指向深度学习的初中生物项目化教学

摘 要：项目化教学与深度学习之间是相互契合的，利用项目化教学设计引导学生进入深度学习，其项目背景中包含真实情境问题，由不同层次的项目任务驱动学生深度学习的开展。开展《植物的生长发育》项目式教学，倡导学生在自主、合作、探究中进行知识技能的学习，激发学生主动地进行知识的意义建构，能有效促进深度学习的发生，从而培养学生的核心素养。

关键词：初中生物；项目化教学；深度学习；植物的生长发育

一、项目化教学与深度学习的契合

项目化教学是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在一个真实的情境中，根据真实的现象提出一个真实的问题，再将问题分解成有一定关联和不同层次的任务，进而驱动学生学习；引导学生利用前概念和已有的经验，以及各种工具和资源，理解核心知识并学以致用；以探究型学习为基础，培养高阶思维和关键能力，如批判性思维、沟通、协作和创造力等^［1］，指导学生解决实际问题，同时学生可通过多种方式展示项目解决的成果。项目化教学与学科教学的关系如图1所示。

深度学习是指在教师指导下，学生围绕具有挑战性的学习主题，通过积极的探究实践，深刻地掌握学科核心知识，并运用知识解决实际问题。在这个过程中，教师通过设计有层次的任务来驱动学生的学习，同时为学生提供支架和引导，激发他们学习的积极性和主动性。

项目化教学强调设计思维的培养和对概念的建构与理解，引导学生在做中理解概念，形成专家思维，实现跨情境的迁移。可以说，项目化教学是实现深度学习的有效教学方式。

开展项目化教学，倡导学生在自主、合作、探究中进行知识技能的学习，能激发学生主动地进行知识的意义建构，有效促进深度学习的发生，从而培养学生的核心素养。可以说，项目化教学与深度学习之间是相互契合的，利用项目化教学设计引导学生进入深度学习，其项目背景中包含了深度学习的真实情境，由不同层次的项目任务驱动学生深度学习的开展。

二、指向深度学习的项目化教学案例

教学《植物的生长发育》时，按照上述项目化教学程序进行了实践。

（一）项目背景：引导深度参与

此次项目的学习内容是苏科版初中生物学八年级上册第19章《植物的生殖和发育》第2节的内容。本部分内容的核心概念是“种子的结构”。前置内容为：植物果实与种子的形成过程，胚珠中的受精卵发育成胚，受精极核发育成胚乳，珠被发育成种皮，种子的结构由种皮、胚乳和胚三部分组成等。教材精选了两种代表性的种子作为教学内容，两种种子的结构既有相同点，也有不同点。通过认识种子的结构可以建构种子中各结构的概念，围绕着“结构与功能观”进行教与学。这也为后续学习“种子萌发需要的条件”及“萌发后的植物的发育”奠定了基础。

在学习本节内容之前，学生已经掌握了光合作用、呼吸作用、能量的来源与释放等基础知识，也知道了种子的由来，但对于种子内部的结构是怎样的还缺乏认知。

通过以上项目背景分析可以选择项目方向为“研究种子的结构与功能”，从而联系生活实际解决相应的真实问题。这也为建构深度学习的情境、帮助学生进入深度学习的状态做了铺垫。

（二）项目目标：指向深度学习

深度学习的教学目标指向学生对学科核心知识的理解与掌握、学科基本思想的体验与感悟、学科关键能力的培养与形成，以及学科高阶思维的渗透与提升。^［2］

此次项目化教学，以“千年古莲子”的真实事例作为深度学习的背景，引发学生的探知欲，从而促进学生进入以支架式项目任务为支撑的沉浸式学习主题情境，提高学生接受知识的效率，同时让学生直观地感受知识、丰富体验。项目目标如下：

