基于核心素养提升的大概念统摄下项目式学习的实践研究

杜英英

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称新课标）的基本理念之一——教学过程重实践。高考命题趋向“综合化”，题目覆盖大概念；趋向“生活化”，题目注重创设真实情境；趋向“融合化”，知识的考查更加注重学科间交叉。为了适应高考及国家育人要求，笔者及研究小组开展了大概念统摄下项目式学习为主体的实践与探索，获得了一些有益的思考，构建了“一体两翼四达成，五点六路力实践”的教学模型。

一、大概念统摄下项目式学习的研究路向

当前中学生物教学生态环境如下：教师过于重视具体知识，较少从整体和系统的角度去建构知识体系，不从学科大概念的角度认识知识及内在逻辑，学生不能从高位去俯瞰和理解下位的知识，知识应用和迁移能力难以得到发展，不利于培养学生的核心素养。本研究以大概念统摄下项目式学习为研究主体，以明暗两条主线为驱动“两翼”，以达成学生核心素养形成的四个维度：

（一）一体——大概念统摄下项目式学习为研究主体

生物学科大概念指生物学科的概念性知识，包括对重要概念、原理、理论等的基本解释。项目式学习是一种以驱动性的问题为导向，学生通过分析项目任务中的真实问题并完成项目任务，从而建构新知识的学习方法。

大概念统摄下的项目式学习基于学科大概念将相关知识整合，以现实问题的解决为核心，以真实情境问题为驱动创设项目任务，在实践探究中展示项目成果，学生在完成任务的过程中重构大概念，习得知识并发展学科核心素养。

（二）两翼——大概念统摄下项目式学习研究的两条主线

大概念统摄下项目式学习的驱动有两条主线：明线和暗线。项目式学习明线的设计路径是：项目设计—资源提供—项目实践—评价反思。上述研究背后还有“确定大概念—分解大概念—重构大概念”的暗线。

通过明线与暗线的结合，项目式学习以大概念开始，以大概念结束，贯穿整个项目式学习的过程。从学科大概念的角度认识知识及内在逻辑，从整体和系统角度建构知识体系，利于知识的应用和迁移，利于培养学生的核心素养。

（三）四达成——大概念统摄下项目式学习研究路向的四个维度

大概念统摄下的项目式学习是基于国家育人要求开展的，目的是达成核心素养的四个维度，提升学生的核心素养，下面以我校开展的项目式学习为例说明达成情况：

1.达成生命观念的培育

在项目式学习的过程中掌握基本知识和技能，领悟实践的意义和价值，形成生命观念，能够运用结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等解释真实情景中的生物学现象，提升学生生物核心素养。

2.达成社会责任的落实

高度关注社会热点问题，如中学生抑郁症多发原因及防控、生态环境等与我们生活密切相关的议题。学生在完成项目式学习的过程中用所学知识解决实际问题，实现了对知识的深度理解，也增强了健康意识和社会责任意识。以泡菜的制作、腐乳的制作等传统文化作为切入点进行项目式学习，可实现生物教学和传统文化教育的有机结合，有助于培养学生的家国情怀，增强民族自豪感。

3.达成科学思维的培养

以诺贝尔奖等科学前沿为创设情境一直是高考和各省模拟考试的热点，如以辣椒素受体（TRPV1）为情境开展“如何消除吃辣椒后辣和熱的感觉”的项目探究，在创设性地解决真实情境的过程中培养学生的科学思维。

4.达成探究能力的提升

在开展“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”这一科学探究类项目时，学生通过提出问题、做出假设、制定计划、实验探究、分析结果等步骤逐步完成探究活动，并进一步探究了生长素类似物的种类、扦插枝条的种类、温度等对生根的影响。在此过程中学生体会了科学家的探究过程并创新性地开展了探究活动，科学探究能力得到一定程度提升。

二、大概念统摄下项目式学习的践行路线

我校研究小组立足大概念统摄下项目式学习的教学实践并不断反思优化，探索出实践开展路线的五个要点。

（一）依据大概念项目设计，开启项目式学习的出发点

项目设计是项目式学习的起点。从大概念出发，精心设计项目选题，整体性地关联解读，发现学习内容的“整合”线索，设计出具有整合力的项目化学习任务，将零散的知识整体化、条理化。“稳态与调节”模块的大概念1是“生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态”，其下属6个重要概念，每个重要概念包含4到5个次位概念，包含人体内环境稳态、血糖水盐平衡调节、神经体液免疫调节等，与人类健康生活密切相关。从这个大概念中设计出主项目——关注人类健康，并设计3个子项目，囊括了该大概念的主要内容，每个子项目的具体任务如下（见表1）：

（二）提供学习资源，搭建项目式学习的支撑点

为保障项目的顺利推进，教师要给学生提供丰富的学习资源，搭建真实的教学环境。基于高中生物教学的实际情况把教学环境分为以下几种：

1.实验环境

科学探究类和设计开发类的项目式学习需要在实验室里完成，老师和学校应为学生创造良好的实验室环境，仪器尽量齐全先进，也可以借助兄弟学校和就近的大学实验室。

2.仿真环境

仿真环境可以结合移动网络环境（如设置学习小程序）以及传统媒体（视频、图片等），从真实情境出发完成项目。也可以利用物联网与传感技术构建仿真实验教学平台及多元评价体系，使学生有身临其境的感觉，从而更好地开展学习活动。

