项目化学习在高中生物教学中的应用研究

摘要：随着教育领域的持续改革，高中生物教学也开始面临新的要求。教师需要根据新课标，帮助学生实现核心素养的全面发展，而不仅仅是提升学生的学习成绩。而项目化学习的主要作用，在于能够通过项目整合教学目标和内容等要素，成为培养学生核心素养各组成部分的重要载体。因此，教师应该深入了解项目化学习的价值，认真梳理高中生物项目化学习的现状，并在此基础上实施切实当前实际需要的教学策略，以引领学生对生物领域展开全面、深入的探索，提升高中生物课程的教学质量。以下即展开相关讨论，以供参考。关键词：项目化学习；高中生物；高中生物教学在新高考、新课标、新教材的“三新”背景下，高中生物教学需要与时俱进，全面培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等核心素养。而以往的高中生物教学模式，其关注点主要放在学生的学习成绩上，在发展学生核心素养方面有所不足。相比之下，项目化学习有其独特优势，更加注重学生在学习中的主动参与和实践操作，能够帮助学生将知识学习与实际应用紧密结合起来，进而锻炼学生的核心素养创造机会和空间。教师应该通过对项目化学习的合理应用，在高中生物教学领域取得更好的成果。一、高中生物项目化学习的价值首先，项目化学习能够激发学生的学习兴趣，提高其学习主动性。项目化学习以具体的项目为载体，可以将相对抽象的生物知识融入到项目情境中，使学习过程更具趣味和吸引力。而且，学生在解决项目问题的过程中，可以感受到生物学科的实用性，这对学生也是一种激励[1]。其次，项目化学习能够全面提升学生的综合能力，促进学生核心素养的全面发展。在项目实施过程中，学生能够灵活地组织运用多种知识技能，如文献查阅、实验操作、数据分析、团队协作等，提高自主学习、实践动手、团队合作与沟通交流能力，获得充实的学习体验。第三，项目化学习可以推动高中生物学科的教学改革，促使教师转变教学理念，从传统的知识传授者转变为学生的引导者。借助项目化学习，教师能够更多的关注学生的学习过程，发现学生核心素养的发展情况，及时进行教学上的优化调整，以贴合学生不断发展变化的学习需求。二、高中生物项目化学习的实施现状近些年来，高中生物的项目化学习受到了越来越多的重视，部分教师开始积极尝试，而且较为重视对项目资源的组织和对学生积极性的调动。但总体上，项目化学习仍然是比较新颖的事物，其在教学实践中存在着一些不足。其一，主题选择不当。一些教师在选择项目主题时，未能充分考虑学生的兴趣和实际生活经验，导致主题过于抽象、枯燥或远离学生认知水平，难以激发学生的学习动机。还有部分主题，缺乏明确的教育目标和生物学科核心素养指向，无法与新课标有效衔接，导致学生在项目实施过程中虽然参与了活动，但收获较为有限。其二，项目规划缺乏系统性和逻辑性。教师在设计项目活动时，没有充分考虑学生的主体作用，即没有让学生充分参与到项目规划中。这就使得学生很多时候并不了解项目各环节的目的，无法系统地推进项目进程，在学习过程中感到困惑，无法形成系统的知识体系和解决问题的思路。这种情况还影响到了学生之间的交流合作，使得学生在项目中的协作缺少目的性和针对性，学习效率降低。其三，资源整合与利用不足。相比于传统的教学模式，项目化学习需要更为丰富的资源支持。除了教材之外，可能还需要网络资源或者社区、高校资源，乃至跨学科资源的融合。但一些教师并没有意识到这方面的问题，没有和学生一起广泛获取项目相关资源，造成学生的项目探究缺少必要的资源支撑，也使得教师对学生进行指导时，只能以平铺直叙的讲解为主，降低了项目的趣味性。其四，评价较为单一和片面。部分教师仍然采用传统的教学评价思路，以结果性评价为主，忽视了学生在项目实施过程中的表现和进步。