大概念支架下的“雙線”融合式項目化學習設計*
——以“遺傳與進化”為例

侯小英|浙江省湖州市吳興區(qū)教學研究與培訓中心

許智霞|浙江省湖州市吳興區(qū)環(huán)渚學校

項目化學習是一種以項目為驅(qū)動的綜合性學習方式，強調(diào)學習情境的真實性，讓學生在做事的過程中建構(gòu)概念、理解概念，從而逐步形成專家思維[1]。近年來，項目化學習在初中科學教學中得到了廣泛應用，但在學科教學與項目化學習融合的過程中也出現(xiàn)了一些問題，如：沒有聚焦學科核心概念，導致學習活動的形式大于學習內(nèi)容；沒有實現(xiàn)學科核心知識之間的緊密聯(lián)系，導致學生無法建構(gòu)有序而結(jié)構(gòu)化的知識系統(tǒng)，使學習過程淺表、學習結(jié)果低階。下面，筆者以浙教版義務教育教科書《科學》九年級下冊（以下簡稱“九下《科學》”）中的“遺傳與進化”為例，就大概念支架下的項目化學習進行實踐探索。

一、大概念支架下項目化學習設計的基本模型

大概念以概念體系為基礎，具有合理的框架、有序的結(jié)構(gòu)，是一種建構(gòu)體系與進行高階思維活動的學習工具與支架。大概念為我們的學習提供了一種“概念性視角”，即用概括的、整合的方式去認識事物，獲得對事實、技能的更為本質(zhì)、更為上位的理解[2]。大概念具有強大的統(tǒng)領(lǐng)力，將其作為項目化學習設計的支架，可以有效解決項目化學習活動中“散”的問題，使所有的學生活動緊緊圍繞一根主線，進而發(fā)展學生的高階思維和關(guān)鍵能力。

大概念支架下項目化學習設計的基本模型是將“大概念支撐線”與“項目化設計線”進行融合，在真實情境中以大概念為指引，以項目為驅(qū)動，使學生在做事中形成學科觀念、在實踐中落實核心素養(yǎng)?！按蟾拍钪尉€”基于課程標準、教材及學生學情，包含豐富的學科知識和學科思維；“項目化設計線”提供了學習的真實情境，提出需要解決的問題并在此基礎上進行學習活動和開展評價。

大概念支架下的“雙線”融合式項目化學習設計的基本模型詳見圖1，它可分為四個階段：階段一是明確大概念，確立項目化學習的核心目標；階段二為根據(jù)大概念，搭建項目化學習的知識框架；階段三為細化大概念，設計項目化學習的驅(qū)動項目；階段四為對標大概念，開展項目化學習的全程評價。其中，階段一、二的重點在于厘清必備的學科知識和基本技能，在知識的基礎上發(fā)展思維；階段三、四的核心在于創(chuàng)設一個帶動學生思考、認知和體驗的真實載體，在高階思維的包裹下實現(xiàn)對概念的深入理解和對知識的遷移應用。

圖1 大概念支架下的“雙線”融合式項目化學習設計的基本模型

二、大概念支架下項目化學習設計的案例剖析與實踐探索

根據(jù)上文對基本模型的分析，在創(chuàng)設項目活動時，教師可以借助大概念，建立課程標準、教學內(nèi)容與學情的聯(lián)結(jié)，確立學習目標，搭建知識框架，開展項目化實踐活動和學習評價。

（一）明確大概念，確立項目化學習的核心目標

真正的項目化學習并不是從做項目或做實驗開始的，而是從學生應該理解和掌握的關(guān)鍵概念和能力出發(fā)的[3]，因此在開展項目化學習之前要先明確大概念、確立核心目標?！读x務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“《課程標準》”）明確提出了13個學科核心概念和4個跨學科概念，這些都可以作為教學設計的大概念。教師要在精準把握《課程標準》的基礎上梳理學習內(nèi)容，提煉出重要概念，并通過重要概念將許多零散的事實性知識聯(lián)結(jié)在一起。以“遺傳與進化”為例，教師要從學科本質(zhì)角度思考“學生為什么要學這部分內(nèi)容”“學習這部分內(nèi)容對于學生而言有什么意義”[4]，然后確定概念表，詳見表1。

