项目式学习在高中生物教学中的应用探究

摘 要：项目式学习在高中生物教学中的应用，对于提升学生实践能力、科学探究能力以及培养创新思维具有重要意义。通过实施项目式学习，学生能够以实际问题为出发点，进行自主探究和合作学习，从而在解决问题的过程中深入理解生物知识，提高生物学科素养，为培养全面发展的高素质人才奠定坚实基础。

关键词：核心素养；高中生物；项目式学习

在知识爆炸的时代背景下，教育不再仅仅是知识的传授，更侧重于学生核心素养的培育。高中生物教学亦不例外，它肩负着培养学生科学素养和探究能力的重要使命。项目式学习，以其独特的实践性、探究性和创新性特点，为高中生物教学与核心素养培养的深度融合提供了可能[1]。本文将通过实践研究，探讨项目式学习在高中生物教学中的应用情况。

一、项目式学习的内涵及特点

项目式学习（Project-Based Learning，PBL）是一种以学生为中心的教学方法，它通过让学生参与一个长期的项目来达到教学目的。在这个过程中，学生需要解决一个复杂的问题或完成一个实际的任务，这通常涉及跨学科的知识和技能。项目式学习强调学生的主动探索和实践，鼓励学生通过合作、研究和创造性思维来解决问题。其特点如下：

（一）学生中心与主动学习

项目式学习的核心在于将学生置于学习过程的中心位置，鼓励他们成为知识的探索者和构建者。在这种模式下，学生不仅仅是接受知识的容器，而是通过主动参与项目的设计、实施和评估，积极地构建自己的理解。这种主动学习的方式激发了学生的内在动机，使他们能够在解决实际问题的过程中，不断深化对知识的理解和应用。

（二）合作与沟通

在项目式学习中，合作是不可或缺的一部分。学生通常需要组成团队，共同完成项目任务。这种合作学习的环境促进了学生之间的交流与协作，培养了他们的团队精神和社交技能。同时，项目过程中需要学生进行有效的沟通，无论是内部团队成员之间的沟通，还是与外部利益相关者的交流，都极大地锻炼了学生的沟通能力和解决冲突的技巧。

（三）反思与评估

项目式学习不仅关注项目的最终成果，更重视学生在学习过程中的反思和自我评估。学生被鼓励定期反思自己的学习方法、进度和成果，以及如何改进。这种反思有助于学生发展元认知能力，即对自己的学习过程进行思考和调整的能力[2]。此外，项目完成后，学生需要通过自我评估、同伴评估和教师评估等多种方式，全面地评价自己的学习成果和过程，从而促进持续的学习改进。

二、项目式学习在高中生物教学中的应用原则

（一）目标导向性原则

在高中生物教学中应用项目式学习，首要原则是确保教学活动紧密围绕明确的学习目标展开。教师需精心设计项目主题，使之与生物学科的核心概念和原理相契合，同时反映出课程标准和学生发展需求。通过设定具体、可测量的学习目标，引导学生在项目实施过程中有针对性地探索生物知识，培养其科学探究能力和问题解决技巧，确保项目式学习不仅能够激发学生的学习兴趣，而且能够有效提升其生物学科素养。

（二）学生中心性原则

项目式学习的核心在于以学生为中心，强调学生在学习过程中的主体地位和主动参与。在高中生物教学中，教师应鼓励学生自主选择研究课题，设计实验方案，收集和分析数据，以及展示研究成果。通过这种方式，学生能够在实践中学习生物知识，发展批判性思维和创新能力。同时，教师应作为指导者和促进者，提供必要的支持和资源，帮助学生在项目学习中克服困难，实现个人和团队的学习目标。

（三）跨学科整合性原则

项目式学习在高中生物教学中的应用应遵循跨学科整合性原则，促进生物知识与其他学科知识的融合。教师可以设计涉及数学、物理、化学、地理等多学科知识的项目，让学生在解决实际问题的过程中，综合运用不同学科的方法和技能。这种跨学科的学习方式有助于学生建立知识之间的联系，培养其综合分析和解决复杂问题的能力，同时也能够增强学生对生物学科在现实世界中应用价值的认识。

（四）评价多元性原则

在项目式学习中，评价应体现多元性原则，不仅仅关注学生的知识掌握程度，还应重视学生的过程参与、技能发展、思维品质和情感态度等方面。教师应采用多种评价方法，如自我评价、同伴评价、教师评价和项目成果展示等，全面反映学生在项目学习中的表现和进步。同时，评价应具有及时性和反馈性，教师应及时给予学生具体的评价反馈，指导学生反思学习过程，调整学习策略，以促进学生的持续发展和自我完善[3]。

