要设计两个任务。让学生思考怎样快速分离吸牢的两个吸盘；思考气体如何快速填充至干瘪的塑料瓶中。学生动手实验，分析总结问题的解决办法。小组分别派出代表总结任务完成的实验思路，并总结气体流动的规律。
活动4：用气压原理解释人体吸气和呼气的过程。学生小组之间相互探讨，一起设计并完成课堂学案，教师最后总结概括生物学中“呼吸运动”的概念。
设计意图：借助活动，教师引导学生了解并熟悉气体压强的相关理论，通过融合生物学与物理学科的内容，总结分析核心任务，使学生掌握知识概念。
（七）学以致用
教师要引导学生借助课程掌握的知识内容，分析适宜的体育运动会为人体呼吸系统带来哪些益处。
设计意图：该环节旨在让学生达到运用知识解决现实问题的目的。
五、课后反思
该课程主题具有抽象性，也是初中生物学教学中的一大难点内容，以任务驱动法开展生物学教学，同时借助跨学科融合教学，可以高效化解这一教学难点，帮助学生深入掌握知识原理；通过任务目标的明确驱动，促进学生更加积极主动地参与实验探索过程，加深对知识内容的理解与认知。然而，在任务驱动教学法应用过程中，教师必须充分把握课程任务目标的主次划分原则，坚持适度适量，一步一步递进式开展教学活动。教师自身也需要不断加强对相关理论的研究与学习，不断提升核心素养，促进生物学教学质量的全面提升。
以任务驱动教学法开展初中生物学课堂教学，能够让学生带着任务开展实验探究，充分发挥学生的主观能动性。教师应为学生提供及时且必要的引导，帮助学生调整、优化实验方法，开阔学生的视野，促使其高效掌握生物学知识。（作者系都昌县思源实验学校教师）
注：[1]叶培毅.任务驱动教学法在初中生物探究实验中的运用与效果研究:以“研究一种动物的行为”为例[J].新课程导学,2021(19):56-57.
[2]朱文龙.信息技术下任务驱动教学法在初中生物课程中的应用[J].课堂内外·教师版(中等教育),2020(7):130.
