項目式學習在高中生物教學中的應用分析

摘 要：在高中生物教學中，項目式學習通過圍繞生物學核心概念設計綜合性項目，為學生提供了實踐操作和深入探究的機會，并通過引入真實問題和實踐任務，幫助學生更好地掌握知識，培養(yǎng)他們的科學探究精神、團隊合作意識和問題解決能力.本文將探討項目式學習在高中生物教學中的應用途徑，并通過具體案例分析其在知識系統(tǒng)構建、知識應用能力提升和學生綜合素質培養(yǎng)方面的實際效果.

關鍵詞：項目式學習；高中生物教學；應用

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2025）03-0140-03

收稿日期：2024-10-25

作者簡介：陳現，中學一級教師，從事高中生物教學研究.

生物學科涉及的概念和原理通常較為抽象且復雜，如遺傳機制、生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)、細胞生物學等.傳統(tǒng)教學中，這些內容往往缺乏實際的操作和驗證，導致學生難以將理論知識與實際應用相結合.項目式學習通過設計綜合性的學習項目，將理論知識與實際操作相結合，為學生提供了一個探索和實驗的機會，極大地豐富了他們的學習體驗.

1 項目式學習概述

（1）項目式學習是一種以學生為中心的教學方法，旨在讓學生圍繞實際問題或任務展開深入探究，以培養(yǎng)其自主學習、問題解決、批判性思維等核心素養(yǎng).在項目式學習中，教師通常會設計一個與課程內容密切相關的項目，學生通過小組合作、自主研究、實驗操作等多種方式，探討和解決問題^[1].在這一過程中，學生不僅要運用已有的知識，還需通過查閱資料、實驗驗證、數據分析等手段獲取新的知識，從而實現知識的深化與擴展.

（2）項目式學習強調學習過程的開放性和探究性.學生在完成項目的過程中需要經歷問題的提出、方案的設計、實驗的實施、結果的分析和最終的展示等多個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都需要學生積極參與，教師則起到引導和支持的作用.在這一模式下，學生的學習不僅局限于課本知識，而是要將所學內容與實際應用緊密結合，形成對知識的深刻理解和靈活運用.

（3）項目式學習的優(yōu)勢在于能夠提高學生的參與度，激發(fā)他們的學習興趣.同時，它還可以培養(yǎng)學生的團隊協作能力、時間管理能力以及溝通表達能力.此外，通過項目式學習，學生能夠更好地理解學科知識的實際應用價值.在高中生物教學中，項目式學習可以設計與生物學概念和技能相關的項目，使學生在實踐中鞏固所學知識，提升學科素養(yǎng).

2 項目式學習在高中生物教學中應用的必要性

2.1 培養(yǎng)學生的科學探究精神

在項目式學習中，教師引導學生去發(fā)現問題、提出假設、設計實驗并進行驗證，這一過程不僅能夠幫助學生掌握生物學知識，還能夠培養(yǎng)他們的科學探究精神.在具體的生物學項目中（如探究環(huán)境對植物生長的影響或分析不同條件下酶活性的變化），學生需要從問題出發(fā)，通過自主研究與團隊合作，經歷觀察、實驗、數據分析、結論得出等一系列科學探究活動.

2.2 促進學生知識的系統(tǒng)構建

而項目式學習通過設計與生物學主題密切相關的綜合性項目，使學生能夠將零散的知識點融會貫通，在實踐中逐步構建起完整的知識體系^［2］.在項目式學習中，學生不再被動接受知識，而是通過解決實際問題，主動將不同章節(jié)、不同層次的生物學知識整合在一起.例如，在一個以“生態(tài)系統(tǒng)能量流動與物質循環(huán)”為主題的項目中，學生需要運用之前學習過的光合作用、呼吸作用、食物鏈與食物網等知識，結合所學的生態(tài)平衡概念進行深入探究，這樣的過程能夠促使學生將各個知識點聯系起來，在應用中理解其內在聯系，從而構建出一個系統(tǒng)化的知識網絡.

2.3 提升學生的知識應用能力

項目式學習通過為學生提供真實的項目任務，促使他們將課堂上學到的生物學知識直接應用于實踐，從而大幅提升其知識應用能力.在項目式學習的過程中，學生面對的是具有挑戰(zhàn)性和開放性的問題，需要綜合運用生物學的多個知識領域來提出解決方案.此外，項目式學習通過鼓勵學生在實驗設計、數據分析、問題解決等環(huán)節(jié)中的獨立思考和創(chuàng)造性表達，進一步提升了他們的知識應用能力.

