大概念支架下的“双线”融合式项目化学习设计*——以“遗传与进化”为例

侯小英|浙江省湖州市吴兴区教学研究与培训中心

许智霞|浙江省湖州市吴兴区环渚学校

项目化学习是一种以项目为驱动的综合性学习方式，强调学习情境的真实性，让学生在做事的过程中建构概念、理解概念，从而逐步形成专家思维[1]。近年来，项目化学习在初中科学教学中得到了广泛应用，但在学科教学与项目化学习融合的过程中也出现了一些问题，如：没有聚焦学科核心概念，导致学习活动的形式大于学习内容；没有实现学科核心知识之间的紧密联系，导致学生无法建构有序而结构化的知识系统，使学习过程浅表、学习结果低阶。下面，笔者以浙教版义务教育教科书《科学》九年级下册（以下简称“九下《科学》”）中的“遗传与进化”为例，就大概念支架下的项目化学习进行实践探索。

一、大概念支架下项目化学习设计的基本模型

大概念以概念体系为基础，具有合理的框架、有序的结构，是一种建构体系与进行高阶思维活动的学习工具与支架。大概念为我们的学习提供了一种“概念性视角”，即用概括的、整合的方式去认识事物，获得对事实、技能的更为本质、更为上位的理解[2]。大概念具有强大的统领力，将其作为项目化学习设计的支架，可以有效解决项目化学习活动中“散”的问题，使所有的学生活动紧紧围绕一根主线，进而发展学生的高阶思维和关键能力。

大概念支架下项目化学习设计的基本模型是将“大概念支撑线”与“项目化设计线”进行融合，在真实情境中以大概念为指引，以项目为驱动，使学生在做事中形成学科观念、在实践中落实核心素养。“大概念支撑线”基于课程标准、教材及学生学情，包含丰富的学科知识和学科思维；“项目化设计线”提供了学习的真实情境，提出需要解决的问题并在此基础上进行学习活动和开展评价。

大概念支架下的“双线”融合式项目化学习设计的基本模型详见图1，它可分为四个阶段：阶段一是明确大概念，确立项目化学习的核心目标；阶段二为根据大概念，搭建项目化学习的知识框架；阶段三为细化大概念，设计项目化学习的驱动项目；阶段四为对标大概念，开展项目化学习的全程评价。其中，阶段一、二的重点在于厘清必备的学科知识和基本技能，在知识的基础上发展思维；阶段三、四的核心在于创设一个带动学生思考、认知和体验的真实载体，在高阶思维的包裹下实现对概念的深入理解和对知识的迁移应用。

图1 大概念支架下的“双线”融合式项目化学习设计的基本模型

二、大概念支架下项目化学习设计的案例剖析与实践探索

根据上文对基本模型的分析，在创设项目活动时，教师可以借助大概念，建立课程标准、教学内容与学情的联结，确立学习目标，搭建知识框架，开展项目化实践活动和学习评价。

（一）明确大概念，确立项目化学习的核心目标

真正的项目化学习并不是从做项目或做实验开始的，而是从学生应该理解和掌握的关键概念和能力出发的[3]，因此在开展项目化学习之前要先明确大概念、确立核心目标。《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“《课程标准》”）明确提出了13个学科核心概念和4个跨学科概念，这些都可以作为教学设计的大概念。教师要在精准把握《课程标准》的基础上梳理学习内容，提炼出重要概念，并通过重要概念将许多零散的事实性知识联结在一起。以“遗传与进化”为例，教师要从学科本质角度思考“学生为什么要学这部分内容”“学习这部分内容对于学生而言有什么意义”[4]，然后确定概念表，详见表1。

表1 “遗传与进化”概念表

大概念支架下的学习目标制订指向专家思维，关注的是学生通过学习获得了什么样的学习成果，目的是保证学习的深度。基于对大概念重要性的认识，埃里克森提出了KUD目标模型：K（know）是知道，知道的是事实性知识；U（understand）是理解，理解的是概念；D（do）是做，做的是技能，包括探究实践等。从这三个要素的指向，我们不难看出KUD目标模型的核心是“U”，只有理解了概念才能知道事实性知识，才能“做”[5]。如“遗传与进化”项目的核心概念是“生命的延续与进化”，我们可建立其KUD目标模型，详见表2。

表2 “遗传与进化”KUD目标模型

（二）根据大概念，搭建项目化学习的知识框架

核心概念“生命的延续与进化”，涵盖“生物的遗传变异和环境因素的共同作用导致了生物的进化”这一主要学习内容，涉及进化思想、进化证据、进化原因等诸多重要概念，需要学生具备一定的逻辑辨析思维能力。教师应将这些零散的小概念加以整合，形成一个完整的知识框架（详见图2），使学生在学习时不会感觉到“绕”“乱”。