表1 “遺傳與進化”概念表

大概念支架下的學習目標制訂指向?qū)＜宜季S，關(guān)注的是學生通過學習獲得了什么樣的學習成果，目的是保證學習的深度?；趯Υ蟾拍钪匾缘恼J識，埃里克森提出了KUD目標模型：K（know）是知道，知道的是事實性知識；U（understand）是理解，理解的是概念；D（do）是做，做的是技能，包括探究實踐等。從這三個要素的指向，我們不難看出KUD目標模型的核心是“U”，只有理解了概念才能知道事實性知識，才能“做”[5]。如“遺傳與進化”項目的核心概念是“生命的延續(xù)與進化”，我們可建立其KUD目標模型，詳見表2。

表2 “遺傳與進化”KUD目標模型

（二）根據(jù)大概念，搭建項目化學習的知識框架

核心概念“生命的延續(xù)與進化”，涵蓋“生物的遺傳變異和環(huán)境因素的共同作用導致了生物的進化”這一主要學習內(nèi)容，涉及進化思想、進化證據(jù)、進化原因等諸多重要概念，需要學生具備一定的邏輯辨析思維能力。教師應將這些零散的小概念加以整合，形成一個完整的知識框架（詳見圖2），使學生在學習時不會感覺到“繞”“亂”。

圖2 大概念支架下的知識框架

（三）細化大概念，設計項目化學習的驅(qū)動項目

驅(qū)動項目是將“大概念支撐線”和“項目化設計線”兩條線索結(jié)合起來的關(guān)鍵，包括驅(qū)動問題和驅(qū)動事項兩方面。驅(qū)動問題從本質(zhì)上直接反映大概念，是進行驅(qū)動事項設計的基礎和導向[6]。例如，我們可以在“穩(wěn)定與變化”這個跨學科大概念的統(tǒng)領(lǐng)下關(guān)注“生命的延續(xù)與進化”這個核心概念，將驅(qū)動性問題表述為“有哪些證據(jù)可以證明生物在進化”和“是什么原因?qū)е铝松锏倪M化”。驅(qū)動事項是對驅(qū)動問題的項目化[7]，是在學生身心發(fā)展特點的基礎上開展的有趣、有挑戰(zhàn)性的活動。九年級學生已經(jīng)知道了生命的基本特征、生物的多樣性等知識，初步領(lǐng)會了生物體結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性，也具備了一定的分析能力和推理能力，這些都為項目事項的展開奠定了良好的基礎。如“尋找生物進化的證據(jù)”項目化學習活動的主要目標是培養(yǎng)學生的證據(jù)意識，那么除了要找到生物進化的直接證據(jù)外，還應該找到一些其他方面的證據(jù)，這樣才能讓學生基于證據(jù)建立解釋，從而認同生物進化的事實[8]，其活動設計如下。

【項目事項】尋找生物進化的證據(jù)

本質(zhì)問題：現(xiàn)在地球上那么多的生物是進化來的嗎？

驅(qū)動性問題：有哪些證據(jù)可以證明生物在進化？

活動一：尋找生物進化的直接證據(jù)

問題1：目前地球上還能找到記錄古代生物形態(tài)結(jié)構(gòu)信息的證據(jù)嗎？

學習支架1：九下《科學》第22頁讀圖（馬的化石）活動及相關(guān)材料。

問題2：為什么化石生物與現(xiàn)在生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)不一樣呢？

說明：地球上的生物是在不斷變化的。

問題3：當考古學家找到很多化石后，科學家們又是怎樣對這些化石進行研究的？

學習支架2：視頻《化石的發(fā)現(xiàn)與研究》。

評價方式1：嘗試建構(gòu)“現(xiàn)代馬”進化的化石證據(jù)鏈（學習評價詳見表3）。

活動二：尋找生物進化的間接證據(jù)

