孫傳友

一、項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的內(nèi)涵和倡導(dǎo)初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的意義

1.項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)即基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)（Projectbased Learning，簡稱“PBL”），是以建構(gòu)主義和認(rèn)知學(xué)習(xí)理論等為基礎(chǔ)的一種“教”與“學(xué)”模式。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)以學(xué)習(xí)者為中心，關(guān)注學(xué)科核心概念與原理，并以具有挑戰(zhàn)性的問題為驅(qū)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)科知識的學(xué)習(xí)融入項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的探究實(shí)踐中，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)中獲得知識、建構(gòu)概念、遷移應(yīng)用，最終完成項(xiàng)目產(chǎn)品。［1］

2.倡導(dǎo)初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的意義

（1）體現(xiàn)新課標(biāo)的要求

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）在課程理念部分明確提出的“教學(xué)過程重實(shí)踐”，即為初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的要義。初中生物學(xué)課程教學(xué)需要高度關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的實(shí)踐經(jīng)歷，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是主動(dòng)參與的過程，選擇恰當(dāng)?shù)恼鎸?shí)情境，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生積極參與動(dòng)手和動(dòng)腦的活動(dòng)。［2］在初中生物學(xué)課程教學(xué)中，教師應(yīng)基于新課標(biāo)中的關(guān)鍵能力及大概念，以項(xiàng)目化學(xué)習(xí)為載體，采用建模等教學(xué)方式，將不同類型的模型作為項(xiàng)目產(chǎn)品，引導(dǎo)學(xué)生在問題驅(qū)動(dòng)、自主探究、成果展示的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，解決實(shí)際問題，提升核心素養(yǎng)。

（2）落實(shí)學(xué)科育人功能

初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)可以引領(lǐng)學(xué)生對生物學(xué)概念進(jìn)行整體性的學(xué)習(xí)。新教材的設(shè)計(jì)優(yōu)化了課程內(nèi)容體系，提煉的大概念很適合進(jìn)行項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，能夠避免碎片化學(xué)習(xí)的弊端，把學(xué)習(xí)變成理解和內(nèi)化的過程。

初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)能夠幫助學(xué)生理解生命活動(dòng)規(guī)律和生物學(xué)原理。生命科學(xué)是探索自然規(guī)律、揭示生命本質(zhì)的基礎(chǔ)學(xué)科，它涵蓋了從分子、細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體、種群到生態(tài)系統(tǒng)等不同層次的生命現(xiàn)象。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)通過觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分類、分析、綜合等研究方法，幫助學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)思維方式和創(chuàng)新能力。

初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)能夠提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和學(xué)習(xí)積極性。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)提倡合作學(xué)習(xí)，以互助為原則，以共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)為目標(biāo)。合作學(xué)習(xí)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)學(xué)生的社會技能，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)精神，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和情感交流。

初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)能夠提高學(xué)生的核心素養(yǎng)和自主探究能力。初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)從真實(shí)情境出發(fā)，讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做，培養(yǎng)核心素養(yǎng)；讓學(xué)生在議中學(xué)，學(xué)中議，幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)展和成果，發(fā)展學(xué)生的自主探究能力。

二、初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)范式

南京市教學(xué)研究室承擔(dān)了南京市中小學(xué)教學(xué)研究第十四期重點(diǎn)課題“學(xué)科核心素養(yǎng)視角下的初中生物學(xué)建模教學(xué)的實(shí)踐研究”的項(xiàng)目任務(wù)，在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下進(jìn)行建模教學(xué)的探索，以模型作為項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的成果開展實(shí)踐研究，形成了項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的一般流程。（見圖1）

圖1 初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)流程模式圖

1.選定項(xiàng)目主題

新課標(biāo)綜合考慮學(xué)生發(fā)展的需要、社會需求和生物學(xué)發(fā)展等方面，選取了7 個(gè)學(xué)習(xí)主題。這7 個(gè)主題的內(nèi)容均以大概念、重要概念和次位概念的形式呈現(xiàn)相應(yīng)的概念體系（見下頁表1）。教師可以把大概念包含的內(nèi)容作為載體開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。項(xiàng)目主題應(yīng)圍繞學(xué)科大概念，并將項(xiàng)目任務(wù)與學(xué)科知識深度整合，與跨學(xué)科知識密切結(jié)合。

