基于项目式学习的单元教学设计——以“植物生命活动的调节”为例

李梅红

（广州市南沙麒麟中学 广东广州 511455）

新一轮课程改革明确提出学科教学的逻辑起点是学科核心素养目标的达成。课程教育的目标逐渐从知识技能的养成转变为核心素养的培育，在构建以学生为本的新型教学形态下，提高学生素养是未来教学转型的关键。以重要概念为核心展开单元教学设计是促进学生形成生物学概念及发展学科核心素养的重要途径。项目式学习是以学科知识为载体，在真实情境中，通过问题解决这一路径，将学与用结合起来，促进学生概念构建和问题解决能力的发展，以达到促进学生素养发展的根本目标。基于项目式学习的单元教学能促使学生理解学习过程，把握学科本质和思想方法，并形成正确的价值观念，让生物学学科核心素养在课堂真实生长。

1 项目式学习的内涵和价值

项目式学习最早由杜威的“做中学”思想发展而来，是一种建构主义理念下以学生为中心的教学方式，提出课堂教学创设生活情境，以学科大概念为核心的项目任务，主张学生通过小组协作，以真实情境中的驱动性问题为导向，引导学生在真实的生活情境中理解、建构核心知识，在运用知识、思维方法、价值观念“做事”的过程。项目式学习的本质是实现深度学习、发展核心素养的高品阶的实践性学习。

项目式学习的价值立足“课标—教材—学生—素养”逻辑。教师基于课程标准要求、教材编写意图的解读，选择项目式学习的内容，设计活动。学生在特定情境下，通过研究并解决真实的、复杂的和挑战性的项目问题，从而形成对重要概念的理解和关键能力的培养，学科核心素养的发展，从而充分发挥学科育人价值。项目式学习强调概念理解的深度性、认知能力的高阶性、问题解决的创造性、学习境脉的真实性、互动关系的建构性以及学习成果的内化性。

2 项目式学习的单元设计

下文以“植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节”这一重要概念为例，基于项目式学习进行“植物生命活动的调节”单元教学设计。

2.1 项目核心知识的分析

在项目式学习的单元教学中，教师首先要进行项目核心知识的设计。只有明确项目核心知识，才能为项目式单元教学的开展提供明确的方向。生物学核心的知识主要是指生物学重要概念，教师需要研读课程标准，厘清各级概念之间的关系，分析教学内容知识框架，确定单元核心概念能突破传统课时教学的限制，从单元的角度对重要概念进行更加完整的阐释。相对课时教学，这样的设计更有利于促进学生对知识进行整体建构，发展学生核心素养。

“植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节”是本单元教学的核心知识。这一重要概念的学习有助于学生进一步理解大概念“生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态”，更好地发展学生的“稳态与平衡观”。本单元的重要概念和次级概念之间的逻辑关系，如图1所示。笔者将重要概念逐级分解，与教学内容相关联，建构从上至下的层级知识结构，如图2所示。

图1 植物生命活动的调节的相关概念关系图

图2 植物生命活动的调节的单元知识框架图

2.2 项目单元学习目标的确定

教师要依据课程标准的要求，明确教学内容所承载的育人价值和学科核心素养发展目标，分析学生的原有基础和进阶发展的需求，结合单元教学内容深入分析，从而设定应达到的核心素养发展目标；围绕本单元承载的核心素养，结合课程标准中学业要求“基于植物激素在生产生活中应用的相关资料，结合植物激素和其他因素对植物生命活动的调节，分析并尝试提出生产实践方案”，重点落实“科学探究”和“社会责任”两大核心素养目标的培养。基于初中生物学中植物的感应现象和种子萌发的条件等有一定生活感知的基础，规划如下单元教学目标：

（1）通过对生长素发现过程中相关实验分析，参与探究、逻辑推理、思考质疑，促进对科学本质的理解；

（2）尝试实施探究活动，基于实例分析与实证研究，运用模型构建，揭示生长素的生理作用及两重性；

（3）基于给定生物学事实和证据，采用归纳与概括，模型与建模等方法，构建植物激素相互作用模型；透过现象深入本质，分析光、重力和温度等环境因素对植物体的调节作用，构建稳态与平衡观；

（4）基于实例分析，渗透STS教育，评述植物生长调节剂的应用，同时关注社会议题，尝试提出生产实践方案，培养社会责任素养。

2.3 项目驱动问题设计

在项目式单元教学中，驱动性问题设计是关键，教师利用项目任务、驱动性问题，引导学生在真实的生活情境中理解知识，发展能力，从真正意义上实现“做中学”的过程，发现知识本质，建构新的意义。本单元的大情境设计是以“由种子到种子的生命历程”为主线，将所学知识拆分为项目任务，以真实情境探究绿豆生命活动为载体，借助驱动问题，对主题内容“植物生命活动调节”展开深度学习（图3）。

