基于高中生物学学科核心素养的大概念微项目式学习

摘 要：《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》提出“以发展学生的生物学学科核心素养为宗旨，教学内容聚焦大概念”这一基本理念。本文通过分析传统教学方法与发展学生生物学学科核心素养之间的矛盾，将大概念的微项目式学习与核心素养要求有机结合，并以“组成细胞的分子”一章为例，阐述基于大概念的微项目式学习对培养学生核心素养的重要意义。

关键词：生物学学科核心素养；微项目式学习；大概念

文章编号：1003-7586（2024）10-0066-04 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）在基本理念中明确指出“以发展学生的生物学学科核心素养为宗旨，教学内容聚焦大概念”。项目式学习强调以学生为中心，分解项目任务，通过小组合作制定项目实施计划，最终解决一项真实情境中的问题，并交流分享项目成果。然而，项目的完成往往需要耗费大量的人力和物力资源，且对学生的各方面能力要求较高。而高中阶段的教学中课时优先，教师难以保证学生能充分投入项目式学习中。微项目式学习是指将项目进行适当缩减和简化，以便其能更灵活地融入到常规教学过程中。^［1］基于大概念的微项目式学习就是在大概念教学的基础上，将零散的知识整合并分解为微项目，驱动学生积极主动地参与学习过程，成为学习的主体。

1 传统教学方法与发展生物学学科核心素养之间的矛盾

生物学作为一门以实验为基础的自然学科，传统的书本理论教学往往难以为学生提供自主参与学习决策的机会，更无从培养学生的创新性或批判性思维。这种应试教育难以激发学生的学习兴趣和探究欲望，学生被动接收的知识难以与其原有知识建立联系并转化为自身能力，不利于其生物学学科核心素养的发展。因此，《课程标准》的基本理念要求教学实践应着眼于学生的发展，体现学生的主体地位。教师不再是传统的“传道授业解惑”中知识的主动灌输者，而是教学活动中的引导者和组织者。教师需要引导学生“从做中学”，让学生在实践的过程中边知边行进而实现知行合一。教师构建以学生为中心的生本课堂，让学生在真实的学习情境中发展科学思维和科学探究能力，进而形成正确的生命观念、增强社会责任意识、发展学科核心素养，实现学科的育人价值，落实立德树人的根本任务。

2 基于大概念的微项目式学习与生物学学科核心素养要求的契合

高中生物学学科核心素养主要包括社会责任、科学思维、科学探究和生命观念四个方面，而微项目式学习的基本流程正好与之契合。

首先，微项目的主题往往会选择社会热点议题或与学生实际生活相关的问题，容易激发学生的学习兴趣并引导学生关注当前社会问题，增强其参与解决社会问题的意识。其次，微项目的设计和实施过程可以培养学生的科学思维和科学探究能力。为解决微项目中的问题，学生需要通过小组合作查阅相关的书籍或者视频资料，分析实验数据，提出解决问题的方案，并对方案的科学性和可行性进行符合逻辑的论证，从而得到微项目成果。最后，学生分享、交流微项目成果，在质疑和提问中发展批判性思维，培养逻辑的缜密性。学生在接受质疑的过程中也能利用自己的实验观察数据或其他证据进行辩驳，在此过程中发展科学思维。学生在进行微项目式学习的过程中通过主动构建知识实现了个人能力的全面发展及学科核心素养的有效提升。

3 教学设计

3.1 教材分析及学情分析

“组成细胞的分子”是人教版普通高中教科书《生物学·必修 1· 分子与细胞》（以下简称“教材”）第2章的内容。该章以细胞的组成元素、分类、分布及功能四个方面为知识主线展开介绍，各节知识点繁杂且零散，不具有明显的逻辑联系，学生在学习时往往难以理解记忆。美国教育心理学家布鲁纳（J. S. Bruner）的认识结构理论认为“越有结构的知识，越接近于学科的本质”，知识的结构化不仅有利于学生对知识的深入理解和应用，而且还是发展学生科学素养的重要基础。因此，《课程标准》要求教学内容要聚焦大概念、突出重点的同时揭露章节之间的本质联系；要求教师在大概念主线的指导下，对教学内容进行整合，围绕一个主题形成具有一定结构的知识体系。

