核心素養視域下生物項目化學習的探索與研究

吳偉平

【摘要】生物核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究以及社會責任四大核心素養，項目化學習則是本著科學的態度對驅動性問題進行探索與研究，并可以對研究成果在新情境中進行“遷移”。二者以科學探究為紐帶，在探究過程中滲透生命觀念，培養科學思維，建立社會責任意識；同時賦予學生解決問題的能力，加深其對生物知識以及學習過程的理解，并將學習素養逐漸轉化為持續的學習實踐。

【關鍵詞】初中生物；核心素養視域；項目化學習；課堂探索

近些年學科核心素養的提出為培養全面發展的高素質人才指明了道路，同時也為教師發現傳統式教學課堂的缺陷與不足提供了參考。因此尋求新的教學方式，對傳統的教學模式進行改良已成為重中之重。項目化學習具有真實性、實踐性、科學性和深度思維等特點，在眾多學習方式中脫穎而出。為此，本文借助項目化學習的科學探究過程來論述如何培養學生生物學科核心素養。

一、基于生命觀念，重構項目化學習的主題

生物學科的知識內容是以生物及生物活動作為核心所拓展的，因此項目化學習的核心與主題應當圍繞生物以及生物活動進行開展，即圍繞最基本的生命觀念來制定項目化學習的核心與主題。這樣學生可以通過生物的多樣性、統一性、獨特性和復雜性來認知基本的生命活動規律，理解相關的生物學事件以及現象。

1.觀察細胞，滲透結構與功能觀

教師首先可以將學生導向至生物的基本構成單位—細胞；并且還可以通過觀察細胞的結構趁機學習細胞所擁有的功能，更是可以在這個過程中滲透結構與功能觀念。

以“生物體有相同的基本結構”的教學為例。教師可以采用最基本的引言“動物、植物都是生物，那么這兩者之間是否具有通性？如果有的話又是什么呢？”來引導學生進行思考；然后再以“生物體之間的通性是‘生物體都是由細胞構成的，那么各種生物之間的細胞是否有區別呢？”這個帶有驅動性的問題為引導開展項目化學習。那么學生首先會去采集不同生物的細胞，而應該如何去采集呢？這是開展項目化學習所面臨的第一個問題；采集到細胞以后應該如何操作呢？這是第二個問題；觀察細胞的話又要如何觀察呢？這里將會涉及一個隱形的問題“如何使用顯微鏡觀察細胞”；緊接著則是運用顯微鏡觀察后所遇到的問題“細胞中這些都是什么呢？各自都有什么作用呢？”這樣組成了一個完整的項目化學習的過程，學生在其中會逐漸解決問題，并通過最后的觀察結果來形成結構與功能觀。

2.探究呼吸，發展物質與能量觀

生物的構成離不開細胞，那么細胞的生存需要何種條件？生物的生長有需要什么要求？這是驅動學生探究呼吸的良好問題。學生可以在探究過程中發現物質與能量之間的轉換，了解更多物質與能量相關的知識，從而可以很好地發展物質與能量的基本觀念。

例如，在教學“能量的釋放與呼吸”的時候，教師可以利用人體的呼吸來開展項目化學習。如“人在劇烈運動的時候會出汗，同時也會很熱，呼吸也會很劇烈，那么為什么會產生這樣的變化呢？”學生因為好動，很是明白這種感受，會主動去探索這個問題。然后學生會發現“運動的過程是一個消耗能量的過程，那么會產生熱，為了降低熱量，身體會排水分，皮膚表面會分泌汗滴造成出汗。”；緊接著可以了解到“能量既然有消耗，那么就需要補充，而能量的產生離不開氧氣，氧氣存在于外界，需要呼吸來獲取氧氣，這一系列造成了呼吸的劇烈。”這說明呼吸伴隨著能量與物質的變化。這樣學生通過探究呼吸發展了自身的物質與能量觀。

3.解釋遺傳，深化進化與適應觀

生物的成長需要時間，生物的演變與進化更不是一蹴而就。教師可以借助項目化學習來向學生解釋什么是遺傳，以及遺傳所代表的涵義與意義。這一探究過程可以幫助學生建立生育的概念，并為其深入解釋進化與適應的關系。

