立足“三位一體”多維實(shí)踐的生物學(xué)項(xiàng)目學(xué)習(xí)?

許 明 （江蘇省丹陽市第九中學(xué) 江蘇丹陽 212300）

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（project-based learning，簡(jiǎn)稱PBL）是當(dāng)前科學(xué)教育關(guān)注的熱點(diǎn)問題，強(qiáng)調(diào)教師要圍繞真實(shí)問題設(shè)計(jì)一系列的探究活動(dòng)，讓學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)科核心概念、跨學(xué)科概念和科學(xué)實(shí)踐解決問題[1]。在當(dāng)前科學(xué)教育實(shí)踐中，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)多以實(shí)踐活動(dòng)的形式展開[2]，但很多課堂存在偏重形式，忽視概念內(nèi)涵、探究深度、思維含量的現(xiàn)象。怎樣讓項(xiàng)目式學(xué)習(xí)真正發(fā)生？立足“三位一體多維實(shí)踐”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)就是一種行之有效的方法。

立足“三位一體多維實(shí)踐”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)是讓學(xué)生圍繞真實(shí)的、具有挑戰(zhàn)性問題進(jìn)行的探究性活動(dòng)。其中問題是其核心與靈魂，系統(tǒng)化、多維化的實(shí)踐活動(dòng)是其載體與關(guān)鍵。為了讓實(shí)踐活動(dòng)更好地支撐項(xiàng)目學(xué)習(xí)，筆者所在的課題組團(tuán)隊(duì)探索出“三位一體”的多維實(shí)踐活動(dòng)：組織形式上體現(xiàn)“情境化—活動(dòng)化—結(jié)構(gòu)化”相融合，實(shí)踐在方法上體現(xiàn)“教—學(xué)—做”一體化；在效果上體現(xiàn)從“學(xué)科知識(shí)→學(xué)科思維與學(xué)科價(jià)值→學(xué)科核心素養(yǎng)”的提升，并將這種實(shí)踐活動(dòng)融入項(xiàng)目學(xué)習(xí)“確定主題→規(guī)劃方案→多維實(shí)踐→展示分享→評(píng)價(jià)診斷”的操作流程中，取得較好的效果。

在2020 年5 月開展的“江蘇省學(xué)科發(fā)展示范中心”成果展示活動(dòng)中，筆者選擇了蘇科版生物學(xué)教材中沒有任何實(shí)驗(yàn)要求的內(nèi)容：8 年級(jí)下冊(cè)第23 章第2 節(jié)“生物進(jìn)化的歷程”第1課時(shí)進(jìn)行了大膽嘗試，取得了較好的效果。本文以該課為例，探討立足“三位一體多維實(shí)踐”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)在初中生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

1 確定主題——理清思路，確定方向

確定主題是項(xiàng)目學(xué)習(xí)的前提。先基于教學(xué)內(nèi)容確定研究主題，再根據(jù)學(xué)生最近發(fā)展區(qū)將主題分解成若干個(gè)具有挑戰(zhàn)性的驅(qū)動(dòng)性問題，這些問題要涵蓋核心概念，承載生物學(xué)科思想方法和核心素養(yǎng)，貼近學(xué)生生活，真實(shí)且有意義。通過一個(gè)個(gè)驅(qū)動(dòng)問題的解決架起教學(xué)內(nèi)容與項(xiàng)目主題之間的橋梁。

“生物進(jìn)化的證據(jù)”一課可由一本受英國(guó)兒童喜歡的書籍《和貝格爾號(hào)一起探險(xiǎn)》導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生了解“達(dá)爾文乘坐貝格爾號(hào)遠(yuǎn)航考察并創(chuàng)建進(jìn)化論”的故事。帶領(lǐng)學(xué)生一起“追尋貝格爾號(hào)的足跡，探尋生物進(jìn)化的奧秘”。從而明確本節(jié)課的研究主題——探尋生物進(jìn)化的證據(jù)。

分解性的驅(qū)動(dòng)問題決定了項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方向，教師可組織學(xué)生先將項(xiàng)目主題分解為具體的子項(xiàng)目，再根據(jù)子項(xiàng)目?jī)?nèi)容提出想研究的問題，歸納整理出驅(qū)動(dòng)性問題。在“探尋生物進(jìn)化的證據(jù)”一課中分解問題如圖1 所示。

