基于高中生物核心素养的项目式学习探研

林洁

摘 要：生物作为提高学生科学探究能力、科学思维以及社会责任感的重要学科，高中学校以及生物教育工作者应该注重项目式学习的应用，要结合教学目标以及学生学习情况定期组织学生进行项目探究、自主学习，在这个过程中促进学生创造力、创新思维的发展，并充分展现生物教学的趣味性、综合性、体验性。

关键词：高中生物;核心素养;项目式学习

【中图分类号】G633.91            【文献标识码】A             【文章编号】1005-8877（2022）17-0009-04

Research on Project-based Learning Based on High School Biology Core Literacy

LIN Jie （Changle No. 1 Middle School，Fujian Province， China）

【Abstract】Biology is an important subject to improve students' scientific inquiry ability， scientific thinking and sense of social responsibility. High schools and biology educators should pay attention to the application of project-based learning， and regularly organize students to conduct project exploration and self-learning in combination with teaching objectives and students' learning conditions.In this process， it promotes the development of students' creativity and innovative thinking， and fully demonstrates the interesting， comprehensive and experiential nature of biology teaching.

【Keywords】High school biology; Core literacy; Project-based learning

核心素养是学生适应未来社会发展的关键能力，基于核心素养理念下开展高中生物教学，是目前高中生物教学的主要方向，培养高中生物学科核心素养，有助于学生自主学习能力、创新思维、探究精神的发展，将核心素养与项目教学相结合，可以获得事半功倍的教学效果。高中生物教师应该结合学生的实际情况，合理设置学习项目，充分凸显学生在学习中的主体地位，以此促进学生的生命观念、科学思维、科学探究、社会责任的快速发展。

1.项目式学习及其特征概述

什么是项目式学习，项目式学习就是以学习项目为核心，学生自主进行知识的探究和讨论，是学生自主学习的活动，能够充分发挥学生的主观能动性，在学生各项能力提升的过程中发挥着积极的作用。

（1）项目式学习概念

不同学者对项目式学习的解释不同，美国一直致力于项目式学习的研究，很多美国学者认为：项目式学习是一种教学理念，具有完整性、系统性，包括问题探究、项目作品制作与结果分享等，在这个过程中学生会掌握大量理论知识与实践技能;还有一部分学者认为：项目学习是学生基于一定的教学情境中，围绕一个明确的主题，在教师设计的基础上开展探究性活动，在这个过程中学生能够实现知识结构的构建，以及学习能力的提升，属于一种高效的教學模式;而我国的诸多学者认为，项目是一种系统的教学方法，学生以复杂、真实的问题为核心，通过精心设计项目产品、规划项目任务，经过深入探究掌握基本知识与生活技能，这种学习模式就是项目式学习。总之，项目式学习是学生为主体开展的学习活动，能够提高学生自主学习与探究技能，是一种行之有效的教学手段与学习方法。

（2）项目式学习特点

第一，趣味性。

项目式学习主张将各个学科的知识融合在一起，与传统学习模式相比，项目式学习的趣味性很强，能够有效激发学生的探究行为与学习兴趣。学生在交叉课程学习过程中理解能力、学习能力都会得到训练，科学探究能力与团队精神也可以得到提升。以“生物细胞发生失水、吸水”的项目实验为例，该实验融合了物理与化学等学科的内容，能够有效激活学生的发散思维，学生在科学实验方案的指导下，采用科学的生物实验方法、选择合适的实验材料，大家一同完成探究学习，整个学习过程充满趣味性，学生能够愉悦、顺利地完成细胞吸水和失水实验，并以此建立新的理解和认知。

第二，创造性。

项目式学习需要教师为学生提供创造性平台，在真实的问题情境中学生开展实践。可见，项目式学习还可以培养学生的创造性。比如，在项目式学习中，想要切实提升学生生物学科的核心素养，就需要教师组织学生多开展生物调查，在学校周边获取生物相关绿化情况，项目式学习中可以思考利用农药如何解决这些问题的策略和方法，其目的是有效治理病虫害，减少学校污染。在这个过程中学生的实践能力、创新思维、创造力都可以得到一定程度的培养。

