核心素養導向的高中生物學項目式學習的設計和實踐

摘要：本文以核心素養的培養為導向，基于項目式學習的教學模式，以“表觀遺傳”為實例，詳細闡述PBL的設計思路、驅動任務選取、教學流程、具體教學的實施過程，及教學評價的內容和結果。PBL不僅有助于提升學生自主學習的意識、科學探索的興趣和技能，也極大地提升學生科學思維能力和社會服務意識，有助于學生核心素養的培養。

關鍵詞：高中生物學；核心素養；項目式學習；教學實踐；教學評價

文章編號：1003-7586（2024）04-0009-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020修訂）》（以下簡稱《課程標準》）明確指出課程目標指向培養學生的核心素養，包括生命觀念、科學思維、探究實踐和態度責任四個方面。《課程標準》在學科核心素養中更加強調“社會責任”，鼓勵開展科學實踐，這對一線教師提出更高的要求。深度學習對學科本質、知識遷移力和實踐創造力的關注，使其成為促進學生核心素養發展的重要渠道。

項目式學習（Project_Based Learning，簡稱PBL）將學生作為教學活動中的主體，通過實施現實情境的項目活動，合作探究并完成項目，最終達到獲得知識，提升素養的目的。從理論上講，PBL是促進學生深度學習，從而實現學生核心素養培養的有效方法，但其現實應用也會遭遇一些阻力。教師對教學理論認知不清晰，學生對成績過分關注，導致日常教學中多采用以教師“滿堂灌”的傳統課堂。在這樣的學習環境下，學生或許能記住很多知識，但難以真正理解高中生物學的學科本質，難以達到《課程標準》提出的從“知識”到“素養”的培養目標。本文以“表觀遺傳”課堂為例，詳細介紹PBL教學模式以及它在高中生物學課堂如何指導學生進行深度學習，最終更好地領悟生物學學科的研究是一個不斷發展的過程。

1 教學目標

（1）認識基因甲基化、組蛋白修飾等會引起DNA構象改變，導致基因表達水平發生改變，進而認同結構與功能相適應的生命觀念。

（2）培養科學思維和科學探究能力，進一步認識到科學是重視證據的，認同“科學知識是暫時的，且處于不斷變化發展的過程”的科學本質觀。

2 教學設計

2.1 驅動任務

根據該項目主題和文獻中驅動型任務設計建議，提煉項目的驅動性任務“扮演健康咨詢管理師給不良生活習慣的人提出好的建議”，并將之拆分成四個逐漸深入的子任務：探究“柳穿魚的花”“小鼠毛色”遺傳現象；分析資料，理解表觀遺傳的機制；閱讀資料，理解環境與表觀遺傳的關系；思考表觀遺傳是否違背了孟德爾遺傳規律。

2.2 教學流程

“表觀遺傳”教學設計，如圖1所示。

3 教學實施

教學分為課堂前、課堂中和課堂后三個階段。

3.1 課堂前

教師安排四個任務小組并選出組長，由組長協調小組成員進行合理分工。課前兩周，教師分別將四個項目子任務分配到各小組，要求通過小組成員合作的形式，就其任務目標設計項目計劃。小組成員根據計劃書分工，完成組內安排的資料收集、整合和分析任務，經討論初步形成小組意見。

3.2 課堂中

教師創設教學情境，逐步引出問題。在拋出每個問題后，由相應的任務小組代表主述，其他組員補充的方法，根據其前期探究的成果對問題進行闡述、分析并給出小組結論。之后教師點評，并對相關知識進行深入剖析并引導學生得出答案。學生在完成項目四個分解任務的基礎上，完成項目總任務，形成關于項目任務的整體意見。最終采用學生闡述和教師點評的方式，實現學生知識突破，小組統計研究結果的分享和提升。通過組內的互助學習，實現組間知識交流、資源共享，形成解決問題的最佳方案。

3.3 課堂后

以小組為單位形成項目研究報告。

4 教學評價

以高一年級6個班級為教學對象，隨機抽取3個班級作對照組，按常規教學模式完成教學工作，另外3個班級為試驗組，在其他課堂常規教學的基礎上，實施PBL教學模式。從接受度、知識掌握程度及核心素質培養等維度進行教學評價，運用SPSS 25.0對數據進行統計分析。

4.1 調查對象基本特征

參加本次教學實踐的試驗組164人，對照組156人，授課時試驗組和對照組年齡、性別及高中入校成績均無顯著差異。

4.2 知識掌握程度

知識掌握程度考核采用統一的自命題試卷。由知識理解能力考核（20題，共40分）、實驗設計能力考核（2題，共30分）、實踐應用能力（3個，共30分）組成，總分100分。試驗組和對照組的參考人數分別是164人和156人，兩組學生成績分布如表1所示，兩組總分差異及各能力得分差異均具有統計學意義。

4.3 核心素養培養

PBL模式中，教師以與學生生活相關的生物學現象為導人材料，激發學生們的學習興趣和自主探索知識的動機，啟發學生運用科學的思維方式研究事物本質。教師通過設置驅動性任務，引導學生掌握科學探索的方法，尊重事實和證據，培養學生小組合作解決實際問題的能力。教師在課堂上結合教學內容和學生實際，通過組織學生對生物學證據進行歸納、概括，演繹和推理，鍛煉學生的科學思維。通過PBL教學，學生運用科學思維闡明生命現象及規律，正確認識生物學相關的健康話題。同時，教師要認真梳理和整合該課程中能夠體現生物學社會責任方面的素材，將社會責任意識培養潛移默化地融入教學實踐中。

5 結語

綜上，筆者以核心素養為導向，以“表觀遺傳”課程為例，詳細地介紹了PBL教學模式設計的完善以及配套課件的制作，并進行了教學實踐和教學評價過程。結果顯示，學生對該教學模式的知識考核成績等均明顯高于對照組；該模式不僅有助于培養學生自主學習的意識、興趣和技能，也極大地提升了學生的科學思維能力和社會服務意識。

基金項目：（1）河南省教育科學規劃2022年度一般課題“項目式學習在高中生物教學的應用研究”（2022YB0926）；（2）2022年度河南省基礎教育教學研究項目課題“高中生物學概念建模促進生命觀念素養達成的行動研究”（JCJYC22082y011）。