指向核心素養培育的初中生物學項目式學習設計

摘要：項目式學習是實現深度學習、落實學科核心素養的重要途徑。在蘇教版生物學教材八年級上冊“制作生態瓶”一課教學中，教師可以圍繞大概念“生物與環境相互依賴、相互影響，形成生態系統”，以“制作生態瓶”為項目式學習主題，創設真實情境、驅動性問題和任務，設計并開展實踐性、多樣化的學習活動，并對學習實踐和項目成果進行持續性評價和反饋，從而促進學生生物學核心素養的達成。

關鍵詞：生物學核心素養；跨學科實踐；項目式學習；生態瓶

項目式學習是一種以學生為中心，通過聚焦復雜、真實的現實生活問題，呈現精心設計的產品和進行任務的探究過程，促進學生發展的教學方法；是實現深度學習、落實核心素養的重要途徑。《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下通稱“新課標”）明確提出“應整體規劃跨學科實踐活動，探索項目化實施”。圍繞重要概念或大概念，結合真實復雜的生活情境設置具有挑戰性的跨學科實踐活動來開展單元項目式學習，有利于激活學生內在動機，促進學生主動、持續地投入到學習活動中，并在完成項目產品或解決問題過程中構建知識和解決問題的思維方法，發展關鍵能力。

筆者將新課標中“生物與環境”大概念與跨學科實踐活動有機結合，在深度學習理論的指導和核心素養的導向下，按照“確定項目主題—拆解項目任務、設計驅動性問題—確定學習目標—設計學習活動—設計持續性評價”五個環節展開了項目式學習主題的教學設計實踐和思考。

一、依托大概念，確定項目主題

項目式學習以重要概念和大概念為依托，指向核心素養的學習路徑，因此，對于項目主題的確定，教師需要先基于新課標和教材，研究重要概念的外延與內涵，剖析相關概念及核心知識之間的相互關系，確定知識框架，挖掘其承載的學科核心素養；然后，結合學生生活經驗和已有知識，以及相關的日常生活問題和熱點問題來確定具有可操作性的、真實的、貼近學生的項目或任務主題。

（一）厘清知識關聯，構建概念框架

本課例內容選自新課標中的大概念——“生物與環境相互依賴、相互影響，形成多種多樣的生態系統”，包括兩個重要概念：“生態系統中的生物與非生物環境相互作用，實現循環和能量流動”“生態系統的自我調節能力有一定限度，保護生物圈就是保護生態安全”。這兩個概念涉及蘇教版生物學教材七年級上冊第三單元“生物與環境的關系”和八年級上冊第七單元“生物與環境是統一體”兩部分內容。通過分析重要概念的內涵與外延，剖析概念間的相互關聯，結合教材內容構建概念框架，有助于教師從整體上安排教學，確定學習主題，有序推進課時教學，促使學科知識結構化。

（二）分析學情，結合現實世界確定活動主題

通過七年級上冊“生物與環境的關系”的學習，學生已經了解到生物生存需從外界獲取物質和能量，生物生存會受到各種生態因素的影響、初步認識到生物與環境是相互影響的關系；水族箱是很多學生家庭中的設施，大部分學生在生活中也有過養魚的經驗，但對較長時間不需要喂食、換水的封閉式生態瓶和生態缸感到新奇。要制作一個穩定的生態瓶或生態缸，學生需要具備“生態系統的組成與功能”“能量流動與物質循環”“生態系統具有一定自我調節能力”等核心知識以及系統分析、解決問題、實踐探究能力和創新意識等綜合素養。這一活動正好整合了“生物與環境”相關概念和生物學核心素養，對于學生來說是一個具有挑戰性、能釋放創造力和獲得成就感的任務。因此，本課例將學習主題確定為“制作一個穩定的生態瓶或生態缸”。

二、拆解項目，設計驅動性問題和任務

實現深度學習的學習目標應指向核心素養，目標應具體、明確，整合知識、思維方法、必備品格和正確態度價值觀不同維度于一體。依據“生物與環境”的新課標要求、整合教材內容以及學生的生物學核心素養進階，結合“制作生態瓶”項目任務鏈制訂出具體可操作的單元學習目標：

一是通過拆解“如何制作一個穩定的生態瓶”這一挑戰性的任務，從一個穩定生態系統（如池塘）的組成和功能角度入手，調查分析其組成成分及關系、物質循環和能量流動情況，繪制食物鏈、食物網以及物質循環、能量流動模式圖，建立結構與功能觀、能量與物質觀、構建“生態系統是一個有機整體”的概念。

