基于項目式學習的“隔離在物種形成中的作用”教學設計

黃秀芝

（福建省松溪第一中學 福建南平 353500）

1 教材分析

“隔離在物種形成中的作用”是2019年版新教材人教版高中生物學《必修2·遺傳與進化》第六章第三節內容。在此之前，學生對自然選擇與生物進化觀點已有認知，但對生物進化是否意味著新物種的形成心存困惑。在此基礎上，本節教材通過引言順應銜接，導出物種與隔離的概念，并以“加拉帕戈斯群島的地雀”的思考討論，引發學生設想群島上地雀經歷地理隔離、基因頻率改變、生殖隔離的物種分化過程，認識隔離在物種形成中的作用，由此感受物種演化的漫長與不易，從而理解生命綿延的意義，并用進化與適應觀認識生物的多樣性。

2 教學思路

由于短時課堂無法完整呈現長期演化的物種形成過程，教師在課堂講解概念和羅列科研結論，學生只能被動接受，不能切身感受和探尋其研究過程。筆者通過項目式學習方式，指導學生明晰物種與隔離概念內涵，并以群島地雀物種的形成作為典型個案，引導學生自主挖深研透，最終達成本節內容的教學目標。

項目式學習是學習者基于真實問題，設定項目主題，通過團隊協作，自主開展觀察、查閱、調查、訪談等探究活動，具有“完整的學習過程”，最終以作品形式達成學習成果。

基于此，本節內容確立“研究隔離在達爾文雀形成中的作用”為項目主題，對學生進行分組分工，通過設計項目、實施項目、評價項目來開展項目式學習，并通過展示作品并加以評價，以達成教學目標。具體教學思路如圖1所示。

圖1 教學思路示意圖

3 教學目標

①明晰物種概念并用于解釋生物現象，形成科學的自然觀；②通過探尋加拉帕戈斯群島上地雀物種的形成，理解隔離的概念與作用，感受物種演化的不易，深層理解生命意義，培育進化與適應觀；③從達爾文的研究與闡釋中，感受科學探究、理性研判的科學精神；④通過項目式學習，提升解決問題與實踐能力，提高責任擔當意識。

4 教學過程

前期準備：向學生介紹項目式學習的流程、模式與目標等。

4.1 創設情境，引入項目主題

教師播放視頻：達爾文隨著“貝格爾號”環球航行到加拉帕戈斯群島，發現各島嶼上都有雀鳥。達爾文將這些地雀制成標本帶回英國研究，最后還將它們寫進了《物種起源》，后人稱這些地雀為“達爾文雀”。并提出問題：①加拉帕戈斯群島上有多少種地雀？②群島地雀與南美洲大陸的地雀有什么關系？③為什么群島上的地雀種類如此多樣？

針對問題，師生共同研討，并依此確定項目主題為“研究隔離在達爾文雀形成中的作用”。

設計意圖：教師創設情境，以問題驅動學生引入項目主題，使學生通過充分討論初步理解主題內涵，以便進入項目角色，有利于學生主動介入項目學習。

4.2 分解任務，擬定項目計劃

學生進行分組，各小組圍繞項目主題，研究、探討項目學習的活動內容、課時、場所等，各學習小組將任務具體分配到小組成員。同時，各小組參考教師提供的“A組項目學習計劃書”（表1），共同擬定各組詳細的項目計劃，形成各具特色的“項目學習計劃書”。

表1 “研究隔離在達爾文雀形成中的作用”A組項目學習計劃書

設計意圖：小組合作擬定計劃書，是對項目進行預期的設定，為項目實施提供框架，便于項目成員了解流程與進度，明確任務與方法等，以有效、有序地實施項目學習。

4.3 搭建支架，實施項目探究

4.3.1 探查地雀的種類

首先，教師引導學生構建物種與隔離的概念。教師展示斑驢獸、獅虎獸和騾等圖文資料，引導學生思考：什么是物種？物種和種群、品種有什么區別？同時，提供導學案，學生小組進行交流學習，進一步比較物種與種群、品種的區別。在此基礎上，教師再展示生活在兩個池塘中的鯉魚，山谷中兩個鼠種群、東北虎和華南虎的圖文資料等，提出問題：什么是隔離？地理隔離與生殖隔離有何區別？學生分小組討論現象、比對概念。

