基于新課標的初中生物學項目化學習的課堂范式與教學策略*

孫傳友

一、項目化學習的內涵和倡導初中生物學項目化學習的意義

1.項目化學習的內涵

項目化學習即基于項目的學習（Projectbased Learning，簡稱“PBL”），是以建構主義和認知學習理論等為基礎的一種“教”與“學”模式。項目化學習以學習者為中心，關注學科核心概念與原理，并以具有挑戰(zhàn)性的問題為驅動，引導學生將學科知識的學習融入項目化學習的探究實踐中，學生在自主學習、合作學習中獲得知識、建構概念、遷移應用，最終完成項目產品。［1］

2.倡導初中生物學項目化學習的意義

（1）體現(xiàn)新課標的要求

《義務教育生物學課程標準（2022 年版）》（以下簡稱“新課標”）在課程理念部分明確提出的“教學過程重實踐”，即為初中生物學項目化學習的要義。初中生物學課程教學需要高度關注學生學習過程中的實踐經歷，強調學生的學習過程是主動參與的過程，選擇恰當?shù)恼鎸嵡榫常O計學習任務，讓學生積極參與動手和動腦的活動。［2］在初中生物學課程教學中，教師應基于新課標中的關鍵能力及大概念，以項目化學習為載體，采用建模等教學方式，將不同類型的模型作為項目產品，引導學生在問題驅動、自主探究、成果展示的學習活動中，解決實際問題，提升核心素養(yǎng)。

（2）落實學科育人功能

初中生物學項目化學習可以引領學生對生物學概念進行整體性的學習。新教材的設計優(yōu)化了課程內容體系，提煉的大概念很適合進行項目化學習，能夠避免碎片化學習的弊端，把學習變成理解和內化的過程。

初中生物學項目化學習能夠幫助學生理解生命活動規(guī)律和生物學原理。生命科學是探索自然規(guī)律、揭示生命本質的基礎學科，它涵蓋了從分子、細胞、組織、器官、個體、種群到生態(tài)系統(tǒng)等不同層次的生命現(xiàn)象。項目化學習通過觀察、實驗、比較、分類、分析、綜合等研究方法，幫助學生培養(yǎng)科學思維方式和創(chuàng)新能力。

初中生物學項目化學習能夠提高學生的團隊合作能力和學習積極性。項目化學習提倡合作學習，以互助為原則，以共同完成學習任務為目標。合作學習可以提高學生的學習效果，增強學生的社會技能，培養(yǎng)學生的責任感和團隊精神，促進學生的個性發(fā)展和情感交流。

初中生物學項目化學習能夠提高學生的核心素養(yǎng)和自主探究能力。初中生物學項目化學習從真實情境出發(fā)，讓學生在做中學、學中做，培養(yǎng)核心素養(yǎng)；讓學生在議中學，學中議，幫助學生了解自己的學習進展和成果，發(fā)展學生的自主探究能力。

二、初中生物學項目化學習的課堂教學范式

南京市教學研究室承擔了南京市中小學教學研究第十四期重點課題“學科核心素養(yǎng)視角下的初中生物學建模教學的實踐研究”的項目任務，在項目化學習理論的指導下進行建模教學的探索，以模型作為項目化學習的成果開展實踐研究，形成了項目化學習的一般流程。（見圖1）

圖1 初中生物學項目化學習流程模式圖

1.選定項目主題

新課標綜合考慮學生發(fā)展的需要、社會需求和生物學發(fā)展等方面，選取了7 個學習主題。這7 個主題的內容均以大概念、重要概念和次位概念的形式呈現(xiàn)相應的概念體系（見下頁表1）。教師可以把大概念包含的內容作為載體開展項目化學習。項目主題應圍繞學科大概念，并將項目任務與學科知識深度整合，與跨學科知識密切結合。

表1 新課標學習主題和大概念

2.設置驅動性問題

學習的本質是對問題的探索，在這個過程中自發(fā)地去探索世界、查閱人類文明已有的積累，從而發(fā)展理性思維。因此，驅動性問題是項目化學習的觸發(fā)點，能夠激發(fā)學生學習的興趣和探究的欲望。驅動性問題應與學生的生活建立聯(lián)系，將理論學習與動手實踐結合起來，以促進深度學習的實現(xiàn)。例如，“生物與環(huán)境”主題中的設計校園綠化方案，該項目的驅動性問題就可以設置為：我們的校園綠化存在哪些不足？

3.確定項目任務

教師應根據(jù)學生的已有素養(yǎng)水平和知識儲備等，設計有梯度的項目任務，引導學生不斷深入探究。例如，設計校園綠化方案的項目任務可以分解為：調查校園綠化現(xiàn)狀、查閱資料確定校園綠化的一般原則、梳理校園綠化的不足、提出校園綠化的改進方案等。

4.組織項目實施

項目設計與實施過程應緊扣教學內容及教學目標。學生在教師的引導下，按照項目任務，進行資料搜集、信息分析、方案制訂、具體實施、成果生成等一系列的學習活動。學生在項目化學習過程中要進行深入、持久的探究實踐，進而提高運用所學知識解決實際問題的能力。

