高中生物基于项目式学习的学生高阶思维转化策略

黄菊 陈啟婷 邓熔

项目式学习是一种教学方法，学生可以通过积极参与真实世界的实践和完成对个人发展有意义的项目来学习。学生往往需要长时间学习，通过多种学习途径来解决现实的复杂问题，从而获得知识和技能。教师设计项目式学习对高中学生的高阶思维的培养有积极的意义。但目前，我国项目式学习的教学深度问题常被质疑，需从项目式学习的设计要素分析中寻找优化策略。

一、 项目式学习与高阶思维形成的关系

高价思维包括问题解决、创造性思维、批判性思维等，在《普通高中生物学课程标准》(2017年版2020年修订)中关于课程实践、评价以及核心素养的达成都指向学生高阶思维的提升。因此，理清项目式学习与高阶思维形成的关系才能让项目式学习设计走向深入。

(一)项目式学习的内涵

项目式学习融合了知识学习与问题解决两部分内容，学生学习核心课程的知识和技能的同时，运用其所学去解决真实问题并产生相应的成果。在项目式学习过程中，学生需要利用实物材料、图文等工具创造出高质量的协作产品，课堂上教育重心放在学生身上，提升学生的学习动力、创造力、韧性等。“项目式学习基于‘情境学习’与皮亚杰的建构主义学习理论”，它是一种全面学习的观念，教师让学生参与探究的学习活动，学生通过提问、提炼问题、辩论、做出预测、设计计划等多种方式寻求问题的解决方案。在生物学科里面常常还要进行实验，收集和分析实验数据，并得出结论。在项目式学习中，“项目”是教授学生需要学习的重要知识和技能的工具并引导学生实践产出成果，包含教师与学生创设创生性的课程与活动。

(二)高阶思维形成的要素与机理

高阶思维被称为高阶思维技能，是一种基于学习分类法的教育改革概念，高阶思维的学习比其他类型的学习需要更多的认知处理。生物学科思维包括直觉思维、形象思维、逻辑思维、辩证思维和创造思维。学生在表层学习时，可熟悉学科事实、概念、原理，能自动化、可随意提取基础知识。学生在深度学习时，对基础知识进行拓展、加工、结构化从而形成思维框架。学习在深度学习之后可以从真实、劣构的情境中提炼问题，形成知识解释框架，并推动学生不断探究，从而解决真实情境中的问题。

布卢姆教育目标分类学将教育目标分为记忆、理解、应用、分析、评价和创造。其中“分析、综合、评价”的思维能力属于高阶思维，主要解决的是劣构问题，体现在学习者的问题求解能力、决策能力、批判性思维和创造性思维能力等方面。杜威认为学生思维的培养是连续性、长期训练、螺旋式上升的过程，学生对问题或困难的思索要达到相当的深度才能保证结果的质量。

(三)项目式学习与高阶思维形成的关系

项目式学习的综合性、主动性、创新性和实践性体现了深度学习的本质要求。项目式学习需要学生运用批判性思维发现问题、参与各种形式的沟通，以协作解决问题并创建高质量的作品，学生需要做的不仅仅是记住和理解知识，更需要使用高级思维技巧。项目式学习可以围绕主题单元或来自两个或多个学科的交叉知识构建，但并不是简单的跨学科教学。因为学生需要解决问题、为了完成项目学习相应的知识和技能，并创造出产品，项目活动必须涉及学生是否发生知识的转化和构建。项目式学习的目标是高阶思维的形成，高阶思维的顶层是创造，学生将在一个较长的时间段(一个星期到一个学期)内从事某一个项目，他们通过创造产品或演示文稿来展示自己的知识和技能。因此，最终学生发展了宽泛的内容知识以及锻炼了批判性思维能力、协作力、创造力和沟通能力。

二、 面向高阶思维转化的项目式学习设计理路

项目式学习作为一种开放性的教学方法，在高中生物教学中需围绕学生的大概念进行建构，教师在促进学生高阶思维形成的项目式学习设计要注重以下几个环节。

(一)创设逐层递进的项目情境

高中生物课情境创设让学科抽象知识与学生具象生活之间架起“桥梁”，特定情境让学生产生认知冲突，并具象为问题串的形式。项目式学习的情境创设要考虑学生先验知识以及知识与生活的关系。基于实际分析，教师创设课堂中部分学生能产生共鸣的问题，问题的难度以及范围由教师辅助学生修改。问题串的细化参考高中生物课标中模块知识内容，师生通过构建问题串建构知识系统。项目的主要问题与问题串的创设需要情境带动逐步深入。另外，项目式学习提倡学生参与发明并把学习视为将要解决问题的过程，而不是事实上获取知识，由此可见，情境还可带动和引导项目的过程。

