基于新课标的初中生物学项目化学习的课堂范式与教学策略*

孙传友

一、项目化学习的内涵和倡导初中生物学项目化学习的意义

1.项目化学习的内涵

项目化学习即基于项目的学习（Projectbased Learning，简称“PBL”），是以建构主义和认知学习理论等为基础的一种“教”与“学”模式。项目化学习以学习者为中心，关注学科核心概念与原理，并以具有挑战性的问题为驱动，引导学生将学科知识的学习融入项目化学习的探究实践中，学生在自主学习、合作学习中获得知识、建构概念、迁移应用，最终完成项目产品。［1］

2.倡导初中生物学项目化学习的意义

（1）体现新课标的要求

《义务教育生物学课程标准（2022 年版）》（以下简称“新课标”）在课程理念部分明确提出的“教学过程重实践”，即为初中生物学项目化学习的要义。初中生物学课程教学需要高度关注学生学习过程中的实践经历，强调学生的学习过程是主动参与的过程，选择恰当的真实情境，设计学习任务，让学生积极参与动手和动脑的活动。［2］在初中生物学课程教学中，教师应基于新课标中的关键能力及大概念，以项目化学习为载体，采用建模等教学方式，将不同类型的模型作为项目产品，引导学生在问题驱动、自主探究、成果展示的学习活动中，解决实际问题，提升核心素养。

（2）落实学科育人功能

初中生物学项目化学习可以引领学生对生物学概念进行整体性的学习。新教材的设计优化了课程内容体系，提炼的大概念很适合进行项目化学习，能够避免碎片化学习的弊端，把学习变成理解和内化的过程。

初中生物学项目化学习能够帮助学生理解生命活动规律和生物学原理。生命科学是探索自然规律、揭示生命本质的基础学科，它涵盖了从分子、细胞、组织、器官、个体、种群到生态系统等不同层次的生命现象。项目化学习通过观察、实验、比较、分类、分析、综合等研究方法，帮助学生培养科学思维方式和创新能力。

初中生物学项目化学习能够提高学生的团队合作能力和学习积极性。项目化学习提倡合作学习，以互助为原则，以共同完成学习任务为目标。合作学习可以提高学生的学习效果，增强学生的社会技能，培养学生的责任感和团队精神，促进学生的个性发展和情感交流。

初中生物学项目化学习能够提高学生的核心素养和自主探究能力。初中生物学项目化学习从真实情境出发，让学生在做中学、学中做，培养核心素养；让学生在议中学，学中议，帮助学生了解自己的学习进展和成果，发展学生的自主探究能力。

二、初中生物学项目化学习的课堂教学范式

南京市教学研究室承担了南京市中小学教学研究第十四期重点课题“学科核心素养视角下的初中生物学建模教学的实践研究”的项目任务，在项目化学习理论的指导下进行建模教学的探索，以模型作为项目化学习的成果开展实践研究，形成了项目化学习的一般流程。（见图1）

图1 初中生物学项目化学习流程模式图

1.选定项目主题

新课标综合考虑学生发展的需要、社会需求和生物学发展等方面，选取了7 个学习主题。这7 个主题的内容均以大概念、重要概念和次位概念的形式呈现相应的概念体系（见下页表1）。教师可以把大概念包含的内容作为载体开展项目化学习。项目主题应围绕学科大概念，并将项目任务与学科知识深度整合，与跨学科知识密切结合。

表1 新课标学习主题和大概念

2.设置驱动性问题

学习的本质是对问题的探索，在这个过程中自发地去探索世界、查阅人类文明已有的积累，从而发展理性思维。因此，驱动性问题是项目化学习的触发点，能够激发学生学习的兴趣和探究的欲望。驱动性问题应与学生的生活建立联系，将理论学习与动手实践结合起来，以促进深度学习的实现。例如，“生物与环境”主题中的设计校园绿化方案，该项目的驱动性问题就可以设置为：我们的校园绿化存在哪些不足？

3.确定项目任务

教师应根据学生的已有素养水平和知识储备等，设计有梯度的项目任务，引导学生不断深入探究。例如，设计校园绿化方案的项目任务可以分解为：调查校园绿化现状、查阅资料确定校园绿化的一般原则、梳理校园绿化的不足、提出校园绿化的改进方案等。

4.组织项目实施

项目设计与实施过程应紧扣教学内容及教学目标。学生在教师的引导下，按照项目任务，进行资料搜集、信息分析、方案制订、具体实施、成果生成等一系列的学习活动。学生在项目化学习过程中要进行深入、持久的探究实践，进而提高运用所学知识解决实际问题的能力。