3.生活环境

很多项目式学习可以直接在生活环境中开展，比如泡菜的制作、腐乳的制作，学生在家里即可完成。学生在“做中学”，对知识的理解更深入，也培养了热爱生活的阳光心态。

4.情境环境

对于一些理论性较强的，或者目前真实环境或仿真环境没有条件满足的，我们可以设置真实情境，以解决现实生活中的问题为驱动来完成学习过程，达到解决实际问题的目的，这也是开展项目式学习的一种常用形式。

（三）开展项目实践，践行项目式学习的着力点

在项目实践中，教师要引导学生经历“明确目标—项目规划—优化提升—成果展示”全过程。教师指导学生依据学习目标进行项目规划，包括研究团队建设与分工、培训及项目任务的设计等，通过讨论交流、做预实验等优化方案；开展项目实践并进行成果展示。项目任务的完成过程，就是真实任务的解决过程，学生习得了知识，培养了问题解决的能力，提升了核心素养。

（四）评价引导反思，把握项目式学习的突破点

教师评价及学生之间的评价及时发现问题与不足，明确教学改进的方向和目标。在新型冠状病毒感染的病因检测及预防这一项目中，通过前测调研，了解学生已有知识和能力水平；针对项目任务学习过程，提出评价标准检验学生表现；在成果展示环节，教师分发检测表引导学生自评和互评。通过评价引导学生认识学习过程中出现的问题及心得，自我总结和反思，并对学习内容提炼方法与思路，将个案问题的解决步骤提炼为一般的问题解决思路。

（五）重构大概念，夯实项目式学习的落脚点

学生依次完成3个子项目即完成了主项目——关注人类的健康。教师引导学生从子项目重构重要概念，进而从主项目上升到大概念的重构（见图1）。教师引导学生总结经过神经—体液—免疫调节以及各器官系统的协调配合，共同维持内环境的稳态（大概念1）。学生从大概念的角度认识知识及内在逻辑，从整体和系统的角度去建构知识体系，从高位俯瞰和理解下位知识，有利于培养学生的知识应用和迁移能力，从而有利于培养学生的核心素养，也夯实了项目式学习的落脚点。

三、大概念统摄下项目式学习的开展路径

根据项目式学习的目标及所用资源的不同，我们把项目式学习分为几类：生活实践类、实验探究类、规划设计类、生物科学史类。不同的类型开展的路径也有所不同，主要有以下六个路径：

（一）在家庭场域开展

家庭作为个体生长与生活的场所，本身蕴含着项目式学习教育资源。高中生的家庭生活体验可基于学科教学内容进行延伸，挖掘家庭项目式学习资源。例如，果酒的制作可让学生结合课堂学习内容在家中开展实验，待果酒制作完毕后，学生可把成果在课堂上展示，与同学们分享劳动成果。

（二）在实验室开展

生物是一门以实验为基础的学科，传统的生物实验教学多数时候是教师在黑板上“讲”出来的，在视频中“看”出来的，不是在实验室里做出来的，对实验中蕴含的知识也只能停留在“假想”的层面，而无法真正落到实处。生物实验需要真正开展起来，学生才能真正理解知识，提高实验能力和素养，才能满足高考命题要求——学生做过实验和没做过实验要有区分度。

（三）在社团课中开展

项目式学习可以充分利用生物社团开展多角度研究，弥补课堂上时间空间受限制等问题。我校生物社团有：趣味实验社、生物科学社、百草园社、舌尖上的生物等。不同社团研究内容不同：趣味实验社负责基础实验和创新；生物科学社负责设计类实验；舌尖上的生物负责传统文化中食品的制作等。以上社团活动的开展，可以全方位地提升学生的核心素养。

（四）在拓展课中开展

利用冬令营和夏令营的活动带领学生参观本地医院，了解相关疾病的现实情况；参观附近高校如南京师范大学、南京大学的实验室，去感受高校先进的实验设备。激发学生不断学习新的知识和方法，跟上时代的进步，进而实现教学相长。

（五）在实验基地开展

利用课余时间带领学生到实验基地开展项目式学习。例如带领学生在实验基地开展豌豆的杂交试验，了解孟德尔两大定律发现的过程，树立正确的劳动观。带领学生参观酒厂，深入了解酿酒的过程，体现学科知识在社会生产生活中的应用价值。

（六）在理论课上开展

课堂教学是培养人才的主阵地，非实践类项目式学习可以在理论课上完成。例如开展抑郁症的预防及治疗这一项目式学习，学生课前查阅资料，上课时学生结合课本知识分组汇报抑郁症发病机理、目前国内外治疗方法、预防措施以及对未来的展望。课后通过宣传栏、讲座等方式传播。

通过课上与课下、理论与实践等多种形式结合、灵活开展，探索更适合一线教学的项目式学习模式。大概念统摄下项目式学习延伸了学生运用和迁移知识的空间，使知识落地于生活。大概念统摄下的项目式学习是一个“中转站”，我们还要对这个“中轉站”不断地进行尝试和探索，以寻求更多更好的教育教学方式，使核心素养悄然落地。

【本文为江苏省教育科学“十四五”规划重点课题“大概念统摄下中学生物项目式学习的设计与实践研究”（课题编号：B/2022/03/173 ）与江苏省教育学会一般课题“大概念统摄下中学生物项目式学习的案例研究”（课题编号：22A05SWSQ248）的阶段性成果之一。】