項目式學習在高中生物教學中的應用分析

摘 要：項目式學習強調知識應用與遷移、重視實驗探究與自主學習，為高中生物教學提供了新的思路和方法.本文探討了項目式學習在高中生物教學中的應用價值，并提出了若干應用策略，包括創設生動情境、融合多科元素、創新實驗探究、數字工具輔助以及定制個性任務.實踐表明，這些策略的有效實施不僅能夠激發學生的學習興趣，還能培養其綜合能力和創新思維.

關鍵詞：項目式學習；高中；生物

中圖分類號：G632

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）30-0131-03

收稿日期：2024-07-25

作者簡介：楊志蘭（1996.12—），女，江蘇省沭陽人，本科，中學二級教師，從事高中生物教學研究.

項目式學習是一種以學生為中心、注重實踐探究與跨學科整合的教學模式，高中生物課程作為自然科學領域的重要學科之一，其教學內容具有高度的實踐性和探究性.鑒于此，將項目式學習融入高中生物教學之中，不僅能夠極大地激發學生的學習興趣與內在動力，還能有效促進其綜合素質與創新能力的提升.本文旨在深入剖析項目式學習在高中生物教學中的應用策略，以期為教育工作者提供有價值的參考與啟示.

1 項目式學習在高中生物教學中的應用價值

1.1 提升學生的知識遷移能力

項目式學習鼓勵學生將所學知識應用于解決實際問題的過程中，通過參與項目，學生需要將課堂上學到的生物學概念、原理與實驗操作技能，靈活運用到項目研究中去^［1］.例如，在研究“生態系統穩定性”的探究項目中，學生不僅要理解生態平衡的基本原理，還需將其應用于分析不同生態系統中物種多樣性的變化對系統穩定性的影響.

1.2 提高學生的實驗探究能力

項目式學習通過設計一系列具有挑戰性、探究性的實驗項目，為學生提供了豐富的實踐機會.在項目執行過程中，學生需要自行設計實驗方案、準備實驗材料、操作實驗步驟并記錄實驗數據.這一系列過程不僅鍛煉了學生的動手操作能力，更重要的是，培養了他們的實驗設計思維、數據處理與分析能力以及科學嚴謹的態度.例如，在研究“光合作用速率影響因素”的項目中，學生需要設計對照實驗，控制變量，觀察并記錄不同條件下光合作用的速率變化，進而分析得出影響光合作用速率的關鍵因素.

2 項目式學習在高中生物教學中的應用策略

2.1 創設生動情境，激發探索興趣

在高中生物教學中應用項目式學習模式時，教師采用“創設生動情境，激發探索興趣”的策略，旨在構建一個既貼近學生日常生活又充滿吸引力的學習環境，以此點燃學生對生物知識的探索熱情與好奇心^［2］.比如，在講到“生態系統”的相關內容時，教師可以策劃一場“校園生態系統探索”項目.活動中，教師先運用多媒體技術，展示全球生態系統的壯麗圖景，隨后鏡頭緩緩拉近至校園一隅，引導學生觀察身邊的微小世界——從落葉下的螞蟻王國到樹梢上的鳥鳴蟲唱，每一處都蘊含著生態系統的奧秘.接著，教師可以組織學生分組，并為每組分配具體的探索任務，如“校園植物多樣性調研”“校園昆蟲生態位分析”“校園水體質量評估”.在探索過程中，學生將有機會親手使用放大鏡、顯微鏡、pH試紙等簡單而實用的工具，結合已學的生物知識，進行數據采集、現象觀察和結果記錄.同時，教師還可以引導學生深入思考生物與環境之間的微妙關系，以及人類活動如何潛在地影響校園生態系統的平衡.通過這樣精心設計的生動情境，學生不僅能夠直觀地感知到生態系統的復雜多樣與精妙和諧，還能在親身參與的科學探究中，體驗到知識發現的樂趣與成就感，從而極大地激發他們對生物學科的熱愛與探索欲.另外，這種貼近實際生活的項目式學習方式，還能有效培養學生的環保意識與責任感，促進他們在知識、能力、情感態度等多方面的全面發展.