5.交流与评价

学生在一定范围交流项目成果，获得反馈和建议，进而改进项目方案，重新组织实施。学生在交流中相互学习，锻炼了沟通能力，促进了合作和共同成长。例如设计校园绿化方案，在遵循一般原则的情况下，具体方案还受到学生审美和个人喜好等因素的影响。学生在交流中可以相互启发，在合作中得到优于个人方案的集体智慧结晶。

6.生成项目成果

项目化学习的成果是多样态的，包括物化产品（如概念模型、物理模型、数学模型）、研究报告、设计方案等，多样化的成果是学生知识建构、迁移应用的具体表现。学生通过项目实践可以提升问题解决、沟通合作、创造性思维等能力。例如，通过设计校园绿化方案，学生可以写出设计方案、画出设计图或做出简易沙盘等。

三、初中生物学项目化学习的教学策略

初中生物学项目化学习旨在通过实验、探究类学习活动、梳理生物学的科学史或跨学科实践活动，引导学生深化对生物学概念的理解，提高应用知识的能力，激发探究生命奥秘的兴趣，进而能用科学的观点、知识、思路和方法探讨或解决现实生活中与生物学相关的问题。

1.开展实验、探究类学习活动，引导建构生物学概念

新课标9 个大概念大都能建构出概念模型，教学中教师可以通过实验或探究活动等来探究或验证结论，建构概念。例如，组织学生进行海尔蒙特的柳树苗实验、英格豪斯的植物净化空气实验、萨克斯的叶片遮光实验等探究光合作用的条件、原料和产物，学生引导建构重要概念——植物能利用太阳能（光能），将二氧化碳和水合成为贮存能量的有机物，同时释放氧气；探究在无光的条件下，细胞如何进行呼吸作用通过分解糖类生成二氧化碳和水，帮助学生建构重要概念——植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，并维持生物圈中的碳氧平衡。

2.梳理生物学史，培养学生生命观念

生物世界丰富多彩，内在关系错综复杂，因此生命科学研究具有周期长、特例多的特点。教学中引导学生梳理科学史能够帮助学生全面掌握生命现象和生命活动规律，形成客观和准确的生命观念，如结构与功能观、物质与能量观、进化与适应观、生态观等。

例如，在苏教版八年级下册“DNA 是主要的遗传物质”一节的教学中，在进行该项目化学习主题教学时，教师首先需要明确项目任务“遗传物质是什么”，之后在教学中引导学生梳理科学史：

19 世纪30 年代，科学家发现“细胞核是遗传信息的中心”，教材给出了伞藻嫁接和移植实验的操作、结果和结论。20 世纪20 年代，人们认识到蛋白质是由氨基酸连接而成的生物大分子，各种氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白质，可能蕴含着遗传信息。因此，当时大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。20 世纪30 年代，人们开始认识到DNA的重要性，从1928 年格里菲思的肺炎链球菌转化实验，到1944 年艾弗里的实验，再到1952 年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验，人们才确信DNA 是遗传物质。后来的研究证明，遗传物质除了DNA 外，还有RNA。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA 是主要的遗传物质。1953 年，沃森和克里克提出DNA 双螺旋结构模型。

学生通过上述梳理科学史的过程，有助于其形成结构和功能相适应的生命观念。

3.组织跨学科实践活动，培养探究实践素养

项目化学习区别于其他学习模式的特点是从一个问题开始，以产品的形式结束。新课标明确了模型制作、植物栽培和动物饲养、发酵食品制作三类跨学科实践活动。通过这些活动，学生能够认识生物学与社会的关系，理解科学、技术、工程学、数学等学科之间的相互关系，并主动尝试运用多学科的知识和方法，解决现实问题或生产特定的产品，发展探究实践素养。例如，教学中教师可以组织学生开展以下跨学科实践活动：尝试制作植物细胞或动物细胞的结构模型；识别和描述种子、根尖、芽、叶片、花的结构及功能，以及花与果实在发育上的联系，通过绘图或模型等形式呈现各个结构的特点；借助图示或模型阐明染色体、DNA 和基因的关系；制作可调节的眼球成像模型，提出保护眼健康的方法；制作能够维持较长时间的生态瓶等。

四、总结

针对新课标提出的核心素养要求，不仅需要教师对教学内容进行选择，更需要学习方式和教学模式的变革。要实现学习方式和教学模式的改变，需要了解人是如何学习的。项目化学习就是体现学习本质的方式之一，项目化教学是以学生为中心，以学习者视角设计教学过程的，教师对学习者予以适时、适度的引导，帮助其在对实际问题的探究和解决中调动和激活相关知识，实现对学科知识的深度理解。