基于项目式学习的“隔离在物种形成中的作用”教学设计

黄秀芝

（福建省松溪第一中学 福建南平 353500）

1 教材分析

“隔离在物种形成中的作用”是2019年版新教材人教版高中生物学《必修2·遗传与进化》第六章第三节内容。在此之前，学生对自然选择与生物进化观点已有认知，但对生物进化是否意味着新物种的形成心存困惑。在此基础上，本节教材通过引言顺应衔接，导出物种与隔离的概念，并以“加拉帕戈斯群岛的地雀”的思考讨论，引发学生设想群岛上地雀经历地理隔离、基因频率改变、生殖隔离的物种分化过程，认识隔离在物种形成中的作用，由此感受物种演化的漫长与不易，从而理解生命绵延的意义，并用进化与适应观认识生物的多样性。

2 教学思路

由于短时课堂无法完整呈现长期演化的物种形成过程，教师在课堂讲解概念和罗列科研结论，学生只能被动接受，不能切身感受和探寻其研究过程。笔者通过项目式学习方式，指导学生明晰物种与隔离概念内涵，并以群岛地雀物种的形成作为典型个案，引导学生自主挖深研透，最终达成本节内容的教学目标。

项目式学习是学习者基于真实问题，设定项目主题，通过团队协作，自主开展观察、查阅、调查、访谈等探究活动，具有“完整的学习过程”，最终以作品形式达成学习成果。

基于此，本节内容确立“研究隔离在达尔文雀形成中的作用”为项目主题，对学生进行分组分工，通过设计项目、实施项目、评价项目来开展项目式学习，并通过展示作品并加以评价，以达成教学目标。具体教学思路如图1所示。

图1 教学思路示意图

3 教学目标

①明晰物种概念并用于解释生物现象，形成科学的自然观；②通过探寻加拉帕戈斯群岛上地雀物种的形成，理解隔离的概念与作用，感受物种演化的不易，深层理解生命意义，培育进化与适应观；③从达尔文的研究与阐释中，感受科学探究、理性研判的科学精神；④通过项目式学习，提升解决问题与实践能力，提高责任担当意识。

4 教学过程

前期准备：向学生介绍项目式学习的流程、模式与目标等。

4.1 创设情境，引入项目主题

教师播放视频：达尔文随着“贝格尔号”环球航行到加拉帕戈斯群岛，发现各岛屿上都有雀鸟。达尔文将这些地雀制成标本带回英国研究，最后还将它们写进了《物种起源》，后人称这些地雀为“达尔文雀”。并提出问题：①加拉帕戈斯群岛上有多少种地雀？②群岛地雀与南美洲大陆的地雀有什么关系？③为什么群岛上的地雀种类如此多样？

针对问题，师生共同研讨，并依此确定项目主题为“研究隔离在达尔文雀形成中的作用”。

设计意图：教师创设情境，以问题驱动学生引入项目主题，使学生通过充分讨论初步理解主题内涵，以便进入项目角色，有利于学生主动介入项目学习。

4.2 分解任务，拟定项目计划

学生进行分组，各小组围绕项目主题，研究、探讨项目学习的活动内容、课时、场所等，各学习小组将任务具体分配到小组成员。同时，各小组参考教师提供的“A组项目学习计划书”（表1），共同拟定各组详细的项目计划，形成各具特色的“项目学习计划书”。

表1 “研究隔离在达尔文雀形成中的作用”A组项目学习计划书

设计意图：小组合作拟定计划书，是对项目进行预期的设定，为项目实施提供框架，便于项目成员了解流程与进度，明确任务与方法等，以有效、有序地实施项目学习。

4.3 搭建支架，实施项目探究

4.3.1 探查地雀的种类

首先，教师引导学生构建物种与隔离的概念。教师展示斑驴兽、狮虎兽和骡等图文资料，引导学生思考：什么是物种？物种和种群、品种有什么区别？同时，提供导学案，学生小组进行交流学习，进一步比较物种与种群、品种的区别。在此基础上，教师再展示生活在两个池塘中的鲤鱼，山谷中两个鼠种群、东北虎和华南虎的图文资料等，提出问题：什么是隔离？地理隔离与生殖隔离有何区别？学生分小组讨论现象、比对概念。

