大概念背景下高中生物項目式學習策略探索及案例剖析

摘 要：大概念背景下高中生物項目式教學將跨學科知識融合于生活的真實問題，通過多元化的問題情境構建學習共同體開展科學探究，有機地將跨學科的知識整合起來，引導學生在此基礎上構建綜合性的知識體系。強調讓學生參與到學科學習的各個環節，促使學生積極動手、動腦，不間斷進行科學探索，同時，遵循創新原則，按照難度梯度性不斷推進項目學習取得新的成果。最后，要求學生融合跨學科知識和原理，實現讓學生在做中學的目標，并形成多樣性評價。

關鍵詞：大概念；高中生物；項目式學習

大概念即核心概念，是實現教學中心、上位、統領的關鍵概念。大概念下的主題教學，以大概念為核心，以主題為引領，使課程內容結構化、情境化，促進培養學生學科核心素養理念的真正落實[1]。生物學大概念是高中生物課程的重要組成單位，其不僅歸納、總結單元基礎知識內容，也指引學生進行各類的綜合實踐活動。因而，大概念背景下，教師要進行結構化、實踐化教學，重視跨學科融合。為此，本篇論文研究高中生物項目式學習策略探索及案例剖析，旨在在項目式學習的過程中建構生物學大概念。

一、大概念背景下高中生物項目式學習的特點

（一）學習氛圍具有趣味性

大概念背景下高中生物項目式教學將跨學科知識應用于真實問題，采用游戲的方式，使得學生在有趣的氛圍中深化對相關學科以及對學科融合內容的理解，針對學生協作能力、科學探究能力以及學科核心素養的提升，提高教學質量以迎接新高考。項目化學習需要在學生感興趣、積極參與的前提下才會順利進行，利用生活化的問題是為了促使學生產生內在驅動力，促使學生積極思考與尋找答案。生活化的問題難度適宜并且具有探究性，讓學生多次嘗試、多次探究，讓學生更加深刻地理解與記憶學習的問題。項目式學習的過程中，教師所涉及的問題也具有開放性，即問題的答案并非封閉的唯一答案，而是具有多種可能的開放性答案，以培養學生的發散性思維和批判性思維。

比如，關于“制作DNA分子結構模型”，該過程需要融合數學、物理、生物、化學等交叉學科知識，旨在發展學生的模型建構思維。教師組織學生共同探討DNA模型的制作方式，鼓勵并支持學生經由自主創新方式制作模型，從模型制作材料的選取、連接方式的設計等方面設計一系列實踐方案，進行探究。可以通過紙張折疊模型、木片雕刻模型等，呈現出多元化的模型形式，營造一種競趣啟思的學習氛圍，讓學生建立DNA分子結構的認識。總體而言，學生的DNA結構模型制作表現出顯著的創新性以及開放性。要求學生在制作環節融合跨學科知識和原理，達成讓學生在做中學的目標。

（二）學習活動具有合作性

在項目式學習的實施過程中，小組協作通常是不可或缺的。教師要結合多元化的問題情境組建學習共同體，高效開展科學探究，完成多種科學實踐，以培養和強化學生的實踐探究能力，提升學生的學科綜合素養。比如，組織學生成立調查小組，分工合作完成校園生物多樣性調查活動，并在此基礎上引導學生深入研究綠化問題，讓校園能夠四季常青、月月有花開，打造美麗校園，在活動中貫徹生態文明理念。通過多學科知識尋找問題答案，完成調查目標，鼓勵學生深入思考、勇于實踐，激發學生的想象力和創造力，提升學生綜合素養。

（三）知識體系具有綜合性

綜合性是項目式學習不同于傳統學習方式的最大特點之一。在項目式學習過程當中，要結合各個學科的知識完成學習目標，但并非對學科知識的機械式簡單疊加，而是通過有機的方式將跨學科的知識整合起來，在此基礎上構建綜合性的知識體系。

比如，教師在講解了癌癥的產生原理以及癌癥因子等相關內容之后，引導學生聯系日常學習生活實際情況，綜合應用化學以及物理等學科知識思考致癌因素包括哪些。接下來，鼓勵學生提出預防癌癥的辦法，包括加強體育鍛煉、杜絕長時間接觸手機、少吃變質食品、遠離變電站及高壓線等。最后，組織學生共同完成科學實踐活動，仔細觀察并探究模型動物小鼠受到輻射影響的機制。

（四）學習過程具有體驗性

項目式學習的體驗性特征是其有別于傳統學習方式的明顯特點[2]。基于項目式學習，學生主體地位能夠得到彰顯，強調讓學生參與到學科學習的各個環節，積極動手、動腦，不間斷進行科學探索，親身在探索實踐當中領會學科內容，將學科的知識點內化于心。