表1 新課標(biāo)學(xué)習(xí)主題和大概念

2.設(shè)置驅(qū)動(dòng)性問題

學(xué)習(xí)的本質(zhì)是對問題的探索，在這個(gè)過程中自發(fā)地去探索世界、查閱人類文明已有的積累，從而發(fā)展理性思維。因此，驅(qū)動(dòng)性問題是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的觸發(fā)點(diǎn)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和探究的欲望。驅(qū)動(dòng)性問題應(yīng)與學(xué)生的生活建立聯(lián)系，將理論學(xué)習(xí)與動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合起來，以促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)。例如，“生物與環(huán)境”主題中的設(shè)計(jì)校園綠化方案，該項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)性問題就可以設(shè)置為：我們的校園綠化存在哪些不足？

3.確定項(xiàng)目任務(wù)

教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的已有素養(yǎng)水平和知識儲備等，設(shè)計(jì)有梯度的項(xiàng)目任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生不斷深入探究。例如，設(shè)計(jì)校園綠化方案的項(xiàng)目任務(wù)可以分解為：調(diào)查校園綠化現(xiàn)狀、查閱資料確定校園綠化的一般原則、梳理校園綠化的不足、提出校園綠化的改進(jìn)方案等。

4.組織項(xiàng)目實(shí)施

項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施過程應(yīng)緊扣教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，按照項(xiàng)目任務(wù)，進(jìn)行資料搜集、信息分析、方案制訂、具體實(shí)施、成果生成等一系列的學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)過程中要進(jìn)行深入、持久的探究實(shí)踐，進(jìn)而提高運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。

5.交流與評價(jià)

學(xué)生在一定范圍交流項(xiàng)目成果，獲得反饋和建議，進(jìn)而改進(jìn)項(xiàng)目方案，重新組織實(shí)施。學(xué)生在交流中相互學(xué)習(xí)，鍛煉了溝通能力，促進(jìn)了合作和共同成長。例如設(shè)計(jì)校園綠化方案，在遵循一般原則的情況下，具體方案還受到學(xué)生審美和個(gè)人喜好等因素的影響。學(xué)生在交流中可以相互啟發(fā)，在合作中得到優(yōu)于個(gè)人方案的集體智慧結(jié)晶。

6.生成項(xiàng)目成果

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的成果是多樣態(tài)的，包括物化產(chǎn)品（如概念模型、物理模型、數(shù)學(xué)模型）、研究報(bào)告、設(shè)計(jì)方案等，多樣化的成果是學(xué)生知識建構(gòu)、遷移應(yīng)用的具體表現(xiàn)。學(xué)生通過項(xiàng)目實(shí)踐可以提升問題解決、溝通合作、創(chuàng)造性思維等能力。例如，通過設(shè)計(jì)校園綠化方案，學(xué)生可以寫出設(shè)計(jì)方案、畫出設(shè)計(jì)圖或做出簡易沙盤等。

三、初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的教學(xué)策略

初中生物學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)旨在通過實(shí)驗(yàn)、探究類學(xué)習(xí)活動(dòng)、梳理生物學(xué)的科學(xué)史或跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生深化對生物學(xué)概念的理解，提高應(yīng)用知識的能力，激發(fā)探究生命奧秘的興趣，進(jìn)而能用科學(xué)的觀點(diǎn)、知識、思路和方法探討或解決現(xiàn)實(shí)生活中與生物學(xué)相關(guān)的問題。

1.開展實(shí)驗(yàn)、探究類學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)建構(gòu)生物學(xué)概念

新課標(biāo)9 個(gè)大概念大都能建構(gòu)出概念模型，教學(xué)中教師可以通過實(shí)驗(yàn)或探究活動(dòng)等來探究或驗(yàn)證結(jié)論，建構(gòu)概念。例如，組織學(xué)生進(jìn)行海爾蒙特的柳樹苗實(shí)驗(yàn)、英格豪斯的植物凈化空氣實(shí)驗(yàn)、薩克斯的葉片遮光實(shí)驗(yàn)等探究光合作用的條件、原料和產(chǎn)物，學(xué)生引導(dǎo)建構(gòu)重要概念——植物能利用太陽能（光能），將二氧化碳和水合成為貯存能量的有機(jī)物，同時(shí)釋放氧氣；探究在無光的條件下，細(xì)胞如何進(jìn)行呼吸作用通過分解糖類生成二氧化碳和水，幫助學(xué)生建構(gòu)重要概念——植物通過光合作用和呼吸作用獲得生命活動(dòng)必需的物質(zhì)和能量，并維持生物圈中的碳氧平衡。

