高中生物项目式学习在高端实验课程中应用的研究

杨丹

摘 要：高端实验项目课程是一种将项目式学习应用到高中生物实验教学中的创新型课程，高端式实验项目课程强调学生自主地探究学习。项目的特征在于它的研究特质，即学生可以自主地追求他们所构思问题的有关答案。因此，将项目式学习引入高端实验项目课程，可以促进学生自主研究能力的发展。

关键词：高中生物;项目式学习;高端实验项目课程

中图分类号：G633.91文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2020）05-012-1

2010年6月，我国颁布了《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》，纲要强调“积极开展研究性学习、社区服务和社会实践。”然而在课改实施的十余年中，研究性学习这一理念并没有很好的得到实现。与此同时，近期主流国际课程如IB、AP、ALevel课程[1]等开始被越来越多的学校引入，对我国本土教育带来很大的冲击。尤其是传统实验教学在时代性和探究性上的薄弱，更加呼唤一种创新的课程形式的出现。高端实验项目课程，它既具有时代性，紧跟学科发展和科技前沿的步伐;又重视实践的理念，并把理论和实践合一。

项目式学习是指以高中生物的课标为基准，通过小组合作的方式对某一具体问题进行探究的学习方式。这种方式以问题为切入点，针对问题展开探究，其学习方式与高端实验项目课程不谋而合，因此，将项目式学习运用于高端实验项目课程，可以促进高端实验项目课程体系的构建。

一、项目式学习模式更适合与高端实验课程相结合

项目式学习Projectbased learning （PBL）是用项目将内容组织起来的学习模式，项目包含一系列复杂任务，基于具有挑战性和源于真实世界的问题，旨在培养学生的问题解决、决策、设计和调查研究等诸多能力;在“作项目”的过程中学生充分发挥自主性，最终解决问题和形成产品。为了论证项目式学习方式更适合高端实验课程的有效实施，实验组采取了单因素完全随机实验法，将高二年级随机分为两组，每组约25人，就相同内容进行教学（核酸），实验组采用项目式学习模式，对照组采用实验演示教学。课程实施完毕，将对两组学生的学习动机水平、学业水平、问题解决能力、合作素养等指标进行定性研究和定量研究。通过课后问卷调查，发现项目学习组的学习动机更强烈，学生们表现出更强的好奇心和希望将来参与到更多实验项目中的愿望。对于学业水平的测试，主要采取绘制概念图的形式，分为前测和后测，通过对比发现两组学生课前的预备知识水平相当，但项目学习组课后学生绘制的概念图，内容更加详实，不同概念之间的联系更加丰富;学生们更喜欢通过小组合作的方式开展研究;从学生参与项目式学习的体验和感受来看，学生们表示很喜欢这次教学活动，觉得很有吸引力。

基于以上数据支撑，实验组认为，项目式学习方式适用于高中生物实验教学，特别是更适用于一些有一定难度且操作性强的实验，因为高端实验室所涉及的实验范围正好是这类实验。

二、高端实验项目课程体系的构建

高端实验项目课程是在我国高中课程改革的经验基础上，借鉴主流国际课程的发展趋势[2]，结合哲学和教育学的理论研究，最终形成的一种新型课程方式，将对北京市的课程改革具有参考价值。课程内容选择和编制基于一个统一的生物学共识，即所有生命体由细胞组成。尽管存在各种各样的特殊形态和物种，但从共性来看，所有生命体的基本结构和功能具有同一性。生命体是复杂的、有组织的、构建在一个分级结构之上，每一个层级为下一个层级提供基础，从化学元素和原子基础，到细胞，到生命个体，到种群再到生态系统。生命体可由单个细胞组成，也可由多个细胞组成。课程内容广泛涉及多种生命类型，更加关注与科学实验相关的模式生物。

课程分為四个模块，分别是（1）结构与功能：生命体的结构如何与功能相适应;（2）生命体的生长和发展：生命体是如何生长和发展的;（3）生命体中的物质和能量流动：生命体为了维持生存和生长是如何获取和使用物质与能量的;（4）信息加工：生命体如何探测、加工和使用环境中的信息。每一个模块下设若干高端实验项目，在课程实施阶段，学生可依据个人兴趣选择项目进行研究。

除了指导教师选题，供学生选择的方式之外，本课程也鼓励学生选题，指导教师审核确定的方式。项目式学习的核心是寻找到有价值的问题，依据问题情境的不同，可将问题划分为五种类型，分别是a.理论性问题：拥有相对狭窄的问题情境，主要培养认知素养;b.专业性问题：面向真实生活情境，实践和行动导向;c.科际性问题：问题情境涉及理论与实际的结合;d.跨学科问题：问题情境主要涉及各种困境;e.批判性问题：学习者自行根据情境构建知识，问题情境更加开放并且具有多种可能性。高端实验项目课程按照学生的年龄、个性发展、学习能力、兴趣和背景提供了各种不同类型的项目学习，而教师则根据不同类型的项目而组织不同的课堂，在课堂环境和资源、时间、教师角色和学生角色方面有不同程度的实施。

综上所述，高端实验项目课程将改变传统的“老师教，学生学”“由专家制定课程”的教育取向，而以学生为参与主体，充分发挥其主体性，强调学生自主地探究学习。项目学习则是在系统地学习学科知识的基础上，综合运用多门学科的成果，利用学科知识的交叉点进行研究，最终形成结论的研究活动。将项目式学习应用于高端实验项目课程，能够有效地提升学生研究能力，最终实现生物学科核心素养的提升。

[参考文献]

[1]翁燕文.全球化背景下的国际高中课程述评——以IB课程、AP课程为例[J].宁波教育学院学报，2008.

[2]杨明全.美国高中课程多样化个案研究——以托马斯·杰弗逊科技高中为例[J].教育学报，2013.

本文为北京市教育科学“十三五”规划 2016 年立项的一般课题《高端实验项目课程研究》的部分研究成果，课题批准号：CDDB16184。

（作者单位：北京市建华实验学校，北京 100039）