其次，查询地雀种类的界定。课后，各学习小组自主阅读课本，通过网络、网站查阅《物种起源》、相关文献以及参考资料，获取地雀在羽色、食性、鸣叫、外型、行为等方面形态特征的图文资料，再借助网络调取相关研究报告、查询有关文献结论，明确达尔文雀的种类的界定依据，了解地雀经由鸟类学家鉴定为新物种，并按照喙形把这些地雀分成了13种。各小组将查询结果汇总、整理，形成项目的过程性成果。

4.3.2 探寻地雀的来历

首先，研究群岛的环境。各学习小组组织成员自主查找、查看有关加拉帕戈斯群岛的文献资料及视频，了解有关群岛的地理位置、形成的地质年代以及隔水相望、相距遥远的13个不同岛屿，特别观察各岛屿的生态环境，如有的岛上布满荆棘从生的灌丛，有的岛生长着茂密的森林。在此基础上，小组成员研究、比较各岛屿的生境特点。

然后，查证地雀的成因。学生自主搜集材料，共同探讨地雀在羽衣、鸣叫、筑巢等方面的相似性，以及在喙上巨大差异的原因，查找各岛屿13种地雀的来历。同时，结合收集的资料，各小组集中探讨当年达尔文如何解释地雀新物种形成的论述以及不足之处，思考如何更合理解释隔离的作用。

设计意图：教师创设情境，引发学生思考、比对物种和隔离的概念，为进一步探究它们间的关系搭建支架。在课余探查中，教师要注意指导学生自主查询各种信息资源，引发学生主动感知、筛选信息、深入探究，并通过讨论和分析把握现象的联系与内在机制，建立隔离与物种形成的有效联系，明辨物种形成的机理。

4.4 展示作品，交流项目成果

学生分小组制作各种项目作品：有的是图示作品，如“隔离与辨达尔文雀关系示意图”“群岛上的地雀分布剪贴图”“地雀物种的形成概念图”；有的是文本类作品，如“达尔文雀进化研究报告”“试论隔离在地雀物种形成的作用”“达尔文雀的进化故事”；有的是表格类作品，如“地雀的名称、食性、喙的形状、岛屿分布一览表”。

在课堂上，学生各组代表介绍项目作品，讲述作品的制作失败、反思、成功的经历。同时，对项目学习全程加以展示与陈述，包括对项目任务的分配、活动的开展、遇到的困难、解决方式以及成员的体会，各小组之间进行评比、答辩。

设计意图：项目作品凝聚了小组成员的集体智慧和创造力，呈现自主探究的学习收获。通过成果交流可达成思维碰撞，提升表达、辨析、审美等能力，也为项目评价提供参考依据。

4.5 开展评价，进行项目反思

根据项目学习参与度、项目作品完成度、教学目标达成度等方面，师生对各小组进行自评、互评和教师评价并评奖，将创意新且制作美的作品保存共享。

在此基础上，教师要引导各组学生从承担项目任务、运用探究方式、作品效果、项目展示等方面，针对优势与不足进行反思、完善。最后，师生共同完成“隔离在物种形成中的作用”概念图式。

设计意图：通过评价，学生更为明确本节内容的关键、项目学习的要领，还可以有效升华学科情感、发展社会责任。教师可从项目成果明确教学目标的达成度。

5 教学反思

本教学设计紧紧围绕项目式学习展开，各组学生协同完成任务，收获项目成果。项目式学习达成本节的概念建构，不仅获得学科知识，注重实践和参与，融入科学态度、社会责任和进化观念，还通过解决真实情境问题锻炼了设计能力、执行能力、反思能力及贯穿始终的思维能力，核心素养融合发展的效果得以显现。但也存在需要改进的问题，如因课时有限，学生制作项目作品安排在课余时间，导致教师较难有效指导；学生进行作品介绍时，未能兼顾所有的小组；学生在资料查阅、加工与合作等技能还需加强培训。