高中生物基于項目式學習的學生高階思維轉化策略

黃菊 陳啟婷 鄧熔

項目式學習是一種教學方法，學生可以通過積極參與真實世界的實踐和完成對個人發展有意義的項目來學習。學生往往需要長時間學習，通過多種學習途徑來解決現實的復雜問題，從而獲得知識和技能。教師設計項目式學習對高中學生的高階思維的培養有積極的意義。但目前，我國項目式學習的教學深度問題常被質疑，需從項目式學習的設計要素分析中尋找優化策略。

一、 項目式學習與高階思維形成的關系

高價思維包括問題解決、創造性思維、批判性思維等，在《普通高中生物學課程標準》(2017年版2020年修訂)中關于課程實踐、評價以及核心素養的達成都指向學生高階思維的提升。因此，理清項目式學習與高階思維形成的關系才能讓項目式學習設計走向深入。

(一)項目式學習的內涵

項目式學習融合了知識學習與問題解決兩部分內容，學生學習核心課程的知識和技能的同時，運用其所學去解決真實問題并產生相應的成果。在項目式學習過程中，學生需要利用實物材料、圖文等工具創造出高質量的協作產品，課堂上教育重心放在學生身上，提升學生的學習動力、創造力、韌性等。“項目式學習基于‘情境學習’與皮亞杰的建構主義學習理論”，它是一種全面學習的觀念，教師讓學生參與探究的學習活動，學生通過提問、提煉問題、辯論、做出預測、設計計劃等多種方式尋求問題的解決方案。在生物學科里面常常還要進行實驗，收集和分析實驗數據，并得出結論。在項目式學習中，“項目”是教授學生需要學習的重要知識和技能的工具并引導學生實踐產出成果，包含教師與學生創設創生性的課程與活動。

(二)高階思維形成的要素與機理

高階思維被稱為高階思維技能，是一種基于學習分類法的教育改革概念，高階思維的學習比其他類型的學習需要更多的認知處理。生物學科思維包括直覺思維、形象思維、邏輯思維、辯證思維和創造思維。學生在表層學習時，可熟悉學科事實、概念、原理，能自動化、可隨意提取基礎知識。學生在深度學習時，對基礎知識進行拓展、加工、結構化從而形成思維框架。學習在深度學習之后可以從真實、劣構的情境中提煉問題，形成知識解釋框架，并推動學生不斷探究，從而解決真實情境中的問題。

布盧姆教育目標分類學將教育目標分為記憶、理解、應用、分析、評價和創造。其中“分析、綜合、評價”的思維能力屬于高階思維，主要解決的是劣構問題，體現在學習者的問題求解能力、決策能力、批判性思維和創造性思維能力等方面。杜威認為學生思維的培養是連續性、長期訓練、螺旋式上升的過程，學生對問題或困難的思索要達到相當的深度才能保證結果的質量。

(三)項目式學習與高階思維形成的關系

項目式學習的綜合性、主動性、創新性和實踐性體現了深度學習的本質要求。項目式學習需要學生運用批判性思維發現問題、參與各種形式的溝通，以協作解決問題并創建高質量的作品，學生需要做的不僅僅是記住和理解知識，更需要使用高級思維技巧。項目式學習可以圍繞主題單元或來自兩個或多個學科的交叉知識構建，但并不是簡單的跨學科教學。因為學生需要解決問題、為了完成項目學習相應的知識和技能，并創造出產品，項目活動必須涉及學生是否發生知識的轉化和構建。項目式學習的目標是高階思維的形成，高階思維的頂層是創造，學生將在一個較長的時間段(一個星期到一個學期)內從事某一個項目，他們通過創造產品或演示文稿來展示自己的知識和技能。因此，最終學生發展了寬泛的內容知識以及鍛煉了批判性思維能力、協作力、創造力和溝通能力。

二、 面向高階思維轉化的項目式學習設計理路

項目式學習作為一種開放性的教學方法，在高中生物教學中需圍繞學生的大概念進行建構，教師在促進學生高階思維形成的項目式學習設計要注重以下幾個環節。

(一)創設逐層遞進的項目情境

高中生物課情境創設讓學科抽象知識與學生具象生活之間架起“橋梁”，特定情境讓學生產生認知沖突，并具象為問題串的形式。項目式學習的情境創設要考慮學生先驗知識以及知識與生活的關系。基于實際分析，教師創設課堂中部分學生能產生共鳴的問題，問題的難度以及范圍由教師輔助學生修改。問題串的細化參考高中生物課標中模塊知識內容，師生通過構建問題串建構知識系統。項目的主要問題與問題串的創設需要情境帶動逐步深入。另外，項目式學習提倡學生參與發明并把學習視為將要解決問題的過程，而不是事實上獲取知識，由此可見，情境還可帶動和引導項目的過程。

