大概念背景下高中生物项目式学习策略探索及案例剖析

摘 要：大概念背景下高中生物项目式教学将跨学科知识融合于生活的真实问题，通过多元化的问题情境构建学习共同体开展科学探究，有机地将跨学科的知识整合起来，引导学生在此基础上构建综合性的知识体系。强调让学生参与到学科学习的各个环节，促使学生积极动手、动脑，不间断进行科学探索，同时，遵循创新原则，按照难度梯度性不断推进项目学习取得新的成果。最后，要求学生融合跨学科知识和原理，实现让学生在做中学的目标，并形成多样性评价。

关键词：大概念；高中生物；项目式学习

大概念即核心概念，是实现教学中心、上位、统领的关键概念。大概念下的主题教学，以大概念为核心，以主题为引领，使课程内容结构化、情境化，促进培养学生学科核心素养理念的真正落实[1]。生物学大概念是高中生物课程的重要组成单位，其不仅归纳、总结单元基础知识内容，也指引学生进行各类的综合实践活动。因而，大概念背景下，教师要进行结构化、实践化教学，重视跨学科融合。为此，本篇论文研究高中生物项目式学习策略探索及案例剖析，旨在在项目式学习的过程中建构生物学大概念。

一、大概念背景下高中生物项目式学习的特点

（一）学习氛围具有趣味性

大概念背景下高中生物项目式教学将跨学科知识应用于真实问题，采用游戏的方式，使得学生在有趣的氛围中深化对相关学科以及对学科融合内容的理解，针对学生协作能力、科学探究能力以及学科核心素养的提升，提高教学质量以迎接新高考。项目化学习需要在学生感兴趣、积极参与的前提下才会顺利进行，利用生活化的问题是为了促使学生产生内在驱动力，促使学生积极思考与寻找答案。生活化的问题难度适宜并且具有探究性，让学生多次尝试、多次探究，让学生更加深刻地理解与记忆学习的问题。项目式学习的过程中，教师所涉及的问题也具有开放性，即问题的答案并非封闭的唯一答案，而是具有多种可能的开放性答案，以培养学生的发散性思维和批判性思维。

比如，关于“制作DNA分子结构模型”，该过程需要融合数学、物理、生物、化学等交叉学科知识，旨在发展学生的模型建构思维。教师组织学生共同探讨DNA模型的制作方式，鼓励并支持学生经由自主创新方式制作模型，从模型制作材料的选取、连接方式的设计等方面设计一系列实践方案，进行探究。可以通过纸张折叠模型、木片雕刻模型等，呈现出多元化的模型形式，营造一种竞趣启思的学习氛围，让学生建立DNA分子结构的认识。总体而言，学生的DNA结构模型制作表现出显著的创新性以及开放性。要求学生在制作环节融合跨学科知识和原理，达成让学生在做中学的目标。

（二）学习活动具有合作性

在项目式学习的实施过程中，小组协作通常是不可或缺的。教师要结合多元化的问题情境组建学习共同体，高效开展科学探究，完成多种科学实践，以培养和强化学生的实践探究能力，提升学生的学科综合素养。比如，组织学生成立调查小组，分工合作完成校园生物多样性调查活动，并在此基础上引导学生深入研究绿化问题，让校园能够四季常青、月月有花开，打造美丽校园，在活动中贯彻生态文明理念。通过多学科知识寻找问题答案，完成调查目标，鼓励学生深入思考、勇于实践，激发学生的想象力和创造力，提升学生综合素养。

（三）知识体系具有综合性

综合性是项目式学习不同于传统学习方式的最大特点之一。在项目式学习过程当中，要结合各个学科的知识完成学习目标，但并非对学科知识的机械式简单叠加，而是通过有机的方式将跨学科的知识整合起来，在此基础上构建综合性的知识体系。

比如，教师在讲解了癌症的产生原理以及癌症因子等相关内容之后，引导学生联系日常学习生活实际情况，综合应用化学以及物理等学科知识思考致癌因素包括哪些。接下来，鼓励学生提出预防癌症的办法，包括加强体育锻炼、杜绝长时间接触手机、少吃变质食品、远离变电站及高压线等。最后，组织学生共同完成科学实践活动，仔细观察并探究模型动物小鼠受到辐射影响的机制。

（四）学习过程具有体验性

项目式学习的体验性特征是其有别于传统学习方式的明显特点[2]。基于项目式学习，学生主体地位能够得到彰显，强调让学生参与到学科学习的各个环节，积极动手、动脑，不间断进行科学探索，亲身在探索实践当中领会学科内容，将学科的知识点内化于心。