第三，综合性。

项目式学习的综合性体现在各个学科知识内容的融合和叠加，项目式学习强调将各门学科相融合，在教师的组织和引领下，形成系统、科学的学习行为。高中生物教师可以提出问题，比如，“怎样做好癌症防治”，问题提出之后学生围绕这个问题对癌症发生的病理进行分析，学生联系生活实际，经过查阅资料、翻阅书籍总结出致癌的原因，并结合化学与物理等学科知识，提炼预防癌症的策略。从物理角度出发，避免过多曝晒在阳光下，尽量减少紫外线照射等。从化学角度分析，不抽烟和尽量避免抽二手烟;应避免高脂肪、少纤维饮食;防止食品霉变和不吃霉变食物;改变烟熏、腌制、油炸、烤制等不良烹调加工方式等。从生物角度来看，不熬夜、作息规律，改变不良生活习惯等。综合运用各学科的知识提出预防癌症的策略，可以促进学生综合知识素养的提升。

第四，体验性。

项目式学习是以具体学习项目为核心，学生通过手脑并用解决实际问题，在整个过程中学生自主解决问题、分析问题、探究问题，经历了项目式学习之后，学生才可以更加深刻地体会到生物知识的内涵以及其重要意义，进而更加乐于学习生物。比如，“DNA分析结构模型制作”的项目式学习，教师可以先鼓励学生自主制作DNA模型，包括数学模型与物理模型，在构建这些模型的实践中，学生经历了DNA分析结构的探索历程，科学思维能力和探索能力也会得到提升。

第五，真实性。

高中生物每个项目式学习都会与多个概念相结合，通过这样的任务驱动可以提升学生学习体验的真实性。在探究知识的过程中，学生需要将实践与生活实践进行紧密结合，真实解决这些问题，以获得能力的提升。比如，在“有丝分裂”教学中，教师可以组织学生开展项目式学习，学而生通过观察“有丝分裂”的实验，找到核内染色体的形态和数量变化，明确有丝分裂的过程与时期，学生在项目式学习过程中就能够有效识别细胞分裂图像，更好地理解有丝分裂的特点和意义。

（3）项目式学习的意义

传统生物教学的开展目的是整合教材知识，围绕学习主题提出问题，让学生积极参与到生物教学活动中，进而提高学习成绩。但是，自教育改革后，“核心素养”教育走进教育视野，要求学生在保证学习成绩的基础上，提升思考能力、实践能力、动手能力等。而开展项目式学习，能够帮助教师及时发现学生在生物学习中存在的问题，并进行针对性的指导。通过实践研究实施项目式学习，提高学生的核心素养水平。

2.生物学科核心素养内容

（1）概念

近些年来，教育领域对生物学科核心素养概念研究十分关注，针对生物学科核心素养的概念也产生了诸多讨论。一部分学者认为，生物学科核心素养是学生在生物学课程学习中逐渐形成的，可以解决真实情境中的问题，体现了学生的价值观念、必备品格与关键能力。生物学科核心素养内涵丰富，是我国教育领域立德树人根本任务得以实现的有力支撑。

（2）内容

第一，生命观念。

生命是一种物质形态，起源于自然随机事件，并且能够在自然环境中生存下来，表现出新陈代谢和自我复制的特征。生命是平等的，没有贵贱之分。生命观念其实是一种抽象的观念，是对生命现象表现出来的特性的一种解释升华，这一概念能够有助于我们对更大范围的现象进行理解。学生在学习生物学时，不仅要对生物学知识理解掌握，还应该在此基础上形成生命观念，如结构与功能观、稳态与平衡观等，能够充分运用生命观念来了解认识生命世界，掌握生命现象规律。

第二，科学思维。

科学思维是一种思维习惯，这是一种对科学崇尚的表现，是指能够利用各类思维和研究方式探究生命的规律，理解生物学规律，如归纳与概括、演绎与推理等。

第三，科学探究。

科学探究是指学生能发现新的生物学问题，并针对一些生物学现象，进行观察交流讨论，提升探究合作能力。

第四，社会责任。

社会责任的概念比较广，而生物学科的社会责任主要指的是一种能力和责任担当。学生在有了一定的生物学知识之后，在面对一些社会事务或者个人事件时，能够保持理性思维，做出科学的判断，找到解决问题的方法，表现出一种解决问题的责任和担当。学生参与到生物学的社会讨论中，能够给出理性的评价和解释，主动向身边人宣传健康，保护生命和环境，充分利用生物学知识，解决生活中和生物学相关的问题。