問題4：除了化石，還有哪些證據(jù)能證明生物是在不斷進化的？

學習支架3：九下《科學》作業(yè)本A第7頁，比較和分析幾種脊椎動物（蠑螈、雞、黑猩猩、人）胚胎發(fā)育早期的形態(tài)結(jié)構(gòu)——胚胎學證據(jù)。

學習支架4：教師提供相關(guān)資料，讓學生比較和分析一些脊椎動物的前肢（鳥的翼、鯨的鰭、馬的前肢、人的上肢）等同源器官胚胎發(fā)育早期的形態(tài)結(jié)構(gòu)并嘗試解釋其成因——解剖學證據(jù)。

學習支架5：九下《科學》作業(yè)本B第5頁，比較和分析人與黑猩猩、鯊魚、小麥、酵母菌等不同生物體內(nèi)細胞色素C的氨基酸系列差異——分子生物學證據(jù)。

說明：地球上的生物來自共同的祖先。

評價方式2：嘗試繪制“進化樹”（學習評價詳見下文階段四中編寫的表3）。

驅(qū)動項目設計的一般模式詳見圖3，它是將大概念轉(zhuǎn)化為驅(qū)動性問題，將核心概念轉(zhuǎn)化為子問題，然后以真實的驅(qū)動事項項目化驅(qū)動問題，在項目活動中回答子問題。當然，這個過程需要學習支架的幫助。

圖3 驅(qū)動項目設計的一般模式

（四）對標大概念，開展項目化學習的全程評價

項目化學習的開展需要對標大概念，對學習過程和學習結(jié)果進行及時評估，以確保項目化學習始終指向?qū)W習目標，避免出現(xiàn)活動形式大于內(nèi)容的尷尬局面。因此，全程評價是項目化學習成效得以保障的重要手段。根據(jù)“遺傳與進化”KUD目標模型和對“尋找生物進化的證據(jù)”項目化學習活動中驅(qū)動性問題的回應，聚焦“評價是否能夠體現(xiàn)對大概念的深度理解”[9]“是否能夠指向?qū)W習目標”“是否能夠體現(xiàn)過程性和參與度”等方面，筆者參考《項目化學習評價量表的設計與應用》一書中的相關(guān)內(nèi)容[10]，編寫了學習評價表，詳見表3。

表3 “尋找生物進化的證據(jù)”項目化學習評價

三、大概念支架下項目化學習設計與實施的成效及反思

要從傳統(tǒng)的以知識和技能為本的分科教育轉(zhuǎn)向以能力和思維為本的素養(yǎng)教育，我們就必須加強知識整合，強化真實驅(qū)動，為培養(yǎng)具有創(chuàng)造性解決問題的公民奠定堅實基礎。高質(zhì)量的學科項目化學習需要以高質(zhì)量的學科知識作為支撐，而以大概念作為學習支架的項目化學習具有系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性，可以統(tǒng)整目標、內(nèi)容、項目、評價，使整個學習過程有深度，學生思維有高度。如在“尋找生物進化的證據(jù)”項目化學習活動中，為了驗證學生的學習成效，筆者特別設計了評價表。在將此表應用于我校九年級四個班教學的過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，由于有了“生命的延續(xù)與進化”這個核心概念的統(tǒng)領(lǐng)，該活動高度融入了化石、進化、適應、物種可變等零散知識，實現(xiàn)了知識點從分散型到整合型的跨越，解決了項目化學習形式有余而深度不足的問題。同時，筆者發(fā)現(xiàn)學生具備了一定程度的推理論證思維和創(chuàng)新思維，能夠基于證據(jù)建立證據(jù)與解釋之間的關(guān)系并提出合理見解，其推理論證思維得到了充分的鍛煉。此外，學生在小組合作中也表現(xiàn)出了良好的人際交往能力和溝通協(xié)調(diào)能力，這表明大概念支架下的項目化學習活動彌補了傳統(tǒng)教學中學生思維淺表、能力不全等缺陷。

當然，本文只是一個案例，而從一個到一系列并在教學中廣泛實施還有很長的路要走，但是大概念支架下的項目化學習是教學研究的一種趨勢，值得長期探索?！酲?/p>