2.2 融合多科元素，設計綜合項目

在基于項目式學習的高中生物教學活動中，“融合多科元素，設計綜合項目”的策略為學生提供了一個跨學科探索的平臺，增強了學習的深度和廣度.以“遺傳的分子基礎”為例，教師可以設計一個“解密DNA：從基因到生命的奧秘”的綜合項目.該項目不僅深入剖析了DNA的雙螺旋結構、基因復制、轉錄與翻譯等生物學內容，還創新性地融入了化學、信息技術及美術等多學科元素.在化學維度，學生深入探究DNA分子的化學構成，理解核苷酸如何精妙地編織成遺傳信息的密碼本；在信息技術領域，學生則利用先進的生物信息學工具，模擬DNA序列分析，預測基因功能，甚至動手設計模擬基因工程實驗，體驗科技前沿的魅力；至于美術層面，學生可以通過藝術創作，如繪制DNA雙螺旋結構的精細圖解、設計基因表達過程的動態圖示或創作以遺傳為主題的概念插畫等，將抽象的生物科學知識轉化為直觀、生動的視覺藝術.

實施該項目時，教師應組建跨學科教學團隊，共同規劃項目框架，明確各學科在教學中的貢獻點和融合點.學生按小組分工合作，綜合運用多學科知識，通過文獻研究、實驗設計、數據分析及藝術創作等多種方式，全方位、多角度地探索DNA的奧秘.在項目推進過程中，教師還應鼓勵學生跨組交流，共享資源與發現，形成緊密的學習共同體，共同解決問題，共同成長.此策略不僅深化了學生對遺傳學的理解，還培養了他們的跨學科素養、創新能力和團隊協作精神.

2.3 創新實驗探究，深化理解實踐

在高中生物教學中實施項目式學習時，教師可以通過設計新穎的實驗活動，促使學生通過實踐操作來深化對理論知識的理解和應用.以“影響光合作用和細胞呼吸的環境因素”為例，教師可以先引導學生回顧光合作用和細胞呼吸的基本原理，明確影響這兩個過程的關鍵因素，如光照強度、溫度、二氧化碳濃度及氧氣濃度等.隨后，鼓勵學生根據興趣與理解，分組設計創新實驗方案，探究不同環境因素對光合作用速率或細胞呼吸速率的具體影響.例如，一組學生可設計實驗，通過改變光照強度（使用不同瓦數的燈泡或自然光與遮光處理），觀察并記錄植物葉片中葉綠素含量、氧氣釋放量或有機物積累量的變化，以探究光照對光合作用的影響；另一組學生則可能關注溫度對細胞呼吸的影響，利用恒溫培養箱設置不同溫度梯度，測定酵母菌等微生物在一定時間內的二氧化碳釋放量或氧氣消耗量.

實驗過程中，學生需自行準備實驗材料、制定操作步驟、收集數據并進行分析.教師則扮演指導者的角色，提供必要的支持與建議，鼓勵學生面對挑戰時勇于嘗試、不斷調整實驗方案.實驗結束后，各組學生需進行成果展示，分享實驗設計思路、觀察到的現象、數據分析結果以及實驗中的收獲與反思^［3］.通過這一系列的創新實驗探究，學生不僅能夠更深刻地理解光合作用和細胞呼吸的生物學機制，還能在實踐中培養科學探究能力、創新思維和團隊協作能力.

2.4 數字工具輔助，提升學習效率

高中生物教師在實施項目式學習模式時，通過巧妙融合現代數字工具，如多媒體資源、教育軟件及在線數據庫等，能夠有效豐富教學手段，提高學生的學習效率.例如，在教授“細胞分化、衰老和死亡”的相關內容時，教師可引導學生充分利用數字資源庫，如在線科學期刊、教育平臺提供的視頻講座和動畫演示，預先學習細胞分化、衰老及死亡的基本概念與過程，從而幫助他們構建起初步的認知框架.