二是利用生態系統結構與功能知識，結合化學、數學、美術等多學科的知識方法，選擇和收集身邊簡單易得的材料，小組合作設計生態瓶或生態缸方案、繪制各要素關系模型，發展學生系統思維和解決實際問題的能力，增強合作意識；通過“制作一個穩定的生態瓶”發展實踐操作能力和綜合素養。

三是通過觀察記錄生態瓶的生長狀態及出現的問題，探究影響生態瓶穩定性的因素，培養學生觀察能力和科學探究能力；并利用實驗結論改進生態瓶或生態缸、展示作品來提升學生分析解決問題的能力、同時體驗成就感。

四是通過“調查分析人類活動破壞或改變生態系統的實例”闡明生態系統的自我調節能力是有限的，并認識到人與自然應和諧共生，形成保護生物圈的社會責任。

五是能參照評價表從科學性、穩定性、創意性和美觀性等多角度對最終的生態瓶作品進行自評和他評。

“構建一個穩定的生態瓶或水族箱”是一個具有挑戰性、需要長時間持續完成的項目式學習活動。為了讓學生能主動地、持續地投入到項目學習活動中，教師需要先將核心問題進行拆解，設計出層層遞進的驅動性問題和任務鏈，以任務為明線，以知識構建和科學思維、綜合實踐能力的發展為暗線來開展教學。筆者圍繞“如何構建一個穩定的生態系統”這一本質問題，結合相關概念的邏輯順序和學生的認知發展，設計了以下驅動性問題和任務，并確定出每一項任務要實現的核心素養，形成“制作生態瓶”項目式學習任務框架圖（如下頁圖1）。

三、規劃課上課下任務，設計學習活動

本課例參考上海教育研究院夏雪梅博士《項目化學習設計：學習素養視角下的國際與本土實踐》一書中提出的六階段項目化學習流程，結合“制作生態瓶”這一主題的特點，按照以下六個階段來開展學習活動的設計：入項活動、知識能力準備、設計方案與制作成果、討論與修訂、公開成果、反思與遷移。在每一階段創設真實的、有挑戰性的情境和驅動性問題，促使學生能主動地、持續地投入到學習活動中，發展學生的高階思維，促進學生對概念的深度思考與探究，建立知識間的聯系。整個學習過程中采用多樣化的實踐活動如觀察、查閱資料、動手制作、科學探究等，利用多維度的深度學習策略，如系統分析、解決問題、實驗、構建模型等，以滿足學生多元的需求，促進生物學核心素養的落實。

此項目的完成不僅需要學生具備生物與環境相關的生物學知識與能力，還需要查閱有關生物的生活習性，應用化學、數學、美術等多個學科的知識方法。學生如果僅靠課堂上有限的時間和學校的資源完成此項目是有一定難度的。因此，為了確保項目活動的順利開展，需要將課內分析討論、制作方案與課外調查、制作與展示相結合，統籌安排課內與課外任務，優化學習活動設計。

四、開展持續性評價，實現“教—學—評”一體化

指向學生核心素養的發展和項目成果的項目式學習，評價活動應貫穿項目式學習的每一個環節；評價內容不僅包括項目成果的評價，還包括學習實踐活動的過程性評價；應從知識觀念、科學思維及問題解決等不同維度進行多元化的評價。

例如，在知識與能力構建環節，教師通過引導學生繪制展示生態系統模型圖，評價學生對生態系統概念的理解和建模能力。在設計方案環節，教師通過引導學生匯報生態瓶模型設計圖，進一步評價學生對生態系統概念的應用、解決問題能力和建模能力。在探索與修正環節，通過觀察記錄生態瓶的狀態，填寫《生態瓶生長記錄表》、分析生態瓶失敗的原因，評價學生觀察、系統分析能力；通過探究影響生態瓶穩定性的因素來評價學生對科學探究方法的掌握和科學態度的建立。在公開成果環節，教師通過成果的展示和匯報說明評價學生團隊協作能力、創新能力和審美意識。在反思遷移環節，教師通過引導學生討論生物圈2號的失敗和達到碳中和目標的措施，評價生態文明觀念的建立和解決社會問題的能力。

參考文獻：

［1］桑國元，蔡添.項目式學習中的學生評價［J］.教學與管理，2021（31）．

［2］夏雪梅.項目化學習設計：學習素養視角下的國際與本土實踐［J］.北京：教育科學出版社，2018．

（責任編輯：楊強）