核心素养视域下生物项目化学习的探索与研究

吴伟平

【摘要】生物核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究以及社会责任四大核心素养，项目化学习则是本着科学的态度对驱动性问题进行探索与研究，并可以对研究成果在新情境中进行“迁移”。二者以科学探究为纽带，在探究过程中渗透生命观念，培养科学思维，建立社会责任意识；同时赋予学生解决问题的能力，加深其对生物知识以及学习过程的理解，并将学习素养逐渐转化为持续的学习实践。

【关键词】初中生物；核心素养视域；项目化学习；课堂探索

近些年学科核心素养的提出为培养全面发展的高素质人才指明了道路，同时也为教师发现传统式教学课堂的缺陷与不足提供了参考。因此寻求新的教学方式，对传统的教学模式进行改良已成为重中之重。项目化学习具有真实性、实践性、科学性和深度思维等特点，在众多学习方式中脱颖而出。为此，本文借助项目化学习的科学探究过程来论述如何培养学生生物学科核心素养。

一、基于生命观念，重构项目化学习的主题

生物学科的知识内容是以生物及生物活动作为核心所拓展的，因此项目化学习的核心与主题应当围绕生物以及生物活动进行开展，即围绕最基本的生命观念来制定项目化学习的核心与主题。这样学生可以通过生物的多样性、统一性、独特性和复杂性来认知基本的生命活动规律，理解相关的生物学事件以及现象。

1.观察细胞，渗透结构与功能观

教师首先可以将学生导向至生物的基本构成单位—细胞；并且还可以通过观察细胞的结构趁机学习细胞所拥有的功能，更是可以在这个过程中渗透结构与功能观念。

以“生物体有相同的基本结构”的教学为例。教师可以采用最基本的引言“动物、植物都是生物，那么这两者之间是否具有通性？如果有的话又是什么呢？”来引导学生进行思考；然后再以“生物体之间的通性是‘生物体都是由细胞构成的，那么各种生物之间的细胞是否有区别呢？”这个带有驱动性的问题为引导开展项目化学习。那么学生首先会去采集不同生物的细胞，而应该如何去采集呢？这是开展项目化学习所面临的第一个问题；采集到细胞以后应该如何操作呢？这是第二个问题；观察细胞的话又要如何观察呢？这里将会涉及一个隐形的问题“如何使用显微镜观察细胞”；紧接着则是运用显微镜观察后所遇到的问题“细胞中这些都是什么呢？各自都有什么作用呢？”这样组成了一个完整的项目化学习的过程，学生在其中会逐渐解决问题，并通过最后的观察结果来形成结构与功能观。

2.探究呼吸，发展物质与能量观

生物的构成离不开细胞，那么细胞的生存需要何种条件？生物的生长有需要什么要求？这是驱动学生探究呼吸的良好问题。学生可以在探究过程中发现物质与能量之间的转换，了解更多物质与能量相关的知识，从而可以很好地发展物质与能量的基本观念。

例如，在教学“能量的释放与呼吸”的时候，教师可以利用人体的呼吸来开展项目化学习。如“人在剧烈运动的时候会出汗，同时也会很热，呼吸也会很剧烈，那么为什么会产生这样的变化呢？”学生因为好动，很是明白这种感受，会主动去探索这个问题。然后学生会发现“运动的过程是一个消耗能量的过程，那么会产生热，为了降低热量，身体会排水分，皮肤表面会分泌汗滴造成出汗。”；紧接着可以了解到“能量既然有消耗，那么就需要补充，而能量的产生离不开氧气，氧气存在于外界，需要呼吸来获取氧气，这一系列造成了呼吸的剧烈。”这说明呼吸伴随着能量与物质的变化。这样学生通过探究呼吸发展了自身的物质与能量观。

3.解释遗传，深化进化与适应观

生物的成长需要时间，生物的演变与进化更不是一蹴而就。教师可以借助项目化学习来向学生解释什么是遗传，以及遗传所代表的涵义与意义。这一探究过程可以帮助学生建立生育的概念，并为其深入解释进化与适应的关系。

例如，在教学“生物的遗传”的时候，教师可以先不向学生解释遗传的定义，而是向学生说出一句俗语“龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子打地洞”。那么面对这句话，学生自身会产生疑问“龙生龙，那龙能不能生出别的呢？”这样的疑问触及到了遗传的本质，这个时候教师可以解答学生的疑问“生物学中龙只能生出龙”；紧接着学生新的疑问随之而来“为什么呢？”那么凭借这个问题完全可以开展遗传相关的项目化学习。学生首先会发现遗传是生物的亲代有的性状，那么子代也会出现，这意味着如果生物的亲代都是白色的话，那么子代的颜色大概率也是白色。然后再联系之前所学习过的遗传物质，这个时候学生会将遗传与遗传物质之间的关系进行搭建，可以得到遗传物质决定遗传，那么进化与适应应该是对应的遗传物质流传了下来。这样学生对于进化与适应观的理解变得更加深入。