(二)设计因材施教的项目主题

高中生物的项目式主题设计标准是以课标范围相关的知识为依据。教师分析学生的学情，协助学生选择合适的生物知识由浅入深地学习，并进行学习方法的分层指导。学生学习的范围在设计主题时就应与课标的知识模块相对应，并选择具有一定的代表性的主题。在探究问题的深度方面，教师对学习目标的清晰描述，活动的内容与结构的确定以及教师的指导水平对项目活动的质量有较大影响。项目主题的设计需满足在整体课程中起到“导航”作用并易于操作，项目主题可以指导整个课程，或者包含具体的操作程序。项目主题的不同组织形式也不同，如有的项目适合整个班级共同完成，有的更适合以小组或单独形式进行。

(三)抓节点的设计、检测

项目式学习的节点设计是课程规划的核心，课程内外的检测是项目式深度学习的重要工具。学生的认知活动决定了课程的成功与否，如果“项目”没有按时完成，并且没有内容驱动，那么学生的成功感会受影响。检测的意义在于调整教师的教学设计，为学生下一步项目活动指明方向。项目式学习被教师质疑的问题是没有重点和切题的项目，有反对者认为欠完善的课程设计可能会浪费学生宝贵的课堂时间。因此，有学者认为在满足学生个人学习需求时，使复杂“项目”步入正轨，需要巧妙的教学以及项目管理支持。在项目节点设计时需与生物知识框架进行考虑，最直接的方法是参考高中生物课程标准的概念框架，将大概念分解成便于理解的小概念，再将小概念融入活动，明确每一个概念对应一个活动。

(四)螺旋式上升的指导

高中生物课标要求学生掌握学科核心概念，项目式学习可以组织学生进行大概念的建构。有学者认为要注重指引一线教师在课堂中更多地进行概念转变教学，切实帮助学生理解科学概念。这就需要围绕核心概念引发探究问题，进而对核心问题进行分解和重构，对解决问题所需的知识和技能进行组织，教师结合学生已有知识和技能的学情分析，最终确定学生逐步学习的步骤。教师引导学生研讨时听取学生需求和选择，即时反馈和计划修订项目方案。在课程设置中教师对每个阶段学习的概念进行规划，既考虑知识的逻辑也要考虑学生学习的逻辑，如学生学习的概念对下一次需要学习的概念之间的关系是什么。项目式学习中各小组的学习规划主要是教师引导，这就体现了这种教学方法的严密性，鼓励教师追踪各组的学习进程，形成一种螺旋式上升的学习样态。

(五)分阶段、多元评价

项目式学习的开放性、包容性还体现在评价主体的多元性上。首先，教师作为重要的评价者之一，他们的评价是教学得以进行以及获得教学成效的关键因素。其次，自我评价是项目式学习的组成部分。此外，除了课堂参与者的评价之外，还有课堂外他人的评价，他评对项目式学习的成效再扩大有很重要的意义。

从评价方式上看，项目式学习只以成果作为评价，成果评价只是一种方法，教师要选择最优、最适合的方式，然后经过行动研究的检验，对评价方案进行修订。从实施顺序看可以分阶段评价，项目式学习的每个节点评价要侧重评价的多元性；从组织结构看可以分层、分小组评价；从教学层面看，目标评价与结果评价相结合。评价的方式多元的关键是有机融合，评价方式多但不叠加，教师选择适合的评价方法。另外，评价标准的内容领域应遵照课程标准中所要求的相应的学科内容。生物模块知识掌握有不同的要求，生物“大概念”是否掌握需要系列的过程评价。项目式学习常用的评价是诊断性、形成性和总结性评价，教师还会选择不同的评价方式，如表现性评价、发展性评价等。

三、 项目式学习中高阶思维转化策略

项目式学习在促进学生生物学知识和技能的深度学习过程中，教师需在项目式学习的关键环节注重项目引导、学生成果产生、实践评价，具体转化策略有以下几点。

(一)项目主题情境设计由浅入深

生物学是研究生命现象和生命活动规律的学科，其本质是自然科学，从知识的来源看是源自人们对自然的探索。高中生物不仅要求学生掌握科学知识，还能主动参与学习、提出问题和解决问题。项目式主题情境是引导学生不断深入学习的外在动力。项目式学习主要以问题或者研讨主题开始，问题的设计遵循进阶原则，从知识的逻辑以及认知逻辑思考，引导学生发现问题，寻找适合的探究问题，然后确定学习知识的边界，再进行师生共同创造阶段。

从时间划分，可以分为项目式学习前期、中期、后期。前期是项目式活动的准备阶段，中期是知识整合阶段，后期是创新(或创造)阶段，也是高阶思维提升阶段。这三个时期的情境是有关联的，教师往往需要对前一段学习的总结中创设新的问题激发学生主动学习。三个时期的情境可以以一个项目大情境贯彻始终，大情境可以是一个主导思想、话题、主题、问题，需要生物大概念对其进行规律分析。