例如，在教學“生物的遺傳”的時候，教師可以先不向學生解釋遺傳的定義，而是向學生說出一句俗語“龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子打地洞”。那么面對這句話，學生自身會產生疑問“龍生龍，那龍能不能生出別的呢？”這樣的疑問觸及到了遺傳的本質，這個時候教師可以解答學生的疑問“生物學中龍只能生出龍”；緊接著學生新的疑問隨之而來“為什么呢？”那么憑借這個問題完全可以開展遺傳相關的項目化學習。學生首先會發現遺傳是生物的親代有的性狀，那么子代也會出現，這意味著如果生物的親代都是白色的話，那么子代的顏色大概率也是白色。然后再聯系之前所學習過的遺傳物質，這個時候學生會將遺傳與遺傳物質之間的關系進行搭建，可以得到遺傳物質決定遺傳，那么進化與適應應該是對應的遺傳物質流傳了下來。這樣學生對于進化與適應觀的理解變得更加深入。

二、指向科學思維，創新項目化學習的策略

項目化學習實際上是對問題的持續探索，是先發現問題、解決問題；然后在解決問題的過程中又發現新的問題，從而再去進行解決。這一持續探索過程需要多種思維方式，并且這種方式是可以被用到解決實際生活中的具體問題之中。同時項目化學習中的挑戰性問題可以被用于創造培育高階思維的具體情境，借此來培育和發展學生的各項高階思維能力，如分析能力、邏輯思維以及科學思維所涵蓋的其他思維能力。

1.任務法，提出個性見解

項目化學習需要具有驅動性的問題，這意味著可以借用任務法的一些內容，而不同的學生面對相同的任務會有不同的見解，這是因為其思維方式的不同。教師可以利用這一點來刺激學生科學思維的發展。

例如，在教學“多種多樣的生態系統”的時候，教師完全可以采用攤派任務的方式來開展項目化學習。教師可以向學生布置以下的任務“選擇一個生態系統進行調查，記錄其中的組成成分”。面對這種大型任務，學生會各自組合成為小組，然后再對整個小組感興趣的生態系統進行調查。那么在這個過程中，有些小組會出現采集樣本的行為，在最后小組之間的相互評價環節教師可以提出一個問題“如何處理采集到的樣本？”這對學生來說是一個難題，也是一個沒有想過的問題。這充分說明了學生自身思維的不足，這個時候教師可以出來引導“雖然我們是在進行生物研究，但是也應對調查的樣本進行保護，這是生物調查與實驗中首先應當注意的”。這樣不僅學生認知上的缺陷得到彌補，科學思維也得到發展。任務法支持學生進行獨立思考，這很鍛煉學生的思維能力；同時任務很有可能涉及廣泛的知識面，這不僅有助于拓寬學生的知識面，還可以保證學生都會有各自的任務，保障了學生的參與度。

2.支架法，指導分類比較

項目化學習還可以借助支架法，即教師引導學生進行探索，在探索的過程中逐漸減少引導，讓學生自行探索。教師可以在這一過程中指導學生進行分類比較。

例如，在教學“生物進化的原因”的時候，教師可以采用支架法來逐漸豐富學生對于生物進化的原因的了解。在經過前面的學習后，學生對于生命進化的原因停留在生物遺傳的變異。這個看法顯然是不對的，面對這種情況教師可以逐漸搭建支架。首先教師可以引導“如果生物只變異，環境不變化，生物會變化嗎？”；然后再提出“那么如果生物沒有變異，環境一直變化，生物會進化嗎？”；最后則提出“生物進化的原因是什么？”在這種支架法的項目式學習下，學生很快會領悟到“事物的變化是由外部因素和內部因素共同決定的”，那么以后學生在面對問題時也會從這兩方面入手。這樣學生的科學思維則會出現內外、正反的提升。

3.實踐法，進行批判審視

生物課程的開設依托于生物以及生物的活動，那么項目化學習也應注意這一點，與真實生活相結合，運用實踐法對自身的想法與思維進行批判與審視，看是否符合實際生活狀況。

例如，在教學“人口增長對生態環境的影響”的時候，實踐法將是首選。教師通過結合實際的問題—“人口增長的過程中，生物數量與種類的變化是怎么樣的？環境又發生了什么樣的變化？”來開展項目化學習。這一問題需要大量的調查數據做支撐，而按照科學思維進行推理也可以得到部分答案：人口數量的增加意味著需求的增加，這意味著生存面積出現了競爭，這將會威脅到某些生物的生存土壤，那么生物的數量和種類隨著人口數量的增加肯定是逐漸減少的。而生態環境是有一定的惡化的，因為人類消耗資源的速度遠遠大于其他生物消耗資源的速度。那么通過這樣的分析與推理，學生會發現科學思維在生物問題中的妙用，從而也會受到推理過程的影響，形成并建立一定的科學思維。

