促进学生概念认知的项目式学习活动设计

陈剑灵

摘要 项目式学习满足以学生发展为中心，在问题驱动中促进概念认识，以原型实验为基础实施迁移探究，获得学生思维发展和知识内化，并在模型认知的基础上实现概念的意义建构，从而促进学生素养发展。

关键词项目式学习 驱动问题 原型迁移

中图分类号 G633.91              文献标志码 B

项目式学习是一种以学生为中心的教学模式，是学生从真实世界中的基本问题出发，围绕复杂的、来自真实情境的主题，以小组方式进行周期较长的开放性探究活动，完成一系列诸如设计、计划、问题解决、决策、作品创建以及结果交流等学习任务，并最终达到知识建构与能力提升的一种教学模式，项目式学习以旧知迁移新知，同时又将新知和旧知关联，从而实现知识的情境化，最终促进学科核心概念的认知和理解。项目式学习指向概念的认知和理解，为了使项目式学习更有针对性和指向性，必须以驱动问题完成项目学习任务，实现能力提升，促进学生核心素养形成。

1 以驱动性问题促进项目式学习，实现概念认知

项目式学习一个重要的特征是以问题驱动学生思维，在问题解决中获得知识的增长，而问题的设计应从真实情境出发，让学生在解决问题的过程产生思维顿悟，将学科知识转化为生活实物中，让学生有解决问题的机会，获得积极主动思考问题的能力，促进学生永久记忆和思维进阶，在思维进阶中获得概念的深入发展和认知。通过驱动问题的设计可以将教材中零碎的知识串联成链状结构，穿针引线将知识得以整合，从而打破各个章节知识的屏障，教师才能做到心中有案，案中有法，法能适恰学生的认知规律，教学不盲目，教学更富有逻辑性兼具艺术性，学生的学习更有章法。驱动性问题对教材中的知识起到很好的索引作用，可以把知识内化成素养。例如，在复习光合作用和呼吸作用的相关知识时，教师可以以学生熟悉的素材“番茄植株的生长史”（表1）引导学生设计驱动性问题和相关的子问题促进概念的深度理解。

通过驱动性问题和若干子问题的设置，以项目式方式将内容主题化，使光合作用和呼吸作用知识的理解有具体的情境支撑，让学生认识到生物体就是一个统一的整体，我们所学的知识不是仰望星空而是脚踏实地地契合学生思维认知。生命观念和大概念的形成是基于问题解决的过程中逐步建立起来。这样，学生才能利用学科知识解释实际问题，将生物学知识活化而不生搬硬套。支架性的学习可以使课堂更有趣，又能促使学生多维思考，彰显生物学的理科属性。

2 以项目驱动原型迁移，促进知识内化

2.1素材迁移，激发认知冲突，实现原理内化

与传统的讲授式不同，项目式学习更突出学生实践和学科知识的融合学习，在实践中获得知识的深度理解，在实践中驱动学生利用教材知识去解释遇到的现象，在产生的认知冲突中学会分析问题，在深度实践中获得学科知识，这与课标中教学过程重实践是相谋和的。比如教材中“绿色植物在光下制造有机物”实验素材是天竺葵，取材难且性价比不高，在实验的广度上应用不够而让实验流于形式。若能根据本实验原理，用生活中简便且经济的素材如上海青等替代天竺葵完成实验，让学生在实践探究的过程中获疑，教师释疑，学习活动真实发生，学生获得体验的快乐。此外，教师可以将实验改成“探究不同的绿色植物在光下制造有机物”，但是在改变实验素材后我们教师要做好知识和原理分析，才能根据实验原型迁移实践探究。虽然探究项目主题发生变化，但在教材中是有原理可循的，我们教师绝不仅仅抛出实践课题，而应该提供学生思考的知识索引，结合课文中的原型实验将原理剖析，在实践中引导学生根据课文实验设置认知冲突，获得解决方法（表2）。