核心素养是一种能力和品格，主要是指在经过一些课程内容学习之后，学生应该形成的能力，学生具備这种能力能够适应社会的进步，促进未来的发展。如掌握学科基础知识、运用理性思维、采取科学探究的方式，勇担社会责任，形成正确的价值观和情感观。核心素养是国家教育的终极目标，是课程设置的依据，是培养学生的标准。核心素养=（知识+能力）态度。核心素养具有明确的方向，并且具有终身性和关键性。

生物科学素养作为公民科学素养中的一个组成部分，具有十分重要的地位，是公民参与社会经济活动、个人生产实践过程中的理论支撑和实践助力。高中学生通过学习生物学知识，形成生物核心素养，能形成适应社会发展的必备品格和能力，高中生物核心素养主要包括四个要素，分别是：生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。

3.项目式学习在高中生物教学中的应用策略

上文对项目式学习以及生物学科核心素养的相关内容进行分析，从分析中发现，培养高中生生物学科核心素养，是当前生物教育的主要目标，在培养学生生物学科核心素养的过程中引入项目式学习，可以更好地促进学生各项基本素养的形成，对学生未来学习和成长大有裨益。

（1）项目式学习体现生命观念

生命观念是生物学科核心素养的重要内容，在项目式学习中，教师要基于生命观念理解的基础上，教会学生正确认识生命现象，积极探索生命规律。项目是学习可以将自我学习与合作学习相结合，深化学生对概念性知识的理解，在自主探究学习的过程中形成强烈的生命观念。比如，在“细胞的分化”一课教学中，这节课主要讲述的是生命个体发育过程中不仅有细胞数量的增加，同时大多数细胞在形态、结构以及功能上也会发生变化，也就是细胞分化。而细胞分化是各种组织、器官的形成，也是机体各种功能得以形成的前提和基础，而这一系列活动开展的过程就是细胞的生命历程。教师在这节课教学中，应该结合教学内容，积极组织开展项目学习，以“不同细胞形态、结构、功能的区别、特点”为项目学习主题，将学生分成若干学习小组，各个小组成员通过对比不同细胞的形态、结构和功能方面存在的显著性差异和特点，归纳概括出细胞分化的概念，感悟生命过程的精致和奇妙。这一系列的探究学习不仅让学生感叹生命的神奇与脆弱，更让他们学会敬畏生命、珍惜生命。

（2）项目式学习发展学生的科学思维

科学思维建立在生物事实基础上，运用学习到的思维方法去认识事物、解决问题，在这个过程中我们可以综合运用假说演绎法、归纳概括法、比较类比法等。科学思维不仅是一种能力，也是一种品格。在高中生物项目式学习中，教师先设置核心问题，以问题为驱动，探究知识内容，在这个过程中学生自主积极地探究问题、寻求答案，科学思维也会得到发展和提升。比如，在“细胞的衰老和凋亡”一课教学中，教师组织学生进行项目式学习，项目式学习中，学生通过单细胞生物、多细胞生物与衰老的相关资料，辩证地说明个体衰老和细胞衰老之间的关系。在这个过程中形成科学思维，以奠定学生的学习基础。

（3）项目式学习提高学生科学探究的能力

项目式学习是教师组织学生进行自主、合作、探究，在这个过程中学生学习主体作用得到充分发挥，科学探究能力也因此得到提升。在高中生物教学中，教师要善于引导学生不断发问，通过提出问题，激活学生思维，促使学生思考和探究，在寻求各种解决途径的过程中，学生科学探究能力才会得以提升。比如，以“探究人的生命起源”为主题的项目探究中，高中生物教材中对人的起源相关内容有限，在细胞分裂相关内容中并没有具体呈现。那么，高中生物教师为了更好地达成教学目标，并培养学生的科学探究能力，应该组织学生自主学习交流，通过自主学习、超前学习等策略，拓宽学生视野，丰富学生的知识储备，最终实现项目课题目标。