图2 大概念支架下的知识框架

（三）细化大概念，设计项目化学习的驱动项目

驱动项目是将“大概念支撑线”和“项目化设计线”两条线索结合起来的关键，包括驱动问题和驱动事项两方面。驱动问题从本质上直接反映大概念，是进行驱动事项设计的基础和导向[6]。例如，我们可以在“稳定与变化”这个跨学科大概念的统领下关注“生命的延续与进化”这个核心概念，将驱动性问题表述为“有哪些证据可以证明生物在进化”和“是什么原因导致了生物的进化”。驱动事项是对驱动问题的项目化[7]，是在学生身心发展特点的基础上开展的有趣、有挑战性的活动。九年级学生已经知道了生命的基本特征、生物的多样性等知识，初步领会了生物体结构与功能的统一性，也具备了一定的分析能力和推理能力，这些都为项目事项的展开奠定了良好的基础。如“寻找生物进化的证据”项目化学习活动的主要目标是培养学生的证据意识，那么除了要找到生物进化的直接证据外，还应该找到一些其他方面的证据，这样才能让学生基于证据建立解释，从而认同生物进化的事实[8]，其活动设计如下。

【项目事项】寻找生物进化的证据

本质问题：现在地球上那么多的生物是进化来的吗？

驱动性问题：有哪些证据可以证明生物在进化？

活动一：寻找生物进化的直接证据

问题1：目前地球上还能找到记录古代生物形态结构信息的证据吗？

学习支架1：九下《科学》第22页读图（马的化石）活动及相关材料。

问题2：为什么化石生物与现在生物的形态结构不一样呢？

说明：地球上的生物是在不断变化的。

问题3：当考古学家找到很多化石后，科学家们又是怎样对这些化石进行研究的？

学习支架2：视频《化石的发现与研究》。

评价方式1：尝试建构“现代马”进化的化石证据链（学习评价详见表3）。

活动二：寻找生物进化的间接证据

问题4：除了化石，还有哪些证据能证明生物是在不断进化的？

学习支架3：九下《科学》作业本A第7页，比较和分析几种脊椎动物（蝾螈、鸡、黑猩猩、人）胚胎发育早期的形态结构——胚胎学证据。

学习支架4：教师提供相关资料，让学生比较和分析一些脊椎动物的前肢（鸟的翼、鲸的鳍、马的前肢、人的上肢）等同源器官胚胎发育早期的形态结构并尝试解释其成因——解剖学证据。

学习支架5：九下《科学》作业本B第5页，比较和分析人与黑猩猩、鲨鱼、小麦、酵母菌等不同生物体内细胞色素C的氨基酸系列差异——分子生物学证据。

说明：地球上的生物来自共同的祖先。

评价方式2：尝试绘制“进化树”（学习评价详见下文阶段四中编写的表3）。

驱动项目设计的一般模式详见图3，它是将大概念转化为驱动性问题，将核心概念转化为子问题，然后以真实的驱动事项项目化驱动问题，在项目活动中回答子问题。当然，这个过程需要学习支架的帮助。

图3 驱动项目设计的一般模式

（四）对标大概念，开展项目化学习的全程评价

项目化学习的开展需要对标大概念，对学习过程和学习结果进行及时评估，以确保项目化学习始终指向学习目标，避免出现活动形式大于内容的尴尬局面。因此，全程评价是项目化学习成效得以保障的重要手段。根据“遗传与进化”KUD目标模型和对“寻找生物进化的证据”项目化学习活动中驱动性问题的回应，聚焦“评价是否能够体现对大概念的深度理解”[9]“是否能够指向学习目标”“是否能够体现过程性和参与度”等方面，笔者参考《项目化学习评价量表的设计与应用》一书中的相关内容[10]，编写了学习评价表，详见表3。

表3 “寻找生物进化的证据”项目化学习评价

三、大概念支架下项目化学习设计与实施的成效及反思

要从传统的以知识和技能为本的分科教育转向以能力和思维为本的素养教育，我们就必须加强知识整合，强化真实驱动，为培养具有创造性解决问题的公民奠定坚实基础。高质量的学科项目化学习需要以高质量的学科知识作为支撑，而以大概念作为学习支架的项目化学习具有系统的结构性，可以统整目标、内容、项目、评价，使整个学习过程有深度，学生思维有高度。如在“寻找生物进化的证据”项目化学习活动中，为了验证学生的学习成效，笔者特别设计了评价表。在将此表应用于我校九年级四个班教学的过程中，笔者发现，由于有了“生命的延续与进化”这个核心概念的统领，该活动高度融入了化石、进化、适应、物种可变等零散知识，实现了知识点从分散型到整合型的跨越，解决了项目化学习形式有余而深度不足的问题。同时，笔者发现学生具备了一定程度的推理论证思维和创新思维，能够基于证据建立证据与解释之间的关系并提出合理见解，其推理论证思维得到了充分的锻炼。此外，学生在小组合作中也表现出了良好的人际交往能力和沟通协调能力，这表明大概念支架下的项目化学习活动弥补了传统教学中学生思维浅表、能力不全等缺陷。

当然，本文只是一个案例，而从一个到一系列并在教学中广泛实施还有很长的路要走，但是大概念支架下的项目化学习是教学研究的一种趋势，值得长期探索。□◢