比如，根據相關的材料制作DNA分子結構模型時，教師為學生介紹結構模型的制作要求之后，引導學生結合模型的特點和已經學過的知識制作DNA結構的物理模型、概念模型，這樣經過實際體驗制作模型的過程后，不但能夠加深學生對DNA分子結構的認知，還能夠顯著提高學生的科學探究能力。

（五）學習發生具有真實性

開展項目式學習具有真實性特點，能夠將教學內容按照教學目標轉化為相應的學習項目，在過程當中融入真實情境，使用多個知識點和重要概念，以項目任務和問題作為驅動，激發學生的學習興趣和探索欲望。為了實現項目式學習目標，問題與任務設計應該符合學生的認知水平且能夠滿足學生的發展需求，要密切聯系學生實際，遵循創新原則，按照難度梯度性不斷推進項目學習取得新的成果。

比如，教師在教學完“有絲分裂”的相關知識后，引導學生對比分析，歸納總結細胞有絲分裂在動物及植物細胞中的共同之處和差異點。教師可以要求學生通過創新的表達方式，如繪畫、模型制作等，在課堂上進行分享，將基礎知識應用于具體實踐，不局限于簡單知識點的了解和記憶，體現項目式學習的真實性。

（六）學習評價具有多元性

項目式學習的評價工作具有多元性特征，整體上來看，形成性評價居于主要地位，同時輔之以總結性評價。在項目式學習過程當中實施多維度評價方式，全方位評估學生的創新能力、學生的探究能力以及學生的協作意識等。自評、師評、互評共同構成形成性評價，目的在于結合評價結果針對性完善項目式學習過程。師評方面，依據學習記錄單及課堂小結性檢測的結果展開評價，學生的探究能力以及協作意識均屬于評價的主要對象。互評方面，評價對象包括學生的項目參與程度、學生的創新意識以及合作態度等。自評方面，要求學生總結和反思自己在學習過程當中的不足之處和可取之處。總結性評價，以學生在完成項目當中的整體達成度為重點評價內容。

二、大概念背景下高中生物項目式學習的教學策略

（一）聯系已有經驗建構學科大概念

在正式進行學習之前，學生已經在不同程度上擁有相關的生物學概念。在課堂上，為了達成教學目標，教師應該合理引導學生表達出自己對于已有概念的理解。接下來，教師就可以針對性地實現已有概念的完善，幫助學生建構正確的學科概念。項目式學習的開展有利于激發學生對生物學的學習興趣，讓概念在項目進行的過程中得以逐步建構。

比如，在學習完《生物多樣性及其保護》一課后，教師可以在課堂上聯系校園內的真實情境發出提問：校園中植株晚櫻的病蟲害包括哪些？在防治病蟲害的過程當中是否能夠利用生物之間的關系？引導學生進行實踐以及綜合性思考，將學習過的知識串聯為完整的體系，探究防治病蟲害的有效路徑。這樣可以啟發學生對學科的初步了解，激發他們的學習興趣。

（二）重視項目的多樣性，促使學生個性發展

基于項目式學習，有利于培養和增強學生的學科核心素養。不同于傳統的學習方式，項目式學習有助于促進學生實現個性發展，提高學生的創新思維和解決問題的能力。在項目式學習過程當中，教師應該扮演好引導者的角色，設計相應的項目主題，鼓勵和引導學生積極探索，通過開展多元化的實踐[3]，增強學生理論聯系實際的能力，不斷提高學生學科素養水平。

1.注重思考，加強合作

在準確把握學生認知能力差異的前提下，教師把學生分為相應的學習小組，即異質合作學習小組，引導和支持學生進行深入思考。通過合作討論之后，將各自的想法匯集在一起，形成研究共同體，明確項目的實施方案和細則，實現項目目標。不同學生的認知水平和學習能力總是存在著差異，教師在項目式學習活動當中還應關注到學生的思維訓練與發展情況，及時對存在困難的同學和小組進行個別指導，確保學生均可以在項目式學習中獲得成長。

比如，當學生圍繞校園內晚櫻的病蟲害進行調查之后，教師應該在第一時間組織學生進行小組討論。小組中，能力較強的學生負責設計環節，其他小組成員完成配合工作，包括整理資料以及實施實驗等，有效調動每一位學生的學習積極性。在整理和梳理討論的內容之后，呈現《以白僵菌等微生物防治晚櫻病蟲害的研究》報告，并提出了方案細則。整個過程中教師要引導學生明確該項目化學習的目標是什么；要解決的問題是什么。確定一個簡明扼要的主要學習目標，從主要學習目標中延伸多個新問題，提升項目化學習的挑戰性。

2.引領方向，落實方案

在項目式學習活動當中，教師應指導學生遵循項目要求開展學習活動，各個學生小組按照合作分工的理念完成資料的查找和歸納、完成實地調研工作、準備項目實驗所需的設備和器材、認真記錄實驗結果。在設計方案環節，首先須把項目總目標分解為具體的細化目標，基于細化目標開展實際學習活動，通過把大問題分解為相應的小問題完成項目式研究的任務[4]，強化學生的學科綜合素養。