三、项目式学习在高中生物教学中的实施策略

（一）选定项目主题与目标

在高中生物项目式学习的初步阶段，教师需要深思熟虑地挑选项目主题，确保它既与生物学科紧密相关，又能激发学生的探索欲望。同时，明确项目的多维目标至关重要，这些目标不仅应涵盖对生物学核心概念和原理的深入理解，还应致力于提升学生的科学探究能力、实验操作技能以及问题解决能力。通过精心选定项目主题与目标，为后续的项目实施奠定坚实的基础。

以人教版选择性必修3中的“制作传统发酵食品——制作葡萄酒”为例，该主题不仅与学生的日常生活紧密相连，而且其中包含了深厚的生物学知识，非常适合选为高中生物项目式学习的内容。通过这一项目，学生将亲身参与葡萄酒的酿造过程，探索背后的生物学奥秘，从而进一步理解生物学的核心概念与原理。本项目的多维度目标设定如下：首先，是让学生掌握葡萄酒发酵的基本原理和制作方法；其次，通过实际酿造葡萄酒，提高学生的实验和操作技能；再者，面对酿造过程中可能出现的问题并寻求解决方法，这将锻炼学生的问题解决能力；最后，通过对葡萄酒文化和酿造历史的研究，培养学生对西方文化和酿酒工艺的尊重和兴趣。这些目标的制定，不仅为学生的综合素养提升打下了坚实基础，更为项目的顺利进行提供了明确的方向和指引[4]。通过选择“制作葡萄酒”这一主题，并确立上述多维度目标，我们为接下来的项目实施打下了稳固的基础，同时也为学生营造了一个既具挑战性又充满趣味的学习环境。

（二）设计项目实验与探究方案

在设计高中生物项目式学习的实验与探究方案时，教师需要创造性地构思一系列具有挑战性和探究性的实验任务。这些方案能引导学生通过亲身实践去发现问题、提出问题，并通过科学实验的方法来寻找答案。方案的设计要注重实验的科学性、可行性和安全性，同时，也要考虑到学生的知识背景和技能水平，确保学生在探究过程中能够获得丰富的学习体验和科学知识的增长。

在设计高中生物项目式学习“制作葡萄酒”的实验与探究方案时，教师需要结合学生的实际和课程目标，创造性地规划一系列富有挑战性和探究性的实验活动。这些活动旨在让学生通过亲身实践，自主发现问题、提出问题，并运用科学实验的方法寻找解答。首先，实验方案应涵盖葡萄酒制作的全过程，从选择葡萄品种、采摘、清洗、破碎，到加入酵母菌、发酵、过滤和陈酿等步骤。每个步骤都应设计相应的实验任务和观察点，以便学生能够在实践中逐步揭示葡萄酒制作的生物学原理。其次，方案应注重实验的科学性和可行性。例如，可以设置对照组实验，比较不同发酵条件（如温度、酵母菌种类和浓度等）对葡萄酒品质的影响。同时，也要确保实验材料易获取，实验步骤简明易懂，以便学生能够顺利完成实验。此外，安全性是实验设计中不可忽视的一环。教师需要明确实验中的安全注意事项，如正确使用实验器材、避免酒精燃爆等，确保学生在实验过程中的人身安全。最后，考虑到学生的知识背景和技能水平，教师可以先通过讲解和演示，帮助学生掌握基本的实验技能和操作方法。在实验过程中，教师还应适时给予指导和帮助，确保学生能够在探究过程中获得丰富的学习体验和科学知识的增长。通过这些实验活动，学生不仅能够深入了解葡萄酒制作的生物学原理，还能在实践中提升科学探究能力和实验操作技能。

（三）组织项目实施与团队合作

组织实施高中生物项目式学习，不仅有助于提升学生的学科素养，更是对其综合实践能力的全面培养。在这一过程中，教师需要发挥关键作用，通过精心策划项目内容，指导学生进行分组合作，鼓励他们在团队中相互协作、深入交流，并共同面对和解决实验中遇到的各类问题。这种学习方式不仅使学生能够在实践中更深入地理解和掌握生物学的相关知识，同时也着重培养了他们的团队协作精神、实践操作能力，以及面对问题时的创新思维和解决能力[5]。可以说，高中生物中的项目式学习是推动学生全面发展，提升其综合素养的有效途径。