2.梳理生物學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生生命觀念

生物世界豐富多彩，內(nèi)在關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，因此生命科學(xué)研究具有周期長、特例多的特點(diǎn)。教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生梳理科學(xué)史能夠幫助學(xué)生全面掌握生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律，形成客觀和準(zhǔn)確的生命觀念，如結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、生態(tài)觀等。

例如，在蘇教版八年級下冊“DNA 是主要的遺傳物質(zhì)”一節(jié)的教學(xué)中，在進(jìn)行該項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題教學(xué)時(shí)，教師首先需要明確項(xiàng)目任務(wù)“遺傳物質(zhì)是什么”，之后在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生梳理科學(xué)史：

19 世紀(jì)30 年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“細(xì)胞核是遺傳信息的中心”，教材給出了傘藻嫁接和移植實(shí)驗(yàn)的操作、結(jié)果和結(jié)論。20 世紀(jì)20 年代，人們認(rèn)識到蛋白質(zhì)是由氨基酸連接而成的生物大分子，各種氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白質(zhì)，可能蘊(yùn)含著遺傳信息。因此，當(dāng)時(shí)大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。20 世紀(jì)30 年代，人們開始認(rèn)識到DNA的重要性，從1928 年格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，到1944 年艾弗里的實(shí)驗(yàn)，再到1952 年赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)，人們才確信DNA 是遺傳物質(zhì)。后來的研究證明，遺傳物質(zhì)除了DNA 外，還有RNA。因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA 是主要的遺傳物質(zhì)。1953 年，沃森和克里克提出DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。

學(xué)生通過上述梳理科學(xué)史的過程，有助于其形成結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀念。

3.組織跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)探究實(shí)踐素養(yǎng)

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)區(qū)別于其他學(xué)習(xí)模式的特點(diǎn)是從一個(gè)問題開始，以產(chǎn)品的形式結(jié)束。新課標(biāo)明確了模型制作、植物栽培和動(dòng)物飼養(yǎng)、發(fā)酵食品制作三類跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。通過這些活動(dòng)，學(xué)生能夠認(rèn)識生物學(xué)與社會的關(guān)系，理解科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科之間的相互關(guān)系，并主動(dòng)嘗試運(yùn)用多學(xué)科的知識和方法，解決現(xiàn)實(shí)問題或生產(chǎn)特定的產(chǎn)品，發(fā)展探究實(shí)踐素養(yǎng)。例如，教學(xué)中教師可以組織學(xué)生開展以下跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)：嘗試制作植物細(xì)胞或動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)模型；識別和描述種子、根尖、芽、葉片、花的結(jié)構(gòu)及功能，以及花與果實(shí)在發(fā)育上的聯(lián)系，通過繪圖或模型等形式呈現(xiàn)各個(gè)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；借助圖示或模型闡明染色體、DNA 和基因的關(guān)系；制作可調(diào)節(jié)的眼球成像模型，提出保護(hù)眼健康的方法；制作能夠維持較長時(shí)間的生態(tài)瓶等。

四、總結(jié)

針對新課標(biāo)提出的核心素養(yǎng)要求，不僅需要教師對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇，更需要學(xué)習(xí)方式和教學(xué)模式的變革。要實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式和教學(xué)模式的改變，需要了解人是如何學(xué)習(xí)的。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)就是體現(xiàn)學(xué)習(xí)本質(zhì)的方式之一，項(xiàng)目化教學(xué)是以學(xué)生為中心，以學(xué)習(xí)者視角設(shè)計(jì)教學(xué)過程的，教師對學(xué)習(xí)者予以適時(shí)、適度的引導(dǎo)，幫助其在對實(shí)際問題的探究和解決中調(diào)動(dòng)和激活相關(guān)知識，實(shí)現(xiàn)對學(xué)科知識的深度理解。