而且，教师通常是唯一的评价主体，学生处于被动接受评价的地位，无法充分参与到评价过程中，不能从评价中获得深入的自我认知。这不仅不利于学生的成长进步，也限制了教师在评价结果基础上的反思和对项目化学习的持续优化。三、项目化学习在高中生物教学中的应用策略（一）依据课标要求，确定项目主题科学合理地确定项目主题，是有效开展高中生物项目化学习的前提条件。教师在确定项目主题前，需深入研读新课标，透彻剖析生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等素养的内涵与要求，紧密结合高中生物教材内容，并充分考虑学生的认知水平、兴趣爱好和生活实际[2]。在此基础之上，所确定的项目主题才能具备较强的综合性，才能有效整合生物学科的核心知识和技能，并促使学生积极主动地参与学习实践、解决实际问题，激发学生的探究欲望和创新思维。例如，在进行有关“细胞代谢”的教学时，教师经过对新课标、教材和学生情况的综合分析，决定将“探究不同光照强度对植物光合作用的影响”作为项目主题。该主题紧密围绕光合作用这一核心知识，涉及细胞结构与功能、物质与能量代谢等多个知识点，能够培养学生的生命观念等素养。另外，高中生普遍有着较强的自主意识，该项目主题给了学生亲手设计实验、控制变量和测量光合速率的机会，能够满足学生需求，锻炼学生的科学思维和科学探究能力。而且，该项目的整体难度适中，学生能够有效参与后续的具体教学活动。（二）引导自主规划，明确项目进程在高中生物的项目化学习中，教师应引导学生自主规划项目进程。教师应提供必要的启发和帮助，但不能代替学生的自主学习[3]。只有学生自身对于项目有充分思考，能够制定或理解项目进程，才能积极主动地参与到项目中。因此，教师应指导学生理解项目目标，并将项目合理分解为若干个具体、可操作的子任务，为每个子任务制订详细的实施计划。另外，还要鼓励学生在规划中充分发挥主观能动性，预估可能遇到的问题并提前制定应对策略。仍以“探究不同光照强度对植物光合作用的影响”这一项目为例。学生可以首先在教师的帮助下，将项目目标确定为：探究光照强度与植物光合作用速率之间的定量关系，分析其对植物生长发育的影响。然后将项目任务分解为查阅相关文献资料、选择合适的实验植物和实验设备、设计不同光照强度梯度的实验方案、进行实验操作并记录数据、分析数据得出结论以及撰写项目报告等子任务。接下来，教师再指导学生根据各自的特长和兴趣进行分工，预估每个子任务需要的时间，明确项目进程。（三）组织小组合作，促进交流协作在项目化学习中，通常以小组合作的方式推进项目进程。因为相对于传统的教学模式，项目化学习的综合性更强，学习难度更高，学生较难独立完成一个完整的项目。教师应依据学生的学业成绩、能力水平、性格特点等因素对学生分组，确保每个小组内的成员在知识、技能和个性方面具有互补性。在小组合作过程中，教师则要引导学生之间开展积极有效的交流与协作，鼓励学生分享各自的观点、思路和经验，共同探讨并解决项目中遇到的问题[4]。比如，针对“探究不同光照强度对植物光合作用的影响”这一项目，教师可以将学生分成若干小组，每组4至6人。各组中既有对植物知识掌握较好的学生，能够在实验原理和数据分析方面发挥作用；又有动手能力强的学生，可以负责实验装置的搭建和调试；还有细心认真的学生，进行实验数据的准确记录。在小组合作过程中，教师要适当参与进去，以自身的行动带动学生各抒己见。比如，在教师的鼓励下，有的学生提出“可以使用不同颜色的滤光片来模拟不同光照强度”，还有的学生则建议增加对照组以提高实验的准确性。通过这样的交流协作，小组各成员得以密切配合，共同完成实验操作，实现全体学生核心素养的共同发展。