图3 植物生命活动调节驱动问题设计

3 单元教学过程

教师创设真实情境统领整个单元教学，使学生在熟悉的情境中运用所学知识开展探究活动，设计以绿豆由种子到种子的生长过程与单元主题相关的系列问题，展开“植物生命活动的调节”的项目单元学习。

3.1 项目的分析

课前一周，学习小组完成绿豆芽生长的实验探究：用一个不透光纸盒，侧面开一小孔，培养绿豆发芽。一周后，各小组展示绿豆芽生长情况。

探究①绿豆芽为什么朝着光源生长？小组合作，在问题驱动下，学习、讨论科学史“生长素的发现过程”，分析每一个实验设计思路、每组实验自变量和因变量、预期结果和结论、实验不足与创新点等，用图展示每一个实验，小组展示成果进行答辩。

探究②绿豆“由种子再到种子”的过程，植物激素起到什么作用?每个小组通过查找资料负责一类植物激素研究与汇报：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸等各种激素产生部位及生理作用，举例说明激素研究成果在生产实践中应用。生生互评、教师评价与点拨，师生共同归纳植物各类激素的特点：各类激素不是孤立存在，它们相互影响，共同调控植物生长发育。

教学意图：探究①引导学生经历科学家对生长素的发现过程，构建植物激素的概念。学生提出问题、分析问题、解决问题，不断思考探索，得出新结论，培养了科学思维和科学探究素养。探究②发挥学生学习主体性，小组合作研究，基于真实科学素材深入分析各类激素特点及生理作用，发展归纳概括的科学思维能力；再结合实例分析“由种子再到种子”的过程，明确激素通过协同、拮抗等方式共同实现对植物生命活动调节，进一步发展稳态与平衡观。

3.2 项目实验的探究

探究①环境因素影响植物生命。学生分别从温度、光照、重力的因素探究环境因素对绿豆芽生长情况的影响。每组完成其中一个项目内容的实验设计与实施，讨论分析实验结果。在小组合作学习中，进行学生自评、小组互评、教师评价。师生共同归纳：光、温度和重力等环境因素对植物生命活动的作用，阐明环境因素的调节与植物适应性的关系。

探究②探究植物生长调节剂的应用。教师提出问题，引导学生讨论：所选定的生长素类调节剂促进该植物扦插条生根的最适宜是多少？为什么需要进行预实验？学生设计不同浓度的NAA对富贵竹生根的影响实验方案，并实施。教学评价采用学生自评、小组互评、教师评价。

教学意图：通过前面项目分析内容的学习，学生已经从个体、器官层面掌握植物激素作用和机理对植物生命活动调节。在此基础上，教师引导学生进一步探究环境因素对植物生命活动调节，提高学生的科学思维能力和科学探究能力。

3.3 项目评价

活动①：开展：“植物生长调节剂应用的利与弊”辩论赛。学生查找资料，了解植物生长调节剂在农产品和园艺生产上的应用，基于实例分析与评价，对“植物生长调节剂应用的利与弊”展开辩论。教师总结、点拨与提升。

活动②：构建植物生长发育的整体调控概念图。

教学意图：教师有意识地构建教学内容与实际生活之间的联系，科学、合理地评价植物生长调节剂在生产实践中的应用价值，渗透STS教育，引导学生关注生物科学、技术与社会的联系，培养学生社会责任意识和能力。教师促进学生将激素的调节、环境因素的作用、基因表达之间建立联系，从整体上把握植物生命活动的调节，进一步建立生命信息观。

4 总结

“项目式学习”与“单元教学”的有机结合是新时期教学活动中的重要尝试，是促使学科核心素养“落地”有效途径。教师通过整合和重构单元内容，建立具有一定系统性的单元学习体系，创设真实的问题情境，使学生从被动接受、机械的浅层学习走向以问题解决为路径的主动探究、具有挑战性及实践性特征的学习，经历“体验”“探索”“发现”等过程，从知识到能力、从能力再到素养，循序渐进地发展学生的学科素养。从实际效果来看，项目式学习单元教学中依然存在一些问题，在项目实施过程中，需要教师加强对组长培训和任务落实情况的反馈，教师需要不断探索与总结，才能有效开展教学活动，同时要根据学生学习需求的变化及时对教学策略进行调整，从而逐步达到最优化的教学效果。