1. 通过探究种子的结构与各结构的功能来解决真实问题：古莲子具有超长寿命的奥秘。

2. 对玉米、蚕豆种子的结构进行探究，建构核心概念“种子的结构”，理解各结构与功能的相互关系，学习科学观察、科学探究的方法，树立批判性思维和科学思维的意识。

3. 通过学习植物的生长发育，建立生命观、结构与功能观，培养局部与整体的观察方法和思维方式。

（三）项目实施：组织深度探究

1. 设计思路

项目化教学流程包括：设定项目情境，引出项目任务，设置项目任务之间的关联，将概念建构系统化，并将课堂上所学得的知识进行迁移、运用至课外的实践任务中；在此过程中，通过评价促进学习的推进。具体思路如下：

创设项目情境。通过“千年古莲子开花”的新闻让学生进入项目化学习情境，引起学生对种子结构的关注。在项目实施前给出项目评价量表，以明确的量化方式对学生课堂各环节的过程性表现进行评价。学生可以自评，也可以互评。评价标准是课前已经明确的目标，在课堂上需要根据真实表现进行评价，以此来推进深度学习。

设置项目任务驱动。分解项目目标，形成项目任务，分别为：探究单、双子叶种子的不同点与共同点，归纳出种子的结构特点；迁移到真实情境，探究莲花种子的结构特点。

展示项目成果。学生解决“古莲子为何具有千年生命力”的疑惑。设置项目化作业，运用课堂所学完成实践任务——利用莲子种植莲花，并观察记录生长发育情况。

为了让学生深刻理解不同种子结构之间的关联，以理解知识之间的逻辑，运用多种形式对知识进行再次加工，达成知识结构化并向深度学习的高层次——抽象拓展阶段发展，各级项目化任务围绕“植物的生长发育”这个教学主题有序展开。实践方面，包含课堂实践与课后实践；也有微观的解剖与观察和宏观的培育种植莲花；同时还设计了个人实践与小组实践，体现了多样化的课堂教学，有利于学生多种能力的发展。

2. 具体过程

（1）创设项目情境

教师展示2022年6月在杭州北宋千年古莲子绽放的图片，提出问题：千年前的古莲花是如何重现的？再播放“考古发现千年前的古莲子到古莲花盛开”的视频，引导学生思考：古莲子属于植物的什么器官？为什么古莲子历经千年仍具有生命力？引出古莲子作为种子，它具有的功能是与其结构密不可分的。由此确定项目主题与目标：通过探究种子的结构，解开古莲子具有千年生命力的奥秘。

（2）分项目探究

教师将全班六个小组一分为二，三个小组完成项目任务1，三个小组完成项目任务2，然后全班一起完成项目任务3、4，最后完成作为项目作业的项目任务5。

项目任务1：探究玉米种子的结构

首先，了解观察方法：从整体到局部、从外到内、由已知到未知。然后，自主完成以下八个子任务：（1）看一看。观察外观，种子的颜色是什么？它是种子什么结构的颜色？（2）画一画。描述其外形，画出其结构。（3）剥一剥。玉米种子的外皮有几层？（使用紫色玉米粒）（4）掰一掰。剥除外皮后，里面是什么结构？还能再分吗？（5）切一切。切开种子，观察内部结构。（使用白色玉米粒）（6）想一想。玉米种子的营养成分主要储藏在哪里？（7）认一认。观察不同生长状态的玉米种子，识别并指出玉米子叶与胚乳。（8）讲一讲。小组代表根据结构示意图讲解玉米种子的结构和组成。

项目任务1设置了八个子任务，驱动学生从外到内、由已知到未知地展开探索。这个过程中，借助教师提供的材料和驱动问题，学生的学习从浅到深逐渐展开。最后一个子任务更是促进学生进行知识的自我整合，逐渐建构“种子的结构”这个核心概念。

项目任务2：探究蚕豆种子的结构

通过问题串推进项目任务的实施：（1）蚕豆种子的外部结构有哪些？（2）蚕豆种子的内部结构有哪些？（3）营养物质储存在何处？如何验证？（4）蚕豆种子与玉米种子的异同点是什么？（5）画出蚕豆种子结构示意图，并准确指出各部分结构的名称。