二、指向科学思维，创新项目化学习的策略

项目化学习实际上是对问题的持续探索，是先发现问题、解决问题；然后在解决问题的过程中又发现新的问题，从而再去进行解决。这一持续探索过程需要多种思维方式，并且这种方式是可以被用到解决实际生活中的具体问题之中。同时项目化学习中的挑战性问题可以被用于创造培育高阶思维的具体情境，借此来培育和发展学生的各项高阶思维能力，如分析能力、逻辑思维以及科学思维所涵盖的其他思维能力。

1.任务法，提出个性见解

项目化学习需要具有驱动性的问题，这意味着可以借用任务法的一些内容，而不同的学生面对相同的任务会有不同的见解，这是因为其思维方式的不同。教师可以利用这一点来刺激学生科学思维的发展。

例如，在教学“多种多样的生态系统”的时候，教师完全可以采用摊派任务的方式来开展项目化学习。教师可以向学生布置以下的任务“选择一个生态系统进行调查，记录其中的组成成分”。面对这种大型任务，学生会各自组合成为小组，然后再对整个小组感兴趣的生态系统进行调查。那么在这个过程中，有些小组会出现采集样本的行为，在最后小组之间的相互评价环节教师可以提出一个问题“如何处理采集到的样本？”这对学生来说是一个难题，也是一个没有想过的问题。这充分说明了学生自身思维的不足，这个时候教师可以出来引导“虽然我们是在进行生物研究，但是也应对调查的样本进行保护，这是生物调查与实验中首先应当注意的”。这样不仅学生认知上的缺陷得到弥补，科学思维也得到发展。任务法支持学生进行独立思考，这很锻炼学生的思维能力；同时任务很有可能涉及广泛的知识面，这不仅有助于拓宽学生的知识面，还可以保证学生都会有各自的任务，保障了学生的参与度。

2.支架法，指导分类比较

项目化学习还可以借助支架法，即教师引导学生进行探索，在探索的过程中逐渐减少引导，让学生自行探索。教师可以在这一过程中指导学生进行分类比较。

例如，在教学“生物进化的原因”的时候，教师可以采用支架法来逐渐丰富学生对于生物进化的原因的了解。在经过前面的学习后，学生对于生命进化的原因停留在生物遗传的变异。这个看法显然是不对的，面对这种情况教师可以逐渐搭建支架。首先教师可以引导“如果生物只变异，环境不变化，生物会变化吗？”；然后再提出“那么如果生物没有变异，环境一直变化，生物会进化吗？”；最后则提出“生物进化的原因是什么？”在这种支架法的项目式学习下，学生很快会领悟到“事物的变化是由外部因素和内部因素共同决定的”，那么以后学生在面对问题时也会从这两方面入手。这样学生的科学思维则会出现内外、正反的提升。

3.实践法，进行批判审视

生物课程的开设依托于生物以及生物的活动，那么项目化学习也应注意这一点，与真实生活相结合，运用实践法对自身的想法与思维进行批判与审视，看是否符合实际生活状况。

例如，在教学“人口增长对生态环境的影响”的时候，实践法将是首选。教师通过结合实际的问题—“人口增长的过程中，生物数量与种类的变化是怎么样的？环境又发生了什么样的变化？”来开展项目化学习。这一问题需要大量的调查数据做支撑，而按照科学思维进行推理也可以得到部分答案：人口数量的增加意味着需求的增加，这意味着生存面积出现了竞争，这将会威胁到某些生物的生存土壤，那么生物的数量和种类随着人口数量的增加肯定是逐渐减少的。而生态环境是有一定的恶化的，因为人类消耗资源的速度远远大于其他生物消耗资源的速度。那么通过这样的分析与推理，学生会发现科学思维在生物问题中的妙用，从而也会受到推理过程的影响，形成并建立一定的科学思维。

三、聚焦态度责任，拓展项目化学习的途径

生物学科的课程学习最终目的是要基于生物知识的认知，结合具体生活资源来解决具体的现实生活问题。这一目的的良好实现需要良好地调节人类与各类生物生活之间的关系；更是需要对人类负责、对生物负责的双重态度来思考现实生活问题。因此生物课程的项目化学习中社会责任教育是必不可少的，教师可以从多个方面结合现实问题来拓展项目化学习的具体途径。