其次，查詢地雀種類的界定。課后，各學習小組自主閱讀課本，通過網絡、網站查閱《物種起源》、相關文獻以及參考資料，獲取地雀在羽色、食性、鳴叫、外型、行為等方面形態特征的圖文資料，再借助網絡調取相關研究報告、查詢有關文獻結論，明確達爾文雀的種類的界定依據，了解地雀經由鳥類學家鑒定為新物種，并按照喙形把這些地雀分成了13種。各小組將查詢結果匯總、整理，形成項目的過程性成果。

4.3.2 探尋地雀的來歷

首先，研究群島的環境。各學習小組組織成員自主查找、查看有關加拉帕戈斯群島的文獻資料及視頻，了解有關群島的地理位置、形成的地質年代以及隔水相望、相距遙遠的13個不同島嶼，特別觀察各島嶼的生態環境，如有的島上布滿荊棘從生的灌叢，有的島生長著茂密的森林。在此基礎上，小組成員研究、比較各島嶼的生境特點。

然后，查證地雀的成因。學生自主搜集材料，共同探討地雀在羽衣、鳴叫、筑巢等方面的相似性，以及在喙上巨大差異的原因，查找各島嶼13種地雀的來歷。同時，結合收集的資料，各小組集中探討當年達爾文如何解釋地雀新物種形成的論述以及不足之處，思考如何更合理解釋隔離的作用。

設計意圖：教師創設情境，引發學生思考、比對物種和隔離的概念，為進一步探究它們間的關系搭建支架。在課余探查中，教師要注意指導學生自主查詢各種信息資源，引發學生主動感知、篩選信息、深入探究，并通過討論和分析把握現象的聯系與內在機制，建立隔離與物種形成的有效聯系，明辨物種形成的機理。

4.4 展示作品，交流項目成果

學生分小組制作各種項目作品：有的是圖示作品，如“隔離與辨達爾文雀關系示意圖”“群島上的地雀分布剪貼圖”“地雀物種的形成概念圖”；有的是文本類作品，如“達爾文雀進化研究報告”“試論隔離在地雀物種形成的作用”“達爾文雀的進化故事”；有的是表格類作品，如“地雀的名稱、食性、喙的形狀、島嶼分布一覽表”。

在課堂上，學生各組代表介紹項目作品，講述作品的制作失敗、反思、成功的經歷。同時，對項目學習全程加以展示與陳述，包括對項目任務的分配、活動的開展、遇到的困難、解決方式以及成員的體會，各小組之間進行評比、答辯。

設計意圖：項目作品凝聚了小組成員的集體智慧和創造力，呈現自主探究的學習收獲。通過成果交流可達成思維碰撞，提升表達、辨析、審美等能力，也為項目評價提供參考依據。

4.5 開展評價，進行項目反思

根據項目學習參與度、項目作品完成度、教學目標達成度等方面，師生對各小組進行自評、互評和教師評價并評獎，將創意新且制作美的作品保存共享。

在此基礎上，教師要引導各組學生從承擔項目任務、運用探究方式、作品效果、項目展示等方面，針對優勢與不足進行反思、完善。最后，師生共同完成“隔離在物種形成中的作用”概念圖式。

設計意圖：通過評價，學生更為明確本節內容的關鍵、項目學習的要領，還可以有效升華學科情感、發展社會責任。教師可從項目成果明確教學目標的達成度。

5 教學反思

本教學設計緊緊圍繞項目式學習展開，各組學生協同完成任務，收獲項目成果。項目式學習達成本節的概念建構，不僅獲得學科知識，注重實踐和參與，融入科學態度、社會責任和進化觀念，還通過解決真實情境問題鍛煉了設計能力、執行能力、反思能力及貫穿始終的思維能力，核心素養融合發展的效果得以顯現。但也存在需要改進的問題，如因課時有限，學生制作項目作品安排在課余時間，導致教師較難有效指導；學生進行作品介紹時，未能兼顧所有的小組；學生在資料查閱、加工與合作等技能還需加強培訓。