比如，在研究晚櫻病蟲害受自然因素如氣溫、風力、雨水等和人為因素如人員流動、工具使用等的影響機制后，應該及時引導學生總結和記錄研究結果，晚櫻會受到褐斑病、縮葉病等的病害和蚜蟲、紅蜘蛛等的蟲害；白僵菌能夠防治晚櫻受蟲害的侵擾。該過程中，要求學生掌握的知識包括晚櫻的植物學知識以及白僵菌的微生物知識等，此外，還需要了解白僵菌等微生物對病蟲害防治的原理等。如此，不但能夠讓學生掌握防治晚櫻病蟲害的方式，還能夠顯著提升學生的協作能力以及創新能力。研究期間，小組成員須協作進行文獻與查新工作、實施方案設計工作、數據處理工作以及撰寫研究報告等工作。在研究結束后，學生不但能夠獲得具體的研究結論，還可以把跨學科知識構建為完整的體系。

（三）通過總結與展示，創建完整的知識體系

基于項目式學習，可以幫助學生形成科學思維。在大量的項目學習基礎上，學生積累了豐富的研究成果和研究經驗，教師引導學生按照一定的方式整理和歸納研究成果、研究經驗，在小組以及課堂上進行分享[5]。通過總結和展示學生的研究成果，可以促進學生形成成熟的學科概念。不同小組就項目研究方案研究成果等進行交流以及溝通，能夠發揮思維碰撞的效應，收到取長補短的效果，確保學生能夠厘清學科概念。每一次的項目式學習均存在不同的主題和項目任務，在完成項目的過程當中還能夠催生許多新的問題。學生通過小組協作開展研究工作，創新性思維不斷碰撞，催生分歧和共識，有助于建構新的概念。成果分享是對項目化學習的總結。為了使學生敢于表達與分享，教師就要搭建成果展示平臺。這樣學生才有了主角意識，他們才敢于展現自己的學習成果。

比如，在深入研究《以白僵菌等微生物防治晚櫻病蟲害的研究》前，學生所掌握的數理統計方式以及對生物防治方面的知識存在著明顯的錯誤之處，然而，經過項目式學習之后，大部分學生能夠準確把握生物防治、效益評價等概念。此外，學生能夠基于嚴密的邏輯構建起生物與自然之間的普遍聯系，靈活地應用這種普遍聯系來找到生物防治農業害蟲的路徑，大幅減少農藥用量。如此，除了能夠保護生物的多樣性以外，還能夠產生可觀的經濟效益。

結束語

大概念背景下的高中生物項目式學習能夠促進學生探索概念的內涵和外延，建構科學的概念體系，也有助于發展團隊合作和問題解決能力。讓學生主導學習過程可以激發學生對生物學的興趣，提高他們的科學素養和終身學習的能力。學生需要對自己的學習過程進行反思和總結，找出不足并進行改進，還有助于培養學生的批判性思維。與此同時，大概念背景下的高中生物項目式學習對學生的綜合實踐能力、意志力以及創新精神均提出了嚴格要求。其不僅要求學生掌握好書本每一章節所涉及的瑣碎知識點，更要求學生在完成各個項目的過程中，將相關聯的內容串聯起來形成知識網，綜合運用多門學科的知識解決實際問題。經過大量的項目式學習，學生的文獻檢索與閱讀能力、信息提取與應用能力、團隊協作與探究能力等多方面能力將得到提升。大概念背景下的高中生物項目式學習也存在著諸多挑戰，項目的順利實施要求教師具備較高的專業素養和教學能力。此外，并非所有生物學概念的建構都適合開展項目式學習，如何篩選并設計合理的學生項目，讓不同學生都能在項目的開展中盡其所能？如何設計有效的評價體系，鼓勵學生的參與，調動學生的積極性，讓學生皆有所獲？等等問題都有待進一步研究和探索。

參考文獻

[1]王永.學科核心素養導向教學需要整合思維[C]//成都市陶行知研究會.成都市陶行知研究會第九期“教育問題時習會”論文集.四川省成都市第八中學，2019：5.

[2]黃菊，陳啟婷，鄧熔.高中生物基于項目式學習的學生高階思維轉化策略[J].考試周刊，2022（41）：123-126.

[3]曾小燕.項目式學習助力高中生物課堂教學探究[J].課堂內外（高中教研），2022（2）：113-114.

[4]王捷，李越.STEAM視域下項目式學習在高中生物學教學中的應用[J].基礎教育研究，2022（17）：63-66.

[5]曹小燕.項目式學習在高中生物教學中的實踐探索[J].教學管理與教育研究，2022，7（18）：100-101.