圖1 “探尋生物進(jìn)化的證據(jù)”問題分解

2 規(guī)劃方案——分解任務(wù)，擬定方案

規(guī)劃方案是項(xiàng)目學(xué)習(xí)的保障，主要包括：1）確定項(xiàng)目研究小組并合理分工。按“組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”的原則將全班分為若干研究小組，每組約6 位成員。根據(jù)成員的特點(diǎn)組內(nèi)進(jìn)行合理分工，可分為督查員、觀察員、記錄員、信息收集員、材料整理員、匯報(bào)員等，讓全體成員參與到項(xiàng)目學(xué)習(xí)中。2）每組選擇感興趣的驅(qū)動(dòng)問題，由督查員到教師準(zhǔn)備好的“項(xiàng)目學(xué)習(xí)超市”中領(lǐng)取對(duì)應(yīng)材料，根據(jù)材料對(duì)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的時(shí)間、流程等作大致安排。表1 為“生物進(jìn)化的其他證據(jù)有哪些”的實(shí)施方案。

表1 “生物進(jìn)化的其他證據(jù)有哪些”小組項(xiàng)目實(shí)施方案

“凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢”。合理的規(guī)劃為項(xiàng)目學(xué)習(xí)深入開展設(shè)定了導(dǎo)圖與規(guī)范，是項(xiàng)目學(xué)習(xí)成功進(jìn)行的有力保障。

3 多維實(shí)踐——實(shí)踐探索，價(jià)值論證

實(shí)踐活動(dòng)是項(xiàng)目學(xué)習(xí)由理論付諸行動(dòng)的過程，是項(xiàng)目學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)。其中，實(shí)踐活動(dòng)不是簡(jiǎn)單的模仿與操作，而是從實(shí)踐組織形式、實(shí)施方法、再預(yù)期效果呈現(xiàn)融合、統(tǒng)一、遞進(jìn)的多維性實(shí)踐活動(dòng)。具體表現(xiàn)在：1）實(shí)踐在組織形式上體現(xiàn)“情境化—活動(dòng)化—結(jié)構(gòu)化”相融合。實(shí)踐設(shè)計(jì)要貼近學(xué)生生活或熱門話題，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律；實(shí)踐方案讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自主實(shí)施；實(shí)踐過程符合科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)。2）實(shí)踐在方法上體現(xiàn)“教—學(xué)—做”一體化。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生在實(shí)踐中反思，構(gòu)建概念。3）實(shí)踐在效果上體現(xiàn)從“學(xué)科知識(shí)→學(xué)科思維與學(xué)科價(jià)值→學(xué)科核心素養(yǎng)”的提升，即以學(xué)科知識(shí)為載體，通過項(xiàng)目式實(shí)踐活動(dòng)將其內(nèi)化、轉(zhuǎn)化、升華為學(xué)科思維、與科學(xué)價(jià)值，進(jìn)而形成學(xué)科核心素養(yǎng)（圖2）。

圖2 學(xué)科知識(shí)到學(xué)科素養(yǎng)轉(zhuǎn)化過程示意圖

本文展示的是“探尋生物進(jìn)化的證據(jù)”一課的三位一體多維實(shí)踐下的項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)踐過程。

3.1 實(shí)踐項(xiàng)目1：什么是化石？

3.1.1 活動(dòng)準(zhǔn)備 小組信息收集員到“項(xiàng)目學(xué)習(xí)超市”中選取“化石標(biāo)本”。

3.1.2 活動(dòng)目的 對(duì)化石標(biāo)本進(jìn)行分類并說出化石的形成材料。

3.1.3 步驟方法

1）觀察認(rèn)識(shí)化石標(biāo)本（層孔蟲化石、柯巴樹脂化石、糞便化石、鯊魚牙齒化石、太陽貝化石、恐龍足跡化石、植物根跡化石）。

2）將這些化石分類，并說出理由。

化石形成的材料是什么？請(qǐng)用你們組的觀察分類活動(dòng)說明。

3.2 實(shí)踐項(xiàng)目2：化石是怎樣形成的？

3.2.1 活動(dòng)準(zhǔn)備 小組信息收集員到“項(xiàng)目學(xué)習(xí)超市”中領(lǐng)取水槽；古代生物（各種孔龍、翼龍、孔龍蛋、古代植物）仿真模型；沙子、火山灰（石灰粉模擬）、泥土等沉積物；其他生物（例如，老虎、獅子、狗等）仿真模型；“化石形成過程”劇本。