（四）整合项目资源，提供项目支持项目化学习相比传统教学模式不仅难度更高，所需要的资源也更多。必要时，教师需要突破教材内容编排的限制，引入不同单元或者教材以外的知识内容。为了避免这些资源过于杂乱，教师应加以积极整合。另外，从“学生主体”的视角出发，教师应引导学生自主收集、梳理校内外可利用的项目资源。如借助学校图书馆的藏书，查阅文献资料；利用生物学科专业网站、在线课程平台、视频网站等网络资源，拓宽学习渠道，获取最新的生物学科知识和研究成果。以“调查本地生物多样性及其保护措施”的项目为例，第一，教师应提醒学生充分利用校内资源，从学校图书馆借阅生物分类学、生态学等相关书籍，并参考教材中关于生物多样性的内容进行初步的、理论上的整理，加深学生对生物多样性相关概念和意义的理解。第二，联系当地自然保护区，组织学生实地考察，引导学生观察不同生态系统中的生物种类和分布情况，邀请保护区的工作人员为学生现场讲解保护生物多样性的实践经验。第三，指导学生利用线上资源，查找其他地区生物多样性调查的案例和研究成果，学习先进的调查方法和数据分析技巧。最终将线上线下资源整合起来，为项目实施提供有力支持。（五）予以必要指导，帮助解决问题在高中生物项目化学习过程中，学生可能会遇到小组合作也难以解决的困难。对于这种情况，教师应在不影响学生主体地位的基础上，为学生提供必要的指导。这种指导应有较强的针对性，如知识讲解、实验操作技巧的传授、数据分析方法的示范等。指导的方式要以启发为主，主要涉及重难点的知识和技能，帮助学生理解和运用，不应面面俱到。而且要给学生的项目探究留出足够的时间和空间，鼓励学生在教师指导的基础上进行必要的拓展延伸。比如，在“探究某种酶的活性影响因素”项目中，学生可能在理解酶的作用机制这一知识难点时遇到困难。教师可以通过绘制酶促反应的示意图，结合实际生活中的例子，如消化酶在食物消化过程中的作用，为学生示范讲解酶与底物的特异性结合、催化反应的过程等，帮助学生理解。在实验操作环节，如果学生遇到困难，教师可以示范如何准确配制不同浓度的底物溶液，并提醒学生注意溶液的pH值调节、温度控制等细节。在数据分析阶段，学生得到一系列酶活性随不同因素变化的数据后，教师则可以帮助学生运用统计学软件进行数据处理，启发学生采用合适的图表展示数据处理结果，发现数据变化的规律，最终由学生自主解释不同因素对酶活性影响的内在原因。（六）构建评价体系，及时反馈结果为不断提升高中生物项目化学习的质量，教师应积极构建科学合理的评价体系。在这样的评价体系中，应涵盖多元化的评价指标，全面评估学生在项目中的表现。比如项目成果方面，应关注成果的科学性、创新性、实用性以及与项目目标的契合度；过程表现方面，要考查学生在项目实施过程中的参与度、团队协作能力、问题解决能力、学习态度和方法等；核心素养发展方面，应评估学生在生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等素养方面的提升情况[5]。评价方式则要多样化，确保评价的全面性和客观性。最后还要及时反馈评价结果，使学生能够清楚了解自己在项目中的优点和不足。比如，对于“设计并制作生态瓶模拟生态系统稳定性”项目，教师可以构建如下评价体系：首先，从生态瓶的设计合理性，如生物种类搭配是否合理、营养结构是否完整；到生态瓶运行一段时间后的稳定性，如水质变化、生物存活状况等方面进行项目成果评估。其次，在过程表现评价中，观察学生在小组讨论中是否积极贡献想法、是否主动承担任务，遇到生态瓶内生物出现异常情况时是否能够有效解决问题。再次，判断学生对生态系统的结构与功能的理解深度、运用科学思维方法分析问题的能力、对生态环境保护的认识等，分析学生在生命观念、科学思维和社会责任等