項目式學習在高中生物教學中的應用分析

摘 要：在高中生物教學中，項目式學習通過圍繞生物學核心概念設計綜合性項目，為學生提供了實踐操作和深入探究的機會，并通過引入真實問題和實踐任務，幫助學生更好地掌握知識，培養他們的科學探究精神、團隊合作意識和問題解決能力.本文將探討項目式學習在高中生物教學中的應用途徑，并通過具體案例分析其在知識系統構建、知識應用能力提升和學生綜合素質培養方面的實際效果.

關鍵詞：項目式學習；高中生物教學；應用

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2025）03-0140-03

收稿日期：2024-10-25

作者簡介：陳現，中學一級教師，從事高中生物教學研究.

生物學科涉及的概念和原理通常較為抽象且復雜，如遺傳機制、生態系統動態、細胞生物學等.傳統教學中，這些內容往往缺乏實際的操作和驗證，導致學生難以將理論知識與實際應用相結合.項目式學習通過設計綜合性的學習項目，將理論知識與實際操作相結合，為學生提供了一個探索和實驗的機會，極大地豐富了他們的學習體驗.

1 項目式學習概述

（1）項目式學習是一種以學生為中心的教學方法，旨在讓學生圍繞實際問題或任務展開深入探究，以培養其自主學習、問題解決、批判性思維等核心素養.在項目式學習中，教師通常會設計一個與課程內容密切相關的項目，學生通過小組合作、自主研究、實驗操作等多種方式，探討和解決問題^[1].在這一過程中，學生不僅要運用已有的知識，還需通過查閱資料、實驗驗證、數據分析等手段獲取新的知識，從而實現知識的深化與擴展.

（2）項目式學習強調學習過程的開放性和探究性.學生在完成項目的過程中需要經歷問題的提出、方案的設計、實驗的實施、結果的分析和最終的展示等多個環節，每個環節都需要學生積極參與，教師則起到引導和支持的作用.在這一模式下，學生的學習不僅局限于課本知識，而是要將所學內容與實際應用緊密結合，形成對知識的深刻理解和靈活運用.

（3）項目式學習的優勢在于能夠提高學生的參與度，激發他們的學習興趣.同時，它還可以培養學生的團隊協作能力、時間管理能力以及溝通表達能力.此外，通過項目式學習，學生能夠更好地理解學科知識的實際應用價值.在高中生物教學中，項目式學習可以設計與生物學概念和技能相關的項目，使學生在實踐中鞏固所學知識，提升學科素養.

2 項目式學習在高中生物教學中應用的必要性

2.1 培養學生的科學探究精神

在項目式學習中，教師引導學生去發現問題、提出假設、設計實驗并進行驗證，這一過程不僅能夠幫助學生掌握生物學知識，還能夠培養他們的科學探究精神.在具體的生物學項目中（如探究環境對植物生長的影響或分析不同條件下酶活性的變化），學生需要從問題出發，通過自主研究與團隊合作，經歷觀察、實驗、數據分析、結論得出等一系列科學探究活動.

2.2 促進學生知識的系統構建

而項目式學習通過設計與生物學主題密切相關的綜合性項目，使學生能夠將零散的知識點融會貫通，在實踐中逐步構建起完整的知識體系^［2］.在項目式學習中，學生不再被動接受知識，而是通過解決實際問題，主動將不同章節、不同層次的生物學知識整合在一起.例如，在一個以“生態系統能量流動與物質循環”為主題的項目中，學生需要運用之前學習過的光合作用、呼吸作用、食物鏈與食物網等知識，結合所學的生態平衡概念進行深入探究，這樣的過程能夠促使學生將各個知識點聯系起來，在應用中理解其內在聯系，從而構建出一個系統化的知識網絡.

2.3 提升學生的知識應用能力

項目式學習通過為學生提供真實的項目任務，促使他們將課堂上學到的生物學知識直接應用于實踐，從而大幅提升其知識應用能力.在項目式學習的過程中，學生面對的是具有挑戰性和開放性的問題，需要綜合運用生物學的多個知識領域來提出解決方案.此外，項目式學習通過鼓勵學生在實驗設計、數據分析、問題解決等環節中的獨立思考和創造性表達，進一步提升了他們的知識應用能力.

3 項目式學習在高中生物教學中的應用途徑

3.1 基于教材內容，合理設計項目主題

在高中生物教學中，項目式學習的有效實施需要基于教材內容，合理設計項目主題，以確保學生在學習過程中既能掌握生物學的核心知識，又能通過實際應用深化理解.項目式學習的一個關鍵在于主題的選擇和設計，這些主題應緊扣教材中的重要概念和知識點，并具有一定的開放性和挑戰性，能夠引導學生進行深入探究和獨立思考.在項目設計時，教師需要充分考慮到教材的知識結構和學生的認知水平，確保項目不僅能夠覆蓋教材中的關鍵內容，還能在實踐中幫助學生構建系統的知識框架^［3］.以“人體生命活動的調節和免疫”為例，這一課涉及神經調節、激素調節和免疫反應等核心內容，是高中生物教學中的重點和難點.在設計項目時，教師可以圍繞“人體在應對外界病原體入侵時的調節機制”這一主題，開展一個綜合性項目.具體來說，項目可以分為幾個部分：首先，學生通過查閱資料和學習教材內容，了解神經系統、內分泌系統和免疫系統在人體防御外界病原體入侵時所起的作用；接著，學生設計實驗，模擬人體在面對病原體時的反應過程，如通過模擬實驗探究不同激素在免疫反應中的作用，或通過數據分析探討某種免疫細胞的活性變化.在這一過程中，學生不僅需要綜合運用所學的生物學知識，還要結合實際問題進行探究，逐步理解人體的復雜調節機制，從而將抽象的生物學概念轉化為具體的實踐經驗，在實踐中加深對知識的理解.