（4）项目式学习培养学生的社會责任感

高中生物教师可以通过组织学生进行项目式学习，培养学生的社会责任感。学生从发现问题、做出假设、解决问题、形成结论等各个环节出发，感悟科学探究的不易之处，从而激发其社会责任感，同时掌握丰富的生物知识。比如，学生可以从自己出发，到社区、群众中普及“近亲结婚”的危害，将“近亲结婚”影响后代身体健康、增加后代患病概率的知识传播出去，为人类健康贡献一份自己的力量。另外，学生还可以以小组为单位，在社区中种植绿树，增加小区绿化面积，为小区的住户营造健康的环境，学生将生物学知识在实际生活中进行应用，巩固生物知识的同时，还能增强社会责任意识。

4.基于高中生物核心素养的项目式学习具体步骤

（1）积极选定项目内容

在生物教学中应用项目式学习，最重要的就是选择项目教学内容。比如，在进行“细胞呼吸”一课教学中，教师开展项目式学习时，需要提出问题：酵母菌利用葡萄糖产生酒精是在无氧还是有氧的条件下发生？并且在这两种状态下细胞呼吸生成的物质有什么差异？学生需要根据提出的问题，结合生活中的经验以及生物知识，进行对应的假设。

因为取材的量会对实验的实际结果造成影响，教师可以根据这一问题设计探讨主题。比如，在研究酒精产生原理的时候，学生需要选择酵母菌培养液注入不同量的葡萄糖溶液的试管中，然后仔细观察液体发生变化的情况。这样一来，不但能够提高学生生物学习的能力，还能够提高学生的问题意识以及解决问题的能力。

（2）分配任务

在确定项目式学习的内容之后，教师需要根据学生实际的认知情况、学习情况等进行分组，并为小组分配合适的学习任务和学习目标。学习小组根据任务进行生物学习实践。这就需要教师事先根据项目式学习实际的需求设计好学习环节以及具体步骤，这样学生才可以根据相应的层次完成学习任务，保证学生的生物项目式学习的效果。

（3）探究活动

制定科学、合理的项目式学习方案之后，老师需要为每个学生进行科学分工，让每个小组成员都能制定适合自己的学习目标和学习任务。而进行生物项目式学习的地点可以是教室内，也可以是校园里。比如，在进行血糖调节的模型实验中，教师设计好项目式学习计划后，先提出问题：机体如何维持血糖的平衡？然后，确定项目式学习主题——建立血糖调节模型，之后进行假设：机体主要通过某些特定的激素来调节人体的血糖平衡，激素主要是胰高血糖素和胰岛素，在调节血糖中这两种激素起相反的作用。可以围绕饭后和运动时的血糖变化展开实验，引导学生分析血糖的恢复情况。在生物教学中开展探究实验，能够让学生更积极主动学习，同时通过老师适当的引导，能够进一步加深学生生物学习的印象，提升了课堂教学的效果。

（4）做好成果展示和活动评价

生物实验完成后，教师需要指导学生撰写生物实验相关报告。学生在撰写生物实验报告的时候需要积极收集实验相关信息资料，互相分享和交流，进一步保证实验的质量以及效果。在项目式学习活动结束之后，生物教师需要对学生进行科学的评价，在评价的时候不能还是像传统教学评价一样只评价学生的生物学科成绩，而是需要通过多元化评价，凸显学生的优势。比如，可以通过教师评价、学生自评、生生互评等方式开展活动评价，这些评价方式不但能够促进学生全方位的发展，还能够提高学生的自主探究能力和自主学习能力。同时，学生也可以根据评价反馈发现自己生物学习中的不足和缺点，进一步完善自己的生物知识体系。

5.结语

将高中生物核心素养与项目式学习相结合，既可以培养学生的自主探究与学习能力，又能够全面推进核心素养在高中生物教学中的普及和应用。高中生物教师应该结合高中生学习特点以及教学需求，定期组织学生进行项目式学习，以此激发学生的学习兴趣，促使学生生物综合能力的发展。

参考文献

[1]郑昀昀.基于学科核心素养的高中生物课堂教学分析[J].试题与研究，2021（30）.

[2]白蒙，王洪振.高中生物实验教学中学生核心素养的培养[J].科技视界，2021（29）.