比如，根据相关的材料制作DNA分子结构模型时，教师为学生介绍结构模型的制作要求之后，引导学生结合模型的特点和已经学过的知识制作DNA结构的物理模型、概念模型，这样经过实际体验制作模型的过程后，不但能够加深学生对DNA分子结构的认知，还能够显著提高学生的科学探究能力。

（五）学习发生具有真实性

开展项目式学习具有真实性特点，能够将教学内容按照教学目标转化为相应的学习项目，在过程当中融入真实情境，使用多个知识点和重要概念，以项目任务和问题作为驱动，激发学生的学习兴趣和探索欲望。为了实现项目式学习目标，问题与任务设计应该符合学生的认知水平且能够满足学生的发展需求，要密切联系学生实际，遵循创新原则，按照难度梯度性不断推进项目学习取得新的成果。

比如，教师在教学完“有丝分裂”的相关知识后，引导学生对比分析，归纳总结细胞有丝分裂在动物及植物细胞中的共同之处和差异点。教师可以要求学生通过创新的表达方式，如绘画、模型制作等，在课堂上进行分享，将基础知识应用于具体实践，不局限于简单知识点的了解和记忆，体现项目式学习的真实性。

（六）学习评价具有多元性

项目式学习的评价工作具有多元性特征，整体上来看，形成性评价居于主要地位，同时辅之以总结性评价。在项目式学习过程当中实施多维度评价方式，全方位评估学生的创新能力、学生的探究能力以及学生的协作意识等。自评、师评、互评共同构成形成性评价，目的在于结合评价结果针对性完善项目式学习过程。师评方面，依据学习记录单及课堂小结性检测的结果展开评价，学生的探究能力以及协作意识均属于评价的主要对象。互评方面，评价对象包括学生的项目参与程度、学生的创新意识以及合作态度等。自评方面，要求学生总结和反思自己在学习过程当中的不足之处和可取之处。总结性评价，以学生在完成项目当中的整体达成度为重点评价内容。

二、大概念背景下高中生物项目式学习的教学策略

（一）联系已有经验建构学科大概念

在正式进行学习之前，学生已经在不同程度上拥有相关的生物学概念。在课堂上，为了达成教学目标，教师应该合理引导学生表达出自己对于已有概念的理解。接下来，教师就可以针对性地实现已有概念的完善，帮助学生建构正确的学科概念。项目式学习的开展有利于激发学生对生物学的学习兴趣，让概念在项目进行的过程中得以逐步建构。

比如，在学习完《生物多样性及其保护》一课后，教师可以在课堂上联系校园内的真实情境发出提问：校园中植株晚樱的病虫害包括哪些？在防治病虫害的过程当中是否能够利用生物之间的关系？引导学生进行实践以及综合性思考，将学习过的知识串联为完整的体系，探究防治病虫害的有效路径。这样可以启发学生对学科的初步了解，激发他们的学习兴趣。

（二）重视项目的多样性，促使学生个性发展

基于项目式学习，有利于培养和增强学生的学科核心素养。不同于传统的学习方式，项目式学习有助于促进学生实现个性发展，提高学生的创新思维和解决问题的能力。在项目式学习过程当中，教师应该扮演好引导者的角色，设计相应的项目主题，鼓励和引导学生积极探索，通过开展多元化的实践[3]，增强学生理论联系实际的能力，不断提高学生学科素养水平。

1.注重思考，加强合作

在准确把握学生认知能力差异的前提下，教师把学生分为相应的学习小组，即异质合作学习小组，引导和支持学生进行深入思考。通过合作讨论之后，将各自的想法汇集在一起，形成研究共同体，明确项目的实施方案和细则，实现项目目标。不同学生的认知水平和学习能力总是存在着差异，教师在项目式学习活动当中还应关注到学生的思维训练与发展情况，及时对存在困难的同学和小组进行个别指导，确保学生均可以在项目式学习中获得成长。

比如，当学生围绕校园内晚樱的病虫害进行调查之后，教师应该在第一时间组织学生进行小组讨论。小组中，能力较强的学生负责设计环节，其他小组成员完成配合工作，包括整理资料以及实施实验等，有效调动每一位学生的学习积极性。在整理和梳理讨论的内容之后，呈现《以白僵菌等微生物防治晚樱病虫害的研究》报告，并提出了方案细则。整个过程中教师要引导学生明确该项目化学习的目标是什么；要解决的问题是什么。确定一个简明扼要的主要学习目标，从主要学习目标中延伸多个新问题，提升项目化学习的挑战性。