3.2.2 活動(dòng)目的 模擬再現(xiàn)化石形成過程。

3.2.3 步驟方法

1）用水槽與古代生物仿真模型布置一個(gè)古代生物生活的場(chǎng)景。（旁白：在很久以前，生活著一些古代生物。）

2）將沙子、火山灰迅速倒入水槽中。（旁白：這些生物死亡后被沙子、火山灰等沉積物迅速掩埋，生物柔軟的部分，例如，內(nèi)臟等很快腐爛，只留下骨架等堅(jiān)硬的部分。）

3）水槽內(nèi)繼續(xù)倒入土壤、石子、沙子等。（旁白：隨后，沉積物越來越多，生物遺體越埋越深，沉積物變成了致密的巖石；經(jīng)過漫長(zhǎng)的時(shí)間，生物堅(jiān)硬部分如骨架也逐漸被分解，留下特定形態(tài)的空隙，這時(shí)，帶礦物質(zhì)的水可能流進(jìn)來，礦物質(zhì)填充進(jìn)入空隙，形成更堅(jiān)硬的石頭，這就是化石。）

4）水槽上層繼續(xù)放入老虎、獅子等生物仿真模型，并迅速倒入沉積物。（旁白：在新的地層上，又一群生物死亡，形成新的化石。）

5）旁白：在化石形成過程中，雖然原有的生物已消失殆盡，但大自然以自己神奇的力量保存了生物原有的大致形態(tài)。

請(qǐng)用你的模擬實(shí)驗(yàn)分析化石形成的條件。

3.3 實(shí)踐項(xiàng)目3：怎樣用化石進(jìn)行生物進(jìn)化研究？

3.3.1 活動(dòng)準(zhǔn)備 小組信息收集員到“項(xiàng)目學(xué)習(xí)超市”中選取裝有化石圖片的相冊(cè)、KT 板制成的化石記錄表。

3.3.2 活動(dòng)目的 勘探“模擬地層”，探秘地層中化石之謎；觀察始祖鳥與馬化石，探索生物進(jìn)化的規(guī)律。

3.3.3 活動(dòng)與步驟

活動(dòng)1：勘探地層之謎。

1）將化石圖片按年代由近到遠(yuǎn)的順序插入相冊(cè)中，模擬含有化石的地層。選擇一種地層（動(dòng)物或植物）進(jìn)行研究。

2）每個(gè)勘探小組進(jìn)行分工，2位采集員：自上而下翻找地層中的化石，交給采集員）；2位測(cè)試員：“測(cè)試”地層形成的年代，交給記錄員；2位記錄員：將采集的“化石”按年代“記錄”在記錄表上。

請(qǐng)觀察分析化石記錄表中的化石生物，嘗試闡述生物進(jìn)化的規(guī)律。活動(dòng)2：探究“始祖鳥”化石背后的生物密碼。1）網(wǎng)上收集始祖鳥化石與復(fù)原圖、古代爬行動(dòng)物圖、現(xiàn)代鳥類圖資料。

2）比較始祖鳥與古代爬行動(dòng)物共同點(diǎn)。

3）比較始祖鳥與現(xiàn)代鳥類的共同點(diǎn)。

根據(jù)你的收集觀察活動(dòng)，請(qǐng)推測(cè)爬行動(dòng)物與鳥類之間的進(jìn)化規(guī)律。

活動(dòng)3：探尋馬的進(jìn)化規(guī)律。

1）觀察漸新馬、始新馬、鮮新馬、中新馬、現(xiàn)代馬化石及馬蹄化石圖。2）將這些馬及馬蹄化石圖按年代進(jìn)行排序。觀察你們組排好的化石圖，有什么發(fā)現(xiàn)？馬的進(jìn)化有什么特點(diǎn)？

3.4 實(shí)踐項(xiàng)目4：生物進(jìn)化的其他證據(jù)有哪些？

在“規(guī)劃方案”表1 中已例舉，不再贅述。

4 展示分享——精心展示，分享成果

展示分享環(huán)節(jié)由各研究小組展示在實(shí)踐活動(dòng)中取得的成果。包括子項(xiàng)目研究中期的階段展示和活動(dòng)結(jié)束時(shí)的總結(jié)性展示。展示內(nèi)容包括研究過程中對(duì)項(xiàng)目主題的理解、子項(xiàng)目的選擇與理解、實(shí)踐活動(dòng)規(guī)劃、項(xiàng)目任務(wù)分工、實(shí)踐活動(dòng)中遇到的困難及解決過程、作品展示、活動(dòng)心得等。