進入項目探究階段，學生以小組為單位，積極采用數字化工具進行深入探索^［4］.例如，利用顯微鏡數字成像系統觀察不同發育階段細胞的形態變化，結合圖像處理軟件分析細胞分化的特征；或運用生物信息學軟件，對比衰老細胞與年輕細胞的基因表達譜，深入探索細胞衰老的分子機制；借助時間軸軟件制作細胞生命周期的動畫，直觀展示細胞從分化到衰老、死亡的完整過程.在項目學習過程中，學生還可以利用數字協作平臺，如在線論壇和云文檔系統，積極交流思想、共享學習資源，并協同解決遇到的問題.平臺上，學生不僅能發布自己的研究成果，還能主動提出問題、參與熱烈的討論與辯論，從而構建了一個積極向上的學習社群.而智能學習系統則根據每位學生的學習進度和具體表現，提供量身定制的學習路徑和資源推薦，進一步助力學生提升學習效率.上述數字工具的輔助應用，不僅使“細胞分化、衰老和死亡”這一原本抽象的內容變得具體而易于理解，還增強了學生的自主學習能力、信息處理能力和團隊協作能力，充分彰顯了項目式學習模式的價值.

2.5 定制個性任務，促進全面發展

在項目式學習視域下的高中生物教學中，“定制個性任務，促進全面發展”策略強調為每位學生量身定制學習任務，以激發他們的學習興趣，促進知識、技能與情感態度等多方面的綜合發展.以“群落”內容為例，實施該策略時，教師需先深入了解每位學生的興趣、能力和學習風格，據此為不同學生或小組定制差異化的學習任務.例如，對于熱衷生態學實踐的學生，教師可設計一項實地考察任務，引導他們選擇校園內或周邊地區的不同群落，細致觀察并記錄物種組成、空間分布以及種間關系，進而嘗試分析群落演替的潛在原因；而對于偏好數據分析的學生，則可安排一項研究任務，讓他們利用生物統計學軟件深入分析群落多樣性的數據，探索不同環境因素對群落結構的具體影響.

在實施過程中，教師應積極鼓勵學生發揮主觀能動性，自主選擇適合的研究方法，制定詳盡的研究計劃，并在教師的指導下穩步實施.通過這樣的實踐，學生不僅能夠牢固掌握群落生態學的核心理論知識，還能在實地考察、數據收集與處理、科學報告撰寫等多個環節中得到全面的鍛煉與提升.同時，為了促進學生的互動與交流，教師可以定期組織項目展示會，為學生提供一個分享研究成果、交流心得體會的平臺，幫助他們拓寬視野，激發創新思維.還可以根據學生的學習進展和反饋，及時調整任務難度和指導策略，確保每位學生都能在適合自己的節奏下實現全面發展.

3 結束語

綜上所述，通過實施諸如創設生動情境、融合多鐘元素、創新實驗探究、利用數字工具輔助學習以及定制個性化任務等策略，教師不僅能夠提升學生的知識遷移能力、實驗探究能力和自主學習能力，還能促進其全面發展.因此，教師應積極探索和實踐項目式學習模式，不斷完善教學策略和方法，以更好地滿足學生的學習需求和發展目標.

參考文獻：

［1］ 郭進.項目式學習法在高中生物教學中的運用分析［J］.學周刊，2023（13）：91-93.

［2］ 王欣.項目式教學活動在高中生物教學中的應用［J］.天津教育，2023（29）：86-88.

［3］ 潘允明.基于項目驅動的高中生物教學探索［J］.高考，2023（04）：101-104.

［4］ 李海穎.高中生物項目式教學策略［J］.天津教育，2024（17）：80-82.

［責任編輯：季春陽］