然而，高一学生的生物学基础较为薄弱且学习主动性不强、理解能力有限，以教师为主导的课堂往往难以激发学生的学习热情，导致课堂效率偏低、课时不足等问题。

3.2 微项目设计与实施

基于上述分析，本文在大概念的引领下，以健康主题为主线，将教材内容分解成若干微项目，选择贴近学生生活实际和社会热点的驱动性问题创设情境。教师提供相应的文献资料、视频资源和学习网站等，组织学生分组合作学习。学生选择自己感兴趣的微项目主题，在沉浸式体验的学习过程中形成项目成果，并在班级展示、参与成果的质疑和讨论。学生在课堂上讨论微项目的设计和实施情况、分享微项目学习成果后，师生共同总结和评价并对有较大意见分歧或激发学生强烈学习兴趣和探索欲的项目进行深入调查探究，补充完善微项目的设计与结果。具体学习整体架构如表1所示。

4 大概念下微项目式学习对于培养核心素养的意义

4.1 提高学生学习兴趣，增强社会责任意识

微项目式学习中的驱动性问题都是学生自主选择与日常生活相关的话题创设的，能引起学生的学习兴趣并积极地参与讨论和探究。学生经过以健康为主题的微项目式学习，可以在生活中科学地辨析保健品和减肥产品、宣传健康的生活方式、增强社会责任意识。

4.2 促进跨学科融合，形成生命观念

本章节内容与化学和物理的联系较多，学生要想理解“水为什么是细胞内良好的溶剂”就必须知道氢键以及水的比热容等相关理化知识，而“脂肪为什么适合储存能量”“核酸为什么可以携带遗传信息”“蛋白质如何通过结构的变化实现多种功能”等内容则需要从化学分子式的角度进行理解。然而，以上内容均难以在生物学教材中体现，学生通常需要通过主动查找相关的资料来解决微项目问题。学生通过跨学科的学习，体验到了生命的物质性和统一性，形成了结构与功能相适应的生命观念。

4.3 在合作交流中发展实验探究能力

在完成微项目任务的过程中，学生需要加强合作交流。例如，蛋白质和核酸球棍模型的构建、食物中营养物质的鉴定、镁是植物生长必需元素的验证等任务环节，需要学生合理选择实验材料，设计实验方案，分析实验结果，并得出最终结论，进而增强学生的动手操作能力和实验探究能力。

4.4 在微项目学习和总结的过程中形成科学思维

学生在完成微项目任务的过程中，需要获取足够的证据来支持其观点；在展示项目成果时，也需要接受其他同学的质疑。例如，关于糖尿病患者的食谱，学生会提出：糖类既然是主食，是不是摄取越多越好？米饭和馒头不是甜食，为什么要定量摄取？为什么要多吃粗粮，纤维素能提供能量吗？既然不能提供能量，为什么又是第七营养素？纤维素为什么是植物细胞壁机械支撑的主要组分？学生针对他人的质疑表达和论证自己的观点，并评估他人的观点，这些都有利于学生语言表达逻辑和批判性思维能力的提升。

5 结语

总之，在生物学学科核心素养的引导下，高中生物学教学需要不断进行创新。基于大概念的微项目式学习对教师素养提出了更高的要求，教师不仅要把控课堂的形式，避免课堂教学流于形式，还要注重课前的设计。教师应在课前充分解读教材内容、了解学情，根据学生的现有认知水平和理解能力，设计相应的微项目主题，激发学生兴趣的同时，为学生设立逐步进阶的台阶，引导学生探究并更新知识、提高思维能力、积累科学方法、树立严谨的科学态度、获得适应社会和生活所需的必备知识和关键能力，从而促进生物学学科核心素养的培养，体现生物学学科的育人价值。

参考文献

［1］魏芹.微型项目式学习在高中生物学教学中的应用研究［D］.济南：山东师范大学，2020.