在探尋生物進(jìn)化的證據(jù)學(xué)習(xí)中，各項(xiàng)目研究小組匯報(bào)了本組選擇的子項(xiàng)目、前期準(zhǔn)備與分工、規(guī)劃的方案、多維實(shí)踐過程、發(fā)現(xiàn)的規(guī)律與結(jié)論、心得體會(huì)等；各小組再匯總整理全班成果，個(gè)性化設(shè)計(jì)形成特色作品（課后完成）。各項(xiàng)目小組作品形式多樣：有思維導(dǎo)圖、生物學(xué)小報(bào)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、研究心得等，如圖3 呈現(xiàn)的是部分小組的作品。第2 課時(shí)小組通過演講、表演、講座等形式分享交流。

圖3 “探尋生物進(jìn)化的證據(jù)”學(xué)生作品展示

5 評(píng)價(jià)診斷——自我評(píng)價(jià)，總結(jié)完善

評(píng)價(jià)診斷在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中起著反饋與指導(dǎo)的作用。要重視學(xué)生的自我意識(shí)和自我監(jiān)控?？刹扇《嘣脑u(píng)價(jià)方式，做到定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)相結(jié)合；過程性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合；自評(píng)、小組評(píng)、教師評(píng)相結(jié)合。評(píng)價(jià)過程中既要關(guān)注學(xué)生的合作意識(shí)、責(zé)任態(tài)度、團(tuán)隊(duì)精神等情感因素，還要關(guān)注實(shí)踐過程的創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力。通過評(píng)價(jià)真正讓學(xué)生感悟到學(xué)習(xí)的快樂和收獲的喜悅，促進(jìn)學(xué)習(xí)真正發(fā)生及學(xué)生能力的提升。

在“探尋生物進(jìn)化的證據(jù)”一課中可設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)表（表2）。

表2 “探尋生物進(jìn)化的證據(jù)”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表

通過借用多個(gè)學(xué)校多個(gè)班級(jí)的課堂實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)：在“探尋生物進(jìn)化的證據(jù)”采用“三位一體”多維實(shí)踐項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式組織教學(xué)，創(chuàng)設(shè)多種實(shí)踐活動(dòng)讓學(xué)生充分感悟，注重學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)與成果展示。課堂中學(xué)生思維異常活躍，他們大膽嘗試、分工合作、大聲表達(dá)，收獲意想不到的效果。因此，本節(jié)課被選為2020 年鎮(zhèn)江市網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)示范課，在全市推廣學(xué)習(xí)。

值得注意的是：在第1 個(gè)班的實(shí)踐中，由于材料提前分發(fā)，學(xué)生注意力轉(zhuǎn)移到了新奇的材料身上，忽視了對(duì)知識(shí)本身的理解與構(gòu)建，課堂呈現(xiàn)“假探究”現(xiàn)象。第2 個(gè)班實(shí)踐時(shí)，筆者將所有材料放置在“探究實(shí)驗(yàn)超市”中，學(xué)生設(shè)計(jì)方案后根據(jù)自己的興趣愛好到超市中領(lǐng)取物品進(jìn)行實(shí)踐，就是這一操作既營(yíng)造了自主探究的氛圍，又解決了學(xué)生注意力轉(zhuǎn)移的問題。因此，立足“三位一體”多維實(shí)踐的項(xiàng)目學(xué)習(xí)需要教師分析學(xué)生的學(xué)情，處理好各個(gè)細(xì)節(jié)，這樣項(xiàng)目學(xué)習(xí)才能有序進(jìn)行。

總之，立足“三位一體”多維實(shí)踐的項(xiàng)目學(xué)習(xí)是一種進(jìn)階式深度學(xué)習(xí)，它以項(xiàng)目成果為終點(diǎn)；以真實(shí)問題為驅(qū)動(dòng)；以基于情境的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)為載體；以學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)提升為目標(biāo)。實(shí)踐中筆者所在團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)：在“三位一體”的多維實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生的“學(xué)”“做”“研”能力得到提升；核心知識(shí)得到強(qiáng)化，思維得到拓展，生物學(xué)科思維與價(jià)值得到運(yùn)用，這種用“高階學(xué)習(xí)”帶動(dòng)“低階學(xué)習(xí)”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)法，能有效促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的形成。