(二)注重学生项目体验的过程

项目式学习是活动课程，通过课程的设计推动活动有利于学生深入学习。课程也是节点的具体表现，如何设计课程的目标、过程、实施、评价是让活动高效的方法。项目式学习让课程内容结构化，学生成为参与知识构建的主体，课程内容让多元知识有机融合，这种模式符合学科核心素养培养的要求。课程内容围绕生物大概念或者知识模块创设情境，需注重与学生的生活情境相联系，让学生投入项目中解决生活中的问题。学生的角色是提出问题，积累知识并确定所提出问题的解决方案。培养学生的倾听能力和交流能力，充分发挥学习共同体的优势。项目小组对项目的结果负责，在解决项目问题的过程中注重让学生将知识转化为解决问题的工具，边行动边探究，学生既是项目的学习者，也是项目的行动者，更是项目的研究者。由此可见，教师在课堂中的角色变化是“导学习—导行动—导研究”，学生在课堂中的行为是“反思—实践—展示”。

(三)确保学生项目研讨会的成效

学生项目研讨会是课堂的衍生，也是课程的一部分。学生研讨的规范性落实是保证教学质量提升的关键环节之一。教师作为项目导师的角色，可以根据每个小组的情况，组织个性化的研讨会议，学生在真实情景中也能投入到项目中。

教师组织学生进行项目研讨会议的类型分为三种：咨询会议、反思会议、掌握会议。学生可通过咨询会议以解决学生缺乏的技能，学生有方向性地向教师提出一系列在解决项目中遇到的困难，在不间断的提问—纠错—处理中解决深度问题。反思会议过程中学生能够反思自己的学习，教师再使用一系列反思性问题引导学生解决项目目标，在逐渐减少的问题中完善并创造出高质量的产品。掌握会议是学生可自行判断自己对内容的掌握程度，使用自我评价表格评价阶段性成果。运用各种形式的沟通，以协作解决问题创造高质量产品。在沟通中提升创造思维、批判思维和逻辑思维。

(四)提高学生优质学习成果的产出

学生最能反映教学质量的高低优劣，因此学生的学习成果才是评判教学质量的主要标杆。学生的学习成果包括知识方面、能力方面与技能方面，体现“以学生为主体”的“学”为中心。学习成果可以是有形的东西如模型、演示文稿等，也可以是无形的，如创造性思维、问题的回答等。

学生在完成项目过程中产出学习成果，收集产出的相关信息，利用自己的方式对成果进行介绍。教师在其中可以评价学生收集到的相关信息以及介绍的内容，帮助学生理清学习思路。教师还需要提供优秀案例、评分标准、参与讨论。优秀案例作为一个原型，给学生指明方向，让学生重点关注如何创新。评分标准对成果的各个环节进行规范，让成果产出与学习目标相匹配。教师作为专家参与讨论，参与学生的知识的建构，指导项目成果的创造。

(五)教师的分层、分类、进阶指导

项目式学习分组以学生自愿、学生能力与研究主题相适切为原则。根据学生学习能力差异看，同质与不同质分组适合不同的项目式主题，如不同质分组适合创新性较强的主题，而同质组适合概念学习。教师参与小组研讨时要注重对不同组的学生分层指导，指导同质组要调节问题的难易度，指导不同质组要关注不同学生的需求。教师进行分类指导并在不同环节分层指导，如提出问题环节，教师根据自身知识结构设计用问题串的方式进行引导。在知识建构阶段，教师要对学生缺失的知识进行“查漏补缺”。教师分析学生的先验知识，教学中补缺后稳固知识框架，然后再通过螺旋式课程提升。

学生小组在确定他们的项目时，通过鼓励学生对学习承担全部责任来要求学生确定共同目标以产出项目成果。在学习中，教师的角色是“主持人”，他们对教室进行管理，对学生的学习进行检测，建立小组内责任分担的氛围。教师必须组织学生提出的问题，指导学生学习基于材料的内容，并以持续、过渡性的目标来规范学生的项目活动，确保学生的项目围绕核心概念学习，并使学生对所研究的概念有深刻的理解。最后，教师不断发出反馈和评估信息，巩固学生对完成项目(目标、任务)负责。

(六)设计多元评价模式

评价是改进计划和改进学生学习方式的工具。现代教育评价被认为是一个持续的过程，评价可衡量的学习是否建立和明确学生产出了多少学习成果，教师根据反馈信息提供足够的学习机会来实现这些成果，以确定学生的学习与预期的匹配程度，并使用收集的信息，以告知学生学习的改进。常用的方式是诊断性评价、形成性评价、总结性评价；从评价主体看，可采用自我评价、同伴互评、小组内协作评价、教师评价等。持续进行的评估和反馈与确保学生学习积极性相关，对推进小组解决核心问题的质量至关重要。形成性评价让教师跟踪学生的学习，对学生的回答、学生研讨进行评价。教师使用形成性评价不仅有指导作用，也能确保学生每个节点学习目标的达成。此外，建立项目成果标准，利于小组进行互评和自评，教师最后进行总结性评价。项目结束后，教师将评估成品进行展示，拓展项目成果的教育意义。