以“制作传统发酵食品——制作葡萄酒”为例，组织实施高中生物项目式学习需要教师精细地策划和指导，以及学生积极地分组合作。首先，教师需要将学生分成若干小组，并明确每个小组成员的角色与职责。例如，可以设立组长、记录员、实验员等角色，确保每个成员都能在团队中发挥自己的作用。同时，教师应详细讲解葡萄酒制作的基本流程和注意事项，确保学生对实验有充分的理解。在实验过程中，教师应鼓励学生相互协作，共同完成实验任务。例如，在采摘葡萄、清洗破碎、加入酵母菌、发酵等关键步骤中，团队成员可以分工合作，提高实验效率。同时，教师应引导学生积极交流思想，讨论实验中遇到的问题，并共同寻找解决方案。为了培养学生的团队协作精神和实践能力，教师可以设置一些团队挑战任务。例如，让各小组在限定时间内完成葡萄酒的制作，并进行品质评比。这样的挑战能够激发学生的竞争意识，促进团队成员之间的紧密合作。在整个项目实施过程中，教师需要密切关注学生的实验进展，及时给予指导和帮助。同时，教师也要注重实验数据的收集和记录，以便在实验结束后进行总结和评估。通过这一阶段的团队合作和项目实施，学生不仅能够更深入地理解葡萄酒制作的生物学原理，还能在实践中培养团队协作精神、提高实验操作技能，并学会如何面对问题、分析问题并解决问题。这些经验和技能将对学生的未来学习和生活产生积极的影响。

（四）评估、展示与反思

在高中生物项目式学习的最后阶段，教师需要设计全面的评估体系来检验学生的学习成果。这包括对学生在实验过程中的表现、实验报告的撰写以及项目成果的展示等多个方面的评价。同时，鼓励学生以各种形式展示他们的项目成果，如制作展板、进行口头报告或提交研究论文等。在评估与展示之后，引导学生对整个项目过程进行深入的反思，总结经验教训，以便在未来的学习中不断提高和进步。

在高中生物项目式学习“制作传统发酵食品——制作葡萄酒”的最后阶段，教师需要构建一个综合的评估体系，以全面检验学生的学习成果。这一评估不仅关注学生的实验操作技能，还包括他们的团队协作能力、问题解决能力以及实验报告的撰写水平等多个方面。评估过程中，教师可以考查学生在葡萄酒制作过程中的实际动手能力，例如，葡萄的选取与处理、酵母菌的接种、发酵过程的控制等。同时，对学生撰写的实验报告进行细致的批改，评价其数据记录的准确性、分析讨论的深度和逻辑性。在评估之后，鼓励学生以多样化的形式展示他们的项目成果。学生可以制作精美的展板，详细描绘葡萄酒的制作流程和成品展示；也可以选择进行口头报告，向同学们分享实验过程中的趣事、挑战以及解决方案；还可以将实验过程和结果整理成研究论文，锻炼学术写作的能力。展示环节结束后，教师应引导学生对整个项目进行深入的反思。学生可以回顾自己在实验过程中的表现，总结成功的经验和需要改进的地方。例如，在实验操作中是否严格遵守了无菌操作原则？在数据处理和分析时是否足够细致和严谨？团队协作中是否充分发挥了自己的作用？通过这样的反思，学生可以更好地认识到自己的不足，并在未来的学习中加以改进。总的来说，评估、展示与反思是高中生物项目式学习中不可或缺的重要环节。它们不仅有助于巩固和提升学生的生物学知识和技能，还能培养学生的批判性思维、团队协作能力以及自我反思和进步的意识。

结束语

综上所述，项目式学习在高中生物教学中的应用探究揭示了其在提升学生学习动机、深化知识理解、培养实践能力和促进跨学科思维方面的巨大潜力。通过精心设计的项目活动，学生不仅能够在实践中掌握生物学知识，还能够发展批判性思维、创新能力和团队合作精神。然而，实施项目式学习也面临着教学资源、时间安排和评价体系等方面的挑战。因此，教师在应用项目式学习时，需要充分考虑教学目标、学生需求和教学环境，灵活调整教学策略，确保项目式学习能够有效促进学生的全面发展。未来，随着教育技术的不断进步，项目式学习在高中生物教学中的应用将更加广泛和深入，为培养适应未来社会需求的生物科学人才奠定坚实基础。

参考文献

[1]韦雪婷.基于高中生物核心素养的项目式学习探究[J].课堂内外（高中教研），2023（6）：119-121.

[2]石进德.开展项目式学习 提升学生生物学核心素养：以“种子的萌发”项目式学习活动为例[J].福建基础教育研究，2020（8）：3.

[3]阮卫东.学科核心素养下初中生物项目式学习实践探讨[J].新课程导学，2023（24）：64-66.

[4]蔡敬辉.在高中生物学科开展项目式学习的实践探索：以“生态缸的制作”为例[J].读与写：中旬，2021（11）：185.

[5]李杏辉，陈冰.新课标下项目式学习在高中生物学教学中的实践[J].中学生物教学，2022（3）：11-13.