1.学科融合，揭秘神秘现象

多学科融合式学习对于学生的帮助是很明显的，而生物课程的开展更是需要学科之间的相互融合。教师可以借助其他学科的力量揭示某些神秘现象中蕴藏的生物原理，以此来帮助学生建立合格的生物观念。

例如，在教学“人体的神经调节”的时候，借用信息科技将会是一件很美妙的事情。教师可以通过信息技术直观地展示出神经在人体中的具体作用。如“神经如何调节人体的活动？”这一项目化学习，借助信息技术工具是不错的选择。教师可以通过投影的方式在投影仪上向学生展示神经的分布；然后借助具体的神经调节活动，如手碰到火会主动缩回这一行为。电脑就会播放出手碰到火时身体的反应：手感觉到火焰的热量，感受到灼烧的疼痛，而疼痛会引起神经细胞的放电活动，这一活动将沿着神经纤维传导至脑部，经过转化再传输到手部，让手缩回。这样教师利用生物与信息技术的融合揭露了神经传导的奥秘。生物课堂上融合其他学科还可以模糊知识之间的边界感。更为主要的是可以打破学生思维惯性，让学生转变自身的视角，多角度思考生物知识。

2.自主实验，探索自然奥妙

生物课程中必不可少的学习内容之一为生物实验的开展。首先，生物实验可以引起学生的兴趣；其次，生物实验的开展过程可以锻炼学生的实际动手能力；最后，生物实验可以将庞大的自然奥妙微缩化，让学生可以更直接地探索自然奥妙。

例如，在教学“生物对环境的影响”的时候，自主实验完全可以体现这一影响。教师应首先向学生展现问题“生物对环境的影响是取决于种类，还是取决于数量，或者是二者皆有？”面对这一问题，学生可以很好地通过自主实验来完成相关的项目。生物对环境的影响最直观的体现就是生物对于植被的影响，那么不同的学生会选择在不同的环境饲养不同的动物。有的学生会在鱼缸饲养鱼；有的学生会在固定的泥土中饲养蚂蚁；有的学生则会选择蜈蚣与蚂蚁同时饲养，然后调节其中各自的数量。他们很快就会发现生物的数量增多对于环境的压力会变大，生物的数量会出现先增加后减少的局面。而生物种类的变化也会出现生物环境的变化，会导致同样的结果。这样学生就通过自主实验发现自然奥妙，从而会尊重自然法则，保护食物链中的每一环。生物实验不同于其他学科实验，这一实验可能需要较长的时间来开展。这意味着生物实验可以很好地锻炼学生的耐心。同时还可以考察学生的观察能力与分析能力—看学生是否注意到其中的变化，为什么会出现这种变化。

3.联系生活，养成健康习惯

生物学科与生活相贴合，因此教师可以在生物课程项目化学习中联系实际生活，通过实际生活中反映出来的生物变化来对学生进行引导，从而帮助学生养成健康的生活习惯。

以“选择健康的生活方式”的教学为例，在这一章节完全可以直接联系实际生活，借助实际生活中的具体数据来向学生展示什么是健康的生活方式。以儿童经常出现的蛀牙和近视为基本案例，教师可以开展“如何避免蛀牙和近视”的项目化学习。那么想要避免蛀牙和近视，学生需要先了解为何会患蛀牙与近视。对实际生活中有蛀牙与近视的人的生活习惯进行调查，发现蛀牙的患病原因包括且不限于爱吃甜食、不爱刷牙、经常喝碳酸饮料等；近视的患病原因包括且不限于长期玩手机等。面对这些限制条件，学生自然而然地会进行规避，防止出现蛀牙与近视。这样通过对实际生活的调查就帮助学生养成了健康习惯。日常生活融入生物课堂的妙趣在于实际生活经验与理论知识的对比，学生可以利用这种“对比”来相互验证，以此来加深自身对于生物知识的理解；同时还可以树立合理的生活观念，尊重生活中的不同生物，养成良好的生物责任态度。

项目化学习可以培养学生的批判性思维、合作能力、沟通能力以及创造能力等各种内在的素养；并可以结合实际生活，保持学习的真实性，使得学生在解决问题的过程中保持与现实世界的联系，真正感受学习的意义。

【参考文献】

[1]于体山.初中生物教学中培养学生生态文明素养的路径探讨[J].新课程研究，2022（35）.

[2]周晓燕.大概念统领的初中生物单元教学设计—以“生物与环境”为例[J].新课程导学，2023（12）.