3.2 利用校內外資源，開展生物實驗

項目式學習強調通過實際操作和實驗來深入理解生物概念，而校內外資源的整合利用則能為學生創造多樣化的實驗條件，幫助他們在實踐中更好地理解應用所學知識.生物學科的許多概念和原理需要通過實驗來驗證、深化理解，以“生態系統穩定性”項目為例，這一主題涉及生態系統中的物質循環、能量流動、種群動態等復雜概念.在開展這一項目時，教師可以引導學生充分利用校內外資源，設計并實施一系列生物實驗.學生可以利用校內實驗室的設備，模擬不同條件下的生態系統，通過控制變量（如光照、水分等）觀察和記錄植物的生長狀態和物質循環過程.接下來，學生還可以利用校外資源，如在附近的生態公園或濕地保護區，開展實地考察，觀察不同生態系統的穩定性特征，采集植物樣本，并與實驗室中的模擬結果進行對比分析.此外，如果條件允許，學校還可以聯系當地的科研機構或大學，邀請專家指導學生開展更復雜的生態系統研究，如微生物群落分析或生物多樣性調查，進一步拓展學生的學習邊界.這樣能夠讓學生在豐富的實驗條件下深入理解生物學概念，并在實踐中將理論知識轉化為實際操作能力，從而全面提升其生物科學素養.

3.3 開展小組合作，培養學生合作意識

生物學科的學習不僅需要學生掌握大量復雜的知識，還需要他們在實際問題中運用這些知識.小組合作正是項目式學習的重要形式之一，學生們在小組中通過分工協作、共享資源和交流思想，不僅能夠相互補充知識，還能共同克服學習中的難點.通過這種協作學習模式，學生逐漸形成了合作意識，并學會了在團隊中與他人有效溝通、分擔責任和解決沖突.以“遺傳與分化”項目為例，這一主題涉及復雜的遺傳學原理和細胞分化機制，學生在學習過程中難免會遇到較多挑戰.在項目式學習中，教師可以將全班分成若干小組，每組負責研究遺傳和分化的不同方面，如基因突變的影響、細胞分化的分子機制等.每個小組成員可以根據自己的興趣和專長選擇負責的部分，例如，有的同學擅長理論研究，可以負責查閱文獻和歸納總結；有的同學動手能力強，可以負責實驗設計和操作；有的同學則可以承擔數據分析和報告撰寫的任務.在合作過程中，學生們需要不斷交流和分享各自的發現，并將分工結果整合成一個完整的研究報告或實驗成果展示.

3.4 借助信息技術，開展項目學習

信息技術的應用不僅能提供豐富的教學資源，還能通過數字化工具和平臺實現對學生學習過程的動態管理.利用信息技術，教師能夠設計更為多樣化和互動性強的項目，激發學生的學習興趣，并有效支持他們在項目中進行深入的研究和探索.信息技術的引入使教學活動更具現代化，學生不僅能夠獲取最新的生物學研究成果，還能通過模擬實驗和數據分析工具，進行虛擬實驗和實時數據處理，極大地擴展了他們的學習視野和實踐能力.以“光合作用”為例，這一主題涉及植物如何通過光合作用將光能轉化為化學能，是高中生物的核心內容.在項目式學習中，教師可以借助信息技術設計一個綜合性的項目，幫助學生深入理解光合作用的過程和機制；還可以利用在線資源和數字化平臺，為學生提供相關的科研論文、動畫視頻和互動模擬軟件，使他們能夠直觀地理解光合作用的各個階段，包括光反應和暗反應.接著，學生可以使用在線實驗平臺進行虛擬實驗，如模擬不同光照強度、二氧化碳濃度和溫度條件對光合作用速率的影響，在實際操作中驗證理論知識，教師可通過實時的數據分析工具，幫助他們理解和解釋實驗結果.此外，信息技術還能通過協作平臺支持學生的小組合作，學生可以在在線協作工具中共享數據、討論實驗設計、撰寫報告和進行演示.教師可以通過學習管理系統實時跟蹤學生的進展，提供個性化的反饋，并調整項目任務以適應不同學生的需求.

4 結束語

綜上所述，項目式學習在高中生物教學中展示了其獨特的優勢和廣泛的應用潛力.基于教材內容設計項目主題，學生能夠系統性地掌握生物學知識，并在實際操作中深化理解；利用校內外資源開展實驗，能夠為學生提供豐富的實踐經驗，增強他們的實驗操作能力；小組合作的形式則有效地培養了學生的合作意識和團隊協作能力，提升了他們在實際問題解決中的表現；此外，信息技術的應用極大地拓展了項目式學習的可能性，使學生能夠在虛擬環境中進行實驗和數據分析，提高了學習的互動性和實效性.總體而言，項目式學習不僅豐富了高中生物教學的形式，也在提升學生的學科素養和綜合能力方面發揮了重要作用.

參考文獻：

[1] 孫瑞.高中生物單元教學中應用項目式學習模式的探究[J].啟迪與智慧（上），2024（03）：118-120.

[2] 高雅君，張鳳娟.基于PBL教學法的高中生物探究·實踐活動：以“生態缸的制作”為例[J].高考，2023（09）：130-132.

[3] 朱蘭鑫.高中生物核心素養下的項目式學習探究[J].新世紀智能，2022（98）：2-3.

［責任編輯：季春陽］