5.交流與評價

學生在一定范圍交流項目成果，獲得反饋和建議，進而改進項目方案，重新組織實施。學生在交流中相互學習，鍛煉了溝通能力，促進了合作和共同成長。例如設計校園綠化方案，在遵循一般原則的情況下，具體方案還受到學生審美和個人喜好等因素的影響。學生在交流中可以相互啟發(fā)，在合作中得到優(yōu)于個人方案的集體智慧結晶。

6.生成項目成果

項目化學習的成果是多樣態(tài)的，包括物化產品（如概念模型、物理模型、數(shù)學模型）、研究報告、設計方案等，多樣化的成果是學生知識建構、遷移應用的具體表現(xiàn)。學生通過項目實踐可以提升問題解決、溝通合作、創(chuàng)造性思維等能力。例如，通過設計校園綠化方案，學生可以寫出設計方案、畫出設計圖或做出簡易沙盤等。

三、初中生物學項目化學習的教學策略

初中生物學項目化學習旨在通過實驗、探究類學習活動、梳理生物學的科學史或跨學科實踐活動，引導學生深化對生物學概念的理解，提高應用知識的能力，激發(fā)探究生命奧秘的興趣，進而能用科學的觀點、知識、思路和方法探討或解決現(xiàn)實生活中與生物學相關的問題。

1.開展實驗、探究類學習活動，引導建構生物學概念

新課標9 個大概念大都能建構出概念模型，教學中教師可以通過實驗或探究活動等來探究或驗證結論，建構概念。例如，組織學生進行海爾蒙特的柳樹苗實驗、英格豪斯的植物凈化空氣實驗、薩克斯的葉片遮光實驗等探究光合作用的條件、原料和產物，學生引導建構重要概念——植物能利用太陽能（光能），將二氧化碳和水合成為貯存能量的有機物，同時釋放氧氣；探究在無光的條件下，細胞如何進行呼吸作用通過分解糖類生成二氧化碳和水，幫助學生建構重要概念——植物通過光合作用和呼吸作用獲得生命活動必需的物質和能量，并維持生物圈中的碳氧平衡。

2.梳理生物學史，培養(yǎng)學生生命觀念

生物世界豐富多彩，內在關系錯綜復雜，因此生命科學研究具有周期長、特例多的特點。教學中引導學生梳理科學史能夠幫助學生全面掌握生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律，形成客觀和準確的生命觀念，如結構與功能觀、物質與能量觀、進化與適應觀、生態(tài)觀等。

例如，在蘇教版八年級下冊“DNA 是主要的遺傳物質”一節(jié)的教學中，在進行該項目化學習主題教學時，教師首先需要明確項目任務“遺傳物質是什么”，之后在教學中引導學生梳理科學史：

19 世紀30 年代，科學家發(fā)現(xiàn)“細胞核是遺傳信息的中心”，教材給出了傘藻嫁接和移植實驗的操作、結果和結論。20 世紀20 年代，人們認識到蛋白質是由氨基酸連接而成的生物大分子，各種氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白質，可能蘊含著遺傳信息。因此，當時大多數(shù)科學家認為，蛋白質是生物體的遺傳物質。20 世紀30 年代，人們開始認識到DNA的重要性，從1928 年格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗，到1944 年艾弗里的實驗，再到1952 年赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染實驗，人們才確信DNA 是遺傳物質。后來的研究證明，遺傳物質除了DNA 外，還有RNA。因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，所以說DNA 是主要的遺傳物質。1953 年，沃森和克里克提出DNA 雙螺旋結構模型。

學生通過上述梳理科學史的過程，有助于其形成結構和功能相適應的生命觀念。

3.組織跨學科實踐活動，培養(yǎng)探究實踐素養(yǎng)

項目化學習區(qū)別于其他學習模式的特點是從一個問題開始，以產品的形式結束。新課標明確了模型制作、植物栽培和動物飼養(yǎng)、發(fā)酵食品制作三類跨學科實踐活動。通過這些活動，學生能夠認識生物學與社會的關系，理解科學、技術、工程學、數(shù)學等學科之間的相互關系，并主動嘗試運用多學科的知識和方法，解決現(xiàn)實問題或生產特定的產品，發(fā)展探究實踐素養(yǎng)。例如，教學中教師可以組織學生開展以下跨學科實踐活動：嘗試制作植物細胞或動物細胞的結構模型；識別和描述種子、根尖、芽、葉片、花的結構及功能，以及花與果實在發(fā)育上的聯(lián)系，通過繪圖或模型等形式呈現(xiàn)各個結構的特點；借助圖示或模型闡明染色體、DNA 和基因的關系；制作可調節(jié)的眼球成像模型，提出保護眼健康的方法；制作能夠維持較長時間的生態(tài)瓶等。

四、總結

針對新課標提出的核心素養(yǎng)要求，不僅需要教師對教學內容進行選擇，更需要學習方式和教學模式的變革。要實現(xiàn)學習方式和教學模式的改變，需要了解人是如何學習的。項目化學習就是體現(xiàn)學習本質的方式之一，項目化教學是以學生為中心，以學習者視角設計教學過程的，教師對學習者予以適時、適度的引導，幫助其在對實際問題的探究和解決中調動和激活相關知識，實現(xiàn)對學科知識的深度理解。