在原型实验的基础上进行原理分析，并将原理迁移到新实践操作中，实现了原理生活化和知识的内化。同时由于素材选择不同，在实验过程中遇到的问题也不同。比如不同植物叶片脱色的时间和光合作用时间很难把控，在阳光明媚的白天，光合作用所需的时间比较短就会产生明显的实验现象，但是如果在阴天则需要借助灯泡等其他光源增强光合作用，如果碰到连续阴天，植物体内的有机物淀粉消耗太多，则需要更多的光照时间。相比于天竺葵，猪殃殃叶片脱色的时间比较短。学生会在实践中总结经验，学会分析，共享实践成果，同时教师要求学生描述实验现象，关注现象描述的科学性和规范性。如学生在描述实验结论时经常会描述成：叶片滴上碘液，见光部分变蓝色，遮光部分不变色。这种错误的思维需要教师去纠正，教师要帮助学生建立科学概念，让学生进行实验验证，基于证据让学生看到实验现象，叶片遮光部分不是不变色而是不变蓝，从而培养学生辩证思维和批判性思维。虽然选择不同的植物实验过程有所区别，但实验原理是相同的，学生将实验不同之处记录，整理归纳成“经验册”，是以后学生完成实验的宝贵素材。

2.2项目拓展驱动方案设计，以评促学

在完成“绿色植物在光下制造有机物”的实验时，教师需要引导学生思维迁移，利用原型实验去设计相关的验证实验，在实践设计过程评价实验方案，提升学生核心素养（表3）。

经过不断完善和科学认知的过程，“光合作用和呼吸作用”这部分内容的学习事实充分，证据充足，实现了内容的深加工从而达到概念本质的理解，促进知识的迁移提升。

3 以模型驱动项目认知，提升迁移能力

在生物学中考试卷和质检试卷中经常会出现光合作用和呼吸作用有关曲线题的解答，学生经常手忙脚乱，知识混乱，究其原因是學生辨析光合作用和呼吸作用相关概念时逻辑混乱。因此，在光合作用和呼吸作用复习教学中，借助于一定的模型（图1、图2和图3）来帮助学生对核心概念的理解是非常重要的。

结合模型，教师要求学生思考：植物细胞光合作用产生的氧气是先释放到大气中还是先提供自身细胞的呼吸作用？通过类比让学生知道植物也是精致的“利已”主义，光合作用产生的氧气先满足自身之后多余的氧气才通过气孔释放到大气中，同理呼吸作用产生的二氧化碳先供光合作用后富余的才释放到大气中。有了这个思维后，学生就可以根据模型进行逻辑推理得出结论：图1中光合作用产生的氧气恰好满足呼吸作用，因此光合作用强度等于呼吸作用的强度。根据图2引导学生的辨析能力，光合作用产生的氧气除了提供呼吸作用还能释放到大气中，说明光合作用强度大于呼吸作用强度。图2给的信息是根据外界环境中氧气的浓度越来越大能判断光合作用大于呼吸作用。同理学生可以分析图3中呼吸作用大于光合作用。借助模型认知，可以根据氧气浓度的变化或者二氧化碳含量的变化来帮助学生推断光合作用强度和呼吸作用强度之间的关系。经过这样高水平的思维过程和知识生成后，教师可以结合光合作用和呼吸作用有关曲线题进行分析判断特殊点或者曲线所代表的含义，以对学生知识掌握情况进行反馈评价。借助模型，可以把抽象的概念可视化，迁移到新情境中可以作为各类题解题和思维分析的依据。

驱动性问题的设置服务于项目式学习又能解决学科核心概念，项目式学习能保证学生持久探究的热情和深度学习的进行，是学生学习的一个重要历程，能驱动学生建立学习的知识体系，将学生的发展和活动相结合，有助于核心素养落地。

参考文献：

柯清超.超越与变革：翻转课堂与项目学习[M].北京：高等教育出版社，2018：129．