生物学项目化学习实施“四要点”

摘  要：项目化学习是一种以支持学生探索真实问题、产生可见的项目成果为特征的学与教的方式。借鉴夏雪梅博士的研究模型，从项目化学习的过程入手，从学生的动机、基础、体验、思维视角来优化项目化学习各个阶段的设计。以“遗传病”内容教学为例，具体说明生物项目化学习四个阶段的实施要点。

关键词：高中生物学；项目化学习；遗传病

*本文系江苏省教育科学“十四五”规划重点课题“基于SOLO分类理论的高中生学业述评指标体系建构与实践路径研究”（编号：B/2022/03/67）、江苏省无锡市教育科学“十四五”规划2021年度课题“中学生生物科学探究能力培养的教学策略研究”（编号：I/D/2021/25）的阶段性研究成果。

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“课标”）指出：“本课程高度关注学生学习过程中的实践经历，强调学生学习的过程是主动参与的过程，让学生积极参与动手和动脑的活动。”［1］项目化学习是一种以支持学生探索真实问题、产生可见的项目成果为特征的学与教的方式。显然，项目化学习较为契合课标关于“实践”“主动参与”的要求。借鉴夏雪梅博士的研究模型［2］，笔者从项目化学习的过程入手，从学生的动机、基础、体验、思维等维度来优化项目化学习各个阶段的设计。

下面，以“遗传病”内容教学为例，具体说明各阶段的实施要点。我们组织学生选择一种遗传病开展项目化学习，调查群体发病率、遗传方式，学习发病机理、诊疗技术、预防措施、人文关怀等内容，访谈专家，现场学习，撰写研究报告。

一、 将学习目标转化为项目主题

项目化学习应以学生的真实生活为基础，将学习目标转化为学生探索研究的主题。项目化学习的目标要着眼学生学科核心素养的提升，满足学生对自身理解知识和掌握学习任务的要求，并关注对学习过程的评价。

人教版高中生物学必修2《遗传与进化》模块主要涉及两个知识主题：一是“遗传信息控制生物性状，并代代相传”［3］，二是“生物的多样性和适应性是进化的结果”［4］。“遗传病”是前者的一个次位概念，内容要求是“举例说明人类遗传病是可以检测和预防的”［5］。

首先，针对“遗传病”相关内容，将核心素养目标具体化（详见表1），与项目化学习挂钩，整体推进项目化学习目标对应的核心素养落地生根。

然后，教师引导学生选择某种遗传病作为项目化学习的主题。比如，人类红绿色盲是最常见的一种遗传病，有学生选择了“如何减少人类红绿色盲？”这一研究主题。

二、 设计驱动问题来推进项目进程

项目化学习主题确定后，教师就要设置情境，设计一系列驱动问题来引导、帮助学生完成项目。在初始阶段，教师要真实掌握学生的知识储备，确定学生的最近发展区，在起点和目标之间搭建脚手架，组织丰富的实践活动。

开展“遗传病”项目化学习之前，笔者通过发放问卷和个人访谈，了解学生的已知、未知、想知。然后，设置真实情境，组织开展遗传病的社会调查，为学生的学习创设问题场域，激发学生的学习兴趣，培养学生解决真实问题的能力。遗传病给患者家庭带来了痛苦，也给社会带来了沉重负担。它客观存在，无法回避。唯有正视并了解它，知晓规律，才能掌握主动，避免病患，造福众生。笔者将遗传病背景与教材各章节内容建立有机联系（如下页图1所示），充分利用学生的知识储备，使学习内容在主题之下徐徐展开，助力学生建立知识网络。

例如，有学生选择了“苯丙酮尿症”作为研究主题。教师创设真实情境，提供如下材料，通过问题链，引导学生分析遗传谱系，联系前后知识，温故知新，完善与丰富知识结构。

图2为人体内苯丙氨酸的代谢途径，请根据图示讨论下列问题：

（1） 请说明酶在代谢途径中的作用。

（2） 据图可知，苯丙氨酸代谢产物有

。

（3） 下列遗传病是缺乏何种酶所致？

① 白化病：    ；② 苯丙酮尿症：    ；③ 黑尿症：    ；④ 酪氨酸代谢紊乱症：    ；

（4） 苯丙酮尿症患者皮肤变白的原因是

。

（5） 从上述苯丙氨酸代谢实例中，可以看出基因、蛋白质和性状之间存在什么关系？

。

此段材料要求学生调用蛋白质代谢的有关知识，从代谢的角度认识苯丙酮尿症的实质是基因的变异，从分子的角度加深对生命复杂性的认识，为项目化学习指明方向。

三、 以具身认知的方式开展项目内容

具身认知理论认为：学生的生理体验与心理状态之间有着强烈的联系，身体体验还会影响认知与思维；学生身临其境，方能亲身经历、感同身受。最好的学习方式是实践，最好的学习环境是现场，项目化学习亦然。