2.引领方向，落实方案

在项目式学习活动当中，教师应指导学生遵循项目要求开展学习活动，各个学生小组按照合作分工的理念完成资料的查找和归纳、完成实地调研工作、准备项目实验所需的设备和器材、认真记录实验结果。在设计方案环节，首先须把项目总目标分解为具体的细化目标，基于细化目标开展实际学习活动，通过把大问题分解为相应的小问题完成项目式研究的任务[4]，强化学生的学科综合素养。

比如，在研究晚樱病虫害受自然因素如气温、风力、雨水等和人为因素如人员流动、工具使用等的影响机制后，应该及时引导学生总结和记录研究结果，晚樱会受到褐斑病、缩叶病等的病害和蚜虫、红蜘蛛等的虫害；白僵菌能够防治晚樱受虫害的侵扰。该过程中，要求学生掌握的知识包括晚樱的植物学知识以及白僵菌的微生物知识等，此外，还需要了解白僵菌等微生物对病虫害防治的原理等。如此，不但能够让学生掌握防治晚樱病虫害的方式，还能够显著提升学生的协作能力以及创新能力。研究期间，小组成员须协作进行文献与查新工作、实施方案设计工作、数据处理工作以及撰写研究报告等工作。在研究结束后，学生不但能够获得具体的研究结论，还可以把跨学科知识构建为完整的体系。

（三）通过总结与展示，创建完整的知识体系

基于项目式学习，可以帮助学生形成科学思维。在大量的项目学习基础上，学生积累了丰富的研究成果和研究经验，教师引导学生按照一定的方式整理和归纳研究成果、研究经验，在小组以及课堂上进行分享[5]。通过总结和展示学生的研究成果，可以促进学生形成成熟的学科概念。不同小组就项目研究方案研究成果等进行交流以及沟通，能够发挥思维碰撞的效应，收到取长补短的效果，确保学生能够厘清学科概念。每一次的项目式学习均存在不同的主题和项目任务，在完成项目的过程当中还能够催生许多新的问题。学生通过小组协作开展研究工作，创新性思维不断碰撞，催生分歧和共识，有助于建构新的概念。成果分享是对项目化学习的总结。为了使学生敢于表达与分享，教师就要搭建成果展示平台。这样学生才有了主角意识，他们才敢于展现自己的学习成果。

比如，在深入研究《以白僵菌等微生物防治晚樱病虫害的研究》前，学生所掌握的数理统计方式以及对生物防治方面的知识存在着明显的错误之处，然而，经过项目式学习之后，大部分学生能够准确把握生物防治、效益评价等概念。此外，学生能够基于严密的逻辑构建起生物与自然之间的普遍联系，灵活地应用这种普遍联系来找到生物防治农业害虫的路径，大幅减少农药用量。如此，除了能够保护生物的多样性以外，还能够产生可观的经济效益。

结束语

大概念背景下的高中生物项目式学习能够促进学生探索概念的内涵和外延，建构科学的概念体系，也有助于发展团队合作和问题解决能力。让学生主导学习过程可以激发学生对生物学的兴趣，提高他们的科学素养和终身学习的能力。学生需要对自己的学习过程进行反思和总结，找出不足并进行改进，还有助于培养学生的批判性思维。与此同时，大概念背景下的高中生物项目式学习对学生的综合实践能力、意志力以及创新精神均提出了严格要求。其不仅要求学生掌握好书本每一章节所涉及的琐碎知识点，更要求学生在完成各个项目的过程中，将相关联的内容串联起来形成知识网，综合运用多门学科的知识解决实际问题。经过大量的项目式学习，学生的文献检索与阅读能力、信息提取与应用能力、团队协作与探究能力等多方面能力将得到提升。大概念背景下的高中生物项目式学习也存在着诸多挑战，项目的顺利实施要求教师具备较高的专业素养和教学能力。此外，并非所有生物学概念的建构都适合开展项目式学习，如何筛选并设计合理的学生项目，让不同学生都能在项目的开展中尽其所能？如何设计有效的评价体系，鼓励学生的参与，调动学生的积极性，让学生皆有所获？等等问题都有待进一步研究和探索。

参考文献

[1]王永.学科核心素养导向教学需要整合思维[C]//成都市陶行知研究会.成都市陶行知研究会第九期“教育问题时习会”论文集.四川省成都市第八中学，2019：5.

[2]黄菊，陈啟婷，邓熔.高中生物基于项目式学习的学生高阶思维转化策略[J].考试周刊，2022（41）：123-126.

[3]曾小燕.项目式学习助力高中生物课堂教学探究[J].课堂内外（高中教研），2022（2）：113-114.

[4]王捷，李越.STEAM视域下项目式学习在高中生物学教学中的应用[J].基础教育研究，2022（17）：63-66.

[5]曹小燕.项目式学习在高中生物教学中的实践探索[J].教学管理与教育研究，2022，7（18）：100-101.