项目任务3：探究种子的类别通过观察干种子，再次突出种皮的牢固程度。剥开种皮，观察子叶是否可分，判断是一片子叶还是两片子叶。根据子叶数量，把植物分为单子叶植物和双子叶植物。

项目任务4：总结种子的结构及特点

总结出种子的结构由种皮和胚组成。种皮牢固，种皮上的种孔是种子的胚与外界连通的结构；有些种子有胚乳，有些种子的胚乳被子叶吸收；胚的结构包括胚芽、胚轴、胚根、子叶；有些植物具有一片子叶，有些植物具有两片子叶。胚是植物种子的主要部分，是一个小小的植物生命体。再通过观察陈年莲子的特点，让学生思考并回答古莲子能历经千年仍具有生命力的原因：（1）古莲子种皮非常坚硬，能很好地保护内部结构；（2）种子浸泡在水中可浮在水面上，说明内部存有一定量的空气，可以提供维持内部胚的最低生命活动所需要的氧气和氮气；（3）莲子没有被水浸泡变软，内部也没有水分进入，可以判断其种孔闭合消失了，把胚与外界隔绝开了，防止水分和微生物等进入。最后通过观看科学家的解释视频，完整解答古莲子的奥秘。

学生小组讨论、归纳、总结种子的结构特点与相关功能，再回归主题情境“千年古莲子开花”，对建构的知识进行迁移运用来解决现实问题。这既是过程性的任务驱动，又是本课的成果展示，需要由小组代表展示种子结构，进行总结，并结合课堂上所学的种子结构和功能特点来解答古莲子的奥秘。

项目任务5：思考如何使莲子萌发，盛开莲花，并进行实践，观察并记录整个过程

在项目化实施过程中设置递进的支架式任务，驱动学生从知识的前结构向单点结构、多点结构、关联结构甚至抽象拓展结构发展，进行深度学习。项目任务驱动的设计遵循“最近发展区”原则，如项目任务1中的8个子任务和项目任务2中的5个问题，都是以学生在教师的指导下所能解决的问题作为驱动，以此推进学习。项目任务3与项目任务4进一步驱动学生继续对植物种子结构进行归纳总结，从而形成结构化知识，达到关联结构的深度学习，并迁移运用形成的关联结构水平（种子的结构与功能）来解决关于古莲子具有千年生命力的奥秘。利用课后拓展作业，引导学生在课外实践中培育莲子并观察其生长发育，以期在后续的学习与实践中为逐渐形成生命观念而积累思维基础。

（四）项目评价：检测深度学习效果

在项目学习开始前，教师指导学生学习项目评价量表（如下页表1所示），了解不同表现对应的层次及得分，以便在项目学习过程中进行自评、互评及小组评价。三个不同层次的评价标准促使学生对自己、他人、小组的学习处在什么层次和如何达到更高层次都有了清晰的认识，有利于学生高阶思维能力发展和核心素养提升。

在项目化学习过程中把评价前置，让学生在开始学习之前就了解评价的标准，有助于学生关注并调整自己的学习表现，达成深度学习。

总之，此次项目化教学，让学生从符号学习逐步走向逻辑学习，并最终推动学生达成深度学习。通过任务驱动的方式，学生能够建构核心概念和相应的知识框架，在科学探究过程中学习科学方法和科学思维。最后，在项目成果展示、交流和小组评价环节中，学生实现了意义层面的学习，同时将所学知识迁移运用到实践活动中去，在实践中体会、思考结构与功能观。

参考文献：

［1］ 夏雪梅.项目化学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践［M］.北京：教育科学出版社，2018：127.

［2］ 龚静，侯长林，张新婷．深度学习的生发逻辑、教学模型与实践路径［J］.现代远程教育研究，2020（5）：46-51.