医院是遗传病治疗的主要机构，也是筛查遗传病的第一道防线。我们邀请W市妇幼保健院新生儿遗传病专家J医生给学生做讲座，现场回答学生的提问。J医生介绍了W市新生儿遗传病的概况，重点介绍了苯丙酮尿症在W市的患病及诊疗情况。从中，学生获知：苯丙酮尿症是一种常染色体隐性遗传病，该病如能早发现、早干预、早治疗，患儿发育可基本恢复正常；W市七年中确诊24人，目前全市处于治疗阶段的有70多位青少年，他们吃的是无苯丙氨酸的奶粉，用食疗的方法预防因缺乏苯丙氨酸羟化酶导致苯丙氨酸过多而造成的大脑损伤。当J医生讲到，苯丙酮尿症患儿需要终生控制饮食，不能食用普通食品时，学生都露出了同情的神色。当J医生展示并让部分学生品尝了没有自然食品色香味和口感的无苯丙氨酸奶粉时，想到患儿需要一日三餐吃这样单一的食品，许多学生潸然泪下，悲悯之情油然而生。当J医生介绍我国政府为苯丙酮尿症患儿无偿提供特殊奶粉时，现场响起了热烈的掌声。这种思政教育润物无声、自然生动、入心入脑。六一儿童节时，我们再次组织部分学生，去到医院参加苯丙酮尿症患儿的联欢会。在现场，学生纷纷鼓励患儿坚持食疗，坚决不吃普通食品，保护好自己的大脑。

项目化学习一般以团队为主体，现场体验学习跳出了知识教学的窠臼，从学科教学走向了学科育人，从学科走向了课程，社会责任的培养落到了实处。学生回校后都写出了高质量的项目化学习报告，既有遗传病知识的剖析，也不乏感人的抒情、生动的描述，更有对生命意义的哲学思索。

四、 通过问题解决评价项目成果

评价是项目化学习的重要一环。我们通过项目化学习汇报会，组织学生相互学习和评价，引导学生在交流中反思，提升项目化学习的质量。同时，教师通过评价了解学生所获、所惑、所思，不断调整和改进教学，保障教学相长，更好地发挥评价诊断、评估、增值的功能。我们把问题解决作为评价的背景，创设多元的场景，以暴露学生存在的问题，并提供解决方案，提升学生项目化学习的成效。

在“遗传病”项目化学习的评价阶段，教师出示图3并组织学生讨论：它有可能是哪几类遗传病？哪类遗传病最有可能？如果这种遗传病是红绿色盲，它的传递途径还是“祖父—父亲—儿子”吗？这时的遗传途径与表面的“祖父—父亲—儿子”一致吗？接着，教师进一步追问：如何判断遗传病的类型？其一般规律是什么？以此，深化学生对假设演绎法在遗传病判定过程中作用的认识，加深对现象与本质的科学思考。

问题解决是评价的手段，而进阶评价体现在问题解决的条件上，问题越是结构不良、多元、发散，挑战就越大，需要的能力也越大，也就更能锻炼学生。围绕“遗传病”项目化学习，我们设置了多种可能的场景，来评价学生的发散思维，实现评价增值功能。在项目化学习过程中，我们还特别关注对学生团队合作精神的评价，引导学生学会相互协作、取长补短，共同进步。

项目化学习需要实事求是、因材施教，采用丰富多样的探究方式，突出学生的参与性、实践性。比如，项目化学习还需要对学生作业作出相应变革，倡导科学阅读、科学实践、科学写作、科学表达，让学生参与科学研究全过程，全方位提升学生的素养。

参考文献：

［1］［3］［4］［5］ 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）［S］.北京：人民教育出版社，2020：2，16，17，17.

［2］ 夏雪梅.项目化学习中“教师如何支持学生”的指标建构研究［J］.华东师范大学学报（教育科学版），2023（8）：90102.