三、聚焦態度責任，拓展項目化學習的途徑

生物學科的課程學習最終目的是要基于生物知識的認知，結合具體生活資源來解決具體的現實生活問題。這一目的的良好實現需要良好地調節人類與各類生物生活之間的關系；更是需要對人類負責、對生物負責的雙重態度來思考現實生活問題。因此生物課程的項目化學習中社會責任教育是必不可少的，教師可以從多個方面結合現實問題來拓展項目化學習的具體途徑。

1.學科融合，揭秘神秘現象

多學科融合式學習對于學生的幫助是很明顯的，而生物課程的開展更是需要學科之間的相互融合。教師可以借助其他學科的力量揭示某些神秘現象中蘊藏的生物原理，以此來幫助學生建立合格的生物觀念。

例如，在教學“人體的神經調節”的時候，借用信息科技將會是一件很美妙的事情。教師可以通過信息技術直觀地展示出神經在人體中的具體作用。如“神經如何調節人體的活動？”這一項目化學習，借助信息技術工具是不錯的選擇。教師可以通過投影的方式在投影儀上向學生展示神經的分布；然后借助具體的神經調節活動，如手碰到火會主動縮回這一行為。電腦就會播放出手碰到火時身體的反應：手感覺到火焰的熱量，感受到灼燒的疼痛，而疼痛會引起神經細胞的放電活動，這一活動將沿著神經纖維傳導至腦部，經過轉化再傳輸到手部，讓手縮回。這樣教師利用生物與信息技術的融合揭露了神經傳導的奧秘。生物課堂上融合其他學科還可以模糊知識之間的邊界感。更為主要的是可以打破學生思維慣性，讓學生轉變自身的視角，多角度思考生物知識。

2.自主實驗，探索自然奧妙

生物課程中必不可少的學習內容之一為生物實驗的開展。首先，生物實驗可以引起學生的興趣；其次，生物實驗的開展過程可以鍛煉學生的實際動手能力；最后，生物實驗可以將龐大的自然奧妙微縮化，讓學生可以更直接地探索自然奧妙。

例如，在教學“生物對環境的影響”的時候，自主實驗完全可以體現這一影響。教師應首先向學生展現問題“生物對環境的影響是取決于種類，還是取決于數量，或者是二者皆有？”面對這一問題，學生可以很好地通過自主實驗來完成相關的項目。生物對環境的影響最直觀的體現就是生物對于植被的影響，那么不同的學生會選擇在不同的環境飼養不同的動物。有的學生會在魚缸飼養魚；有的學生會在固定的泥土中飼養螞蟻；有的學生則會選擇蜈蚣與螞蟻同時飼養，然后調節其中各自的數量。他們很快就會發現生物的數量增多對于環境的壓力會變大，生物的數量會出現先增加后減少的局面。而生物種類的變化也會出現生物環境的變化，會導致同樣的結果。這樣學生就通過自主實驗發現自然奧妙，從而會尊重自然法則，保護食物鏈中的每一環。生物實驗不同于其他學科實驗，這一實驗可能需要較長的時間來開展。這意味著生物實驗可以很好地鍛煉學生的耐心。同時還可以考察學生的觀察能力與分析能力—看學生是否注意到其中的變化，為什么會出現這種變化。

3.聯系生活，養成健康習慣

生物學科與生活相貼合，因此教師可以在生物課程項目化學習中聯系實際生活，通過實際生活中反映出來的生物變化來對學生進行引導，從而幫助學生養成健康的生活習慣。

以“選擇健康的生活方式”的教學為例，在這一章節完全可以直接聯系實際生活，借助實際生活中的具體數據來向學生展示什么是健康的生活方式。以兒童經常出現的蛀牙和近視為基本案例，教師可以開展“如何避免蛀牙和近視”的項目化學習。那么想要避免蛀牙和近視，學生需要先了解為何會患蛀牙與近視。對實際生活中有蛀牙與近視的人的生活習慣進行調查，發現蛀牙的患病原因包括且不限于愛吃甜食、不愛刷牙、經常喝碳酸飲料等；近視的患病原因包括且不限于長期玩手機等。面對這些限制條件，學生自然而然地會進行規避，防止出現蛀牙與近視。這樣通過對實際生活的調查就幫助學生養成了健康習慣。日常生活融入生物課堂的妙趣在于實際生活經驗與理論知識的對比，學生可以利用這種“對比”來相互驗證，以此來加深自身對于生物知識的理解；同時還可以樹立合理的生活觀念，尊重生活中的不同生物，養成良好的生物責任態度。

項目化學習可以培養學生的批判性思維、合作能力、溝通能力以及創造能力等各種內在的素養；并可以結合實際生活，保持學習的真實性，使得學生在解決問題的過程中保持與現實世界的聯系，真正感受學習的意義。

【參考文獻】

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