(二)設計因材施教的項目主題

高中生物的項目式主題設計標準是以課標范圍相關的知識為依據。教師分析學生的學情，協助學生選擇合適的生物知識由淺入深地學習，并進行學習方法的分層指導。學生學習的范圍在設計主題時就應與課標的知識模塊相對應，并選擇具有一定的代表性的主題。在探究問題的深度方面，教師對學習目標的清晰描述，活動的內容與結構的確定以及教師的指導水平對項目活動的質量有較大影響。項目主題的設計需滿足在整體課程中起到“導航”作用并易于操作，項目主題可以指導整個課程，或者包含具體的操作程序。項目主題的不同組織形式也不同，如有的項目適合整個班級共同完成，有的更適合以小組或單獨形式進行。

(三)抓節點的設計、檢測

項目式學習的節點設計是課程規劃的核心，課程內外的檢測是項目式深度學習的重要工具。學生的認知活動決定了課程的成功與否，如果“項目”沒有按時完成，并且沒有內容驅動，那么學生的成功感會受影響。檢測的意義在于調整教師的教學設計，為學生下一步項目活動指明方向。項目式學習被教師質疑的問題是沒有重點和切題的項目，有反對者認為欠完善的課程設計可能會浪費學生寶貴的課堂時間。因此，有學者認為在滿足學生個人學習需求時，使復雜“項目”步入正軌，需要巧妙的教學以及項目管理支持。在項目節點設計時需與生物知識框架進行考慮，最直接的方法是參考高中生物課程標準的概念框架，將大概念分解成便于理解的小概念，再將小概念融入活動，明確每一個概念對應一個活動。

(四)螺旋式上升的指導

高中生物課標要求學生掌握學科核心概念，項目式學習可以組織學生進行大概念的建構。有學者認為要注重指引一線教師在課堂中更多地進行概念轉變教學，切實幫助學生理解科學概念。這就需要圍繞核心概念引發探究問題，進而對核心問題進行分解和重構，對解決問題所需的知識和技能進行組織，教師結合學生已有知識和技能的學情分析，最終確定學生逐步學習的步驟。教師引導學生研討時聽取學生需求和選擇，即時反饋和計劃修訂項目方案。在課程設置中教師對每個階段學習的概念進行規劃，既考慮知識的邏輯也要考慮學生學習的邏輯，如學生學習的概念對下一次需要學習的概念之間的關系是什么。項目式學習中各小組的學習規劃主要是教師引導，這就體現了這種教學方法的嚴密性，鼓勵教師追蹤各組的學習進程，形成一種螺旋式上升的學習樣態。

(五)分階段、多元評價

項目式學習的開放性、包容性還體現在評價主體的多元性上。首先，教師作為重要的評價者之一，他們的評價是教學得以進行以及獲得教學成效的關鍵因素。其次，自我評價是項目式學習的組成部分。此外，除了課堂參與者的評價之外，還有課堂外他人的評價，他評對項目式學習的成效再擴大有很重要的意義。

從評價方式上看，項目式學習只以成果作為評價，成果評價只是一種方法，教師要選擇最優、最適合的方式，然后經過行動研究的檢驗，對評價方案進行修訂。從實施順序看可以分階段評價，項目式學習的每個節點評價要側重評價的多元性；從組織結構看可以分層、分小組評價；從教學層面看，目標評價與結果評價相結合。評價的方式多元的關鍵是有機融合，評價方式多但不疊加，教師選擇適合的評價方法。另外，評價標準的內容領域應遵照課程標準中所要求的相應的學科內容。生物模塊知識掌握有不同的要求，生物“大概念”是否掌握需要系列的過程評價。項目式學習常用的評價是診斷性、形成性和總結性評價，教師還會選擇不同的評價方式，如表現性評價、發展性評價等。

三、 項目式學習中高階思維轉化策略

項目式學習在促進學生生物學知識和技能的深度學習過程中，教師需在項目式學習的關鍵環節注重項目引導、學生成果產生、實踐評價，具體轉化策略有以下幾點。

(一)項目主題情境設計由淺入深

生物學是研究生命現象和生命活動規律的學科，其本質是自然科學，從知識的來源看是源自人們對自然的探索。高中生物不僅要求學生掌握科學知識，還能主動參與學習、提出問題和解決問題。項目式主題情境是引導學生不斷深入學習的外在動力。項目式學習主要以問題或者研討主題開始，問題的設計遵循進階原則，從知識的邏輯以及認知邏輯思考，引導學生發現問題，尋找適合的探究問題，然后確定學習知識的邊界，再進行師生共同創造階段。

從時間劃分，可以分為項目式學習前期、中期、后期。前期是項目式活動的準備階段，中期是知識整合階段，后期是創新(或創造)階段，也是高階思維提升階段。這三個時期的情境是有關聯的，教師往往需要對前一段學習的總結中創設新的問題激發學生主動學習。三個時期的情境可以以一個項目大情境貫徹始終，大情境可以是一個主導思想、話題、主題、問題，需要生物大概念對其進行規律分析。

(二)注重學生項目體驗的過程

項目式學習是活動課程，通過課程的設計推動活動有利于學生深入學習。課程也是節點的具體表現，如何設計課程的目標、過程、實施、評價是讓活動高效的方法。項目式學習讓課程內容結構化，學生成為參與知識構建的主體，課程內容讓多元知識有機融合，這種模式符合學科核心素養培養的要求。課程內容圍繞生物大概念或者知識模塊創設情境，需注重與學生的生活情境相聯系，讓學生投入項目中解決生活中的問題。學生的角色是提出問題，積累知識并確定所提出問題的解決方案。培養學生的傾聽能力和交流能力，充分發揮學習共同體的優勢。項目小組對項目的結果負責，在解決項目問題的過程中注重讓學生將知識轉化為解決問題的工具，邊行動邊探究，學生既是項目的學習者，也是項目的行動者，更是項目的研究者。由此可見，教師在課堂中的角色變化是“導學習—導行動—導研究”，學生在課堂中的行為是“反思—實踐—展示”。

(三)確保學生項目研討會的成效

學生項目研討會是課堂的衍生，也是課程的一部分。學生研討的規范性落實是保證教學質量提升的關鍵環節之一。教師作為項目導師的角色，可以根據每個小組的情況，組織個性化的研討會議，學生在真實情景中也能投入到項目中。

教師組織學生進行項目研討會議的類型分為三種：咨詢會議、反思會議、掌握會議。學生可通過咨詢會議以解決學生缺乏的技能，學生有方向性地向教師提出一系列在解決項目中遇到的困難，在不間斷的提問—糾錯—處理中解決深度問題。反思會議過程中學生能夠反思自己的學習，教師再使用一系列反思性問題引導學生解決項目目標，在逐漸減少的問題中完善并創造出高質量的產品。掌握會議是學生可自行判斷自己對內容的掌握程度，使用自我評價表格評價階段性成果。運用各種形式的溝通，以協作解決問題創造高質量產品。在溝通中提升創造思維、批判思維和邏輯思維。

(四)提高學生優質學習成果的產出

學生最能反映教學質量的高低優劣，因此學生的學習成果才是評判教學質量的主要標桿。學生的學習成果包括知識方面、能力方面與技能方面，體現“以學生為主體”的“學”為中心。學習成果可以是有形的東西如模型、演示文稿等，也可以是無形的，如創造性思維、問題的回答等。

學生在完成項目過程中產出學習成果，收集產出的相關信息，利用自己的方式對成果進行介紹。教師在其中可以評價學生收集到的相關信息以及介紹的內容，幫助學生理清學習思路。教師還需要提供優秀案例、評分標準、參與討論。優秀案例作為一個原型，給學生指明方向，讓學生重點關注如何創新。評分標準對成果的各個環節進行規范，讓成果產出與學習目標相匹配。教師作為專家參與討論，參與學生的知識的建構，指導項目成果的創造。

(五)教師的分層、分類、進階指導

項目式學習分組以學生自愿、學生能力與研究主題相適切為原則。根據學生學習能力差異看，同質與不同質分組適合不同的項目式主題，如不同質分組適合創新性較強的主題，而同質組適合概念學習。教師參與小組研討時要注重對不同組的學生分層指導，指導同質組要調節問題的難易度，指導不同質組要關注不同學生的需求。教師進行分類指導并在不同環節分層指導，如提出問題環節，教師根據自身知識結構設計用問題串的方式進行引導。在知識建構階段，教師要對學生缺失的知識進行“查漏補缺”。教師分析學生的先驗知識，教學中補缺后穩固知識框架，然后再通過螺旋式課程提升。

學生小組在確定他們的項目時，通過鼓勵學生對學習承擔全部責任來要求學生確定共同目標以產出項目成果。在學習中，教師的角色是“主持人”，他們對教室進行管理，對學生的學習進行檢測，建立小組內責任分擔的氛圍。教師必須組織學生提出的問題，指導學生學習基于材料的內容，并以持續、過渡性的目標來規范學生的項目活動，確保學生的項目圍繞核心概念學習，并使學生對所研究的概念有深刻的理解。最后，教師不斷發出反饋和評估信息，鞏固學生對完成項目(目標、任務)負責。

(六)設計多元評價模式

評價是改進計劃和改進學生學習方式的工具。現代教育評價被認為是一個持續的過程，評價可衡量的學習是否建立和明確學生產出了多少學習成果，教師根據反饋信息提供足夠的學習機會來實現這些成果，以確定學生的學習與預期的匹配程度，并使用收集的信息，以告知學生學習的改進。常用的方式是診斷性評價、形成性評價、總結性評價；從評價主體看，可采用自我評價、同伴互評、小組內協作評價、教師評價等。持續進行的評估和反饋與確保學生學習積極性相關，對推進小組解決核心問題的質量至關重要。形成性評價讓教師跟蹤學生的學習，對學生的回答、學生研討進行評價。教師使用形成性評價不僅有指導作用，也能確保學生每個節點學習目標的達成。此外，建立項目成果標準，利于小組進行互評和自評，教師最后進行總結性評價。項目結束后，教師將評估成品進行展示，拓展項目成果的教育意義。