3 項目式學習在高中生物教學中的應用途徑

3.1 基于教材內容，合理設計項目主題

在高中生物教學中，項目式學習的有效實施需要基于教材內容，合理設計項目主題，以確保學生在學習過程中既能掌握生物學的核心知識，又能通過實際應用深化理解.項目式學習的一個關鍵在于主題的選擇和設計，這些主題應緊扣教材中的重要概念和知識點，并具有一定的開放性和挑戰(zhàn)性，能夠引導學生進行深入探究和獨立思考.在項目設計時，教師需要充分考慮到教材的知識結構和學生的認知水平，確保項目不僅能夠覆蓋教材中的關鍵內容，還能在實踐中幫助學生構建系統(tǒng)的知識框架^［3］.以“人體生命活動的調節(jié)和免疫”為例，這一課涉及神經調節(jié)、激素調節(jié)和免疫反應等核心內容，是高中生物教學中的重點和難點.在設計項目時，教師可以圍繞“人體在應對外界病原體入侵時的調節(jié)機制”這一主題，開展一個綜合性項目.具體來說，項目可以分為幾個部分：首先，學生通過查閱資料和學習教材內容，了解神經系統(tǒng)、內分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)在人體防御外界病原體入侵時所起的作用；接著，學生設計實驗，模擬人體在面對病原體時的反應過程，如通過模擬實驗探究不同激素在免疫反應中的作用，或通過數據分析探討某種免疫細胞的活性變化.在這一過程中，學生不僅需要綜合運用所學的生物學知識，還要結合實際問題進行探究，逐步理解人體的復雜調節(jié)機制，從而將抽象的生物學概念轉化為具體的實踐經驗，在實踐中加深對知識的理解.

3.2 利用校內外資源，開展生物實驗

項目式學習強調通過實際操作和實驗來深入理解生物概念，而校內外資源的整合利用則能為學生創(chuàng)造多樣化的實驗條件，幫助他們在實踐中更好地理解應用所學知識.生物學科的許多概念和原理需要通過實驗來驗證、深化理解，以“生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性”項目為例，這一主題涉及生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)、能量流動、種群動態(tài)等復雜概念.在開展這一項目時，教師可以引導學生充分利用校內外資源，設計并實施一系列生物實驗.學生可以利用校內實驗室的設備，模擬不同條件下的生態(tài)系統(tǒng)，通過控制變量（如光照、水分等）觀察和記錄植物的生長狀態(tài)和物質循環(huán)過程.接下來，學生還可以利用校外資源，如在附近的生態(tài)公園或濕地保護區(qū)，開展實地考察，觀察不同生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性特征，采集植物樣本，并與實驗室中的模擬結果進行對比分析.此外，如果條件允許，學校還可以聯系當地的科研機構或大學，邀請專家指導學生開展更復雜的生態(tài)系統(tǒng)研究，如微生物群落分析或生物多樣性調查，進一步拓展學生的學習邊界.這樣能夠讓學生在豐富的實驗條件下深入理解生物學概念，并在實踐中將理論知識轉化為實際操作能力，從而全面提升其生物科學素養(yǎng).

3.3 開展小組合作，培養(yǎng)學生合作意識

生物學科的學習不僅需要學生掌握大量復雜的知識，還需要他們在實際問題中運用這些知識.小組合作正是項目式學習的重要形式之一，學生們在小組中通過分工協作、共享資源和交流思想，不僅能夠相互補充知識，還能共同克服學習中的難點.通過這種協作學習模式，學生逐漸形成了合作意識，并學會了在團隊中與他人有效溝通、分擔責任和解決沖突.以“遺傳與分化”項目為例，這一主題涉及復雜的遺傳學原理和細胞分化機制，學生在學習過程中難免會遇到較多挑戰(zhàn).在項目式學習中，教師可以將全班分成若干小組，每組負責研究遺傳和分化的不同方面，如基因突變的影響、細胞分化的分子機制等.每個小組成員可以根據自己的興趣和專長選擇負責的部分，例如，有的同學擅長理論研究，可以負責查閱文獻和歸納總結；有的同學動手能力強，可以負責實驗設計和操作；有的同學則可以承擔數據分析和報告撰寫的任務.在合作過程中，學生們需要不斷交流和分享各自的發(fā)現，并將分工結果整合成一個完整的研究報告或實驗成果展示.

3.4 借助信息技術，開展項目學習

信息技術的應用不僅能提供豐富的教學資源，還能通過數字化工具和平臺實現對學生學習過程的動態(tài)管理.利用信息技術，教師能夠設計更為多樣化和互動性強的項目，激發(fā)學生的學習興趣，并有效支持他們在項目中進行深入的研究和探索.信息技術的引入使教學活動更具現代化，學生不僅能夠獲取最新的生物學研究成果，還能通過模擬實驗和數據分析工具，進行虛擬實驗和實時數據處理，極大地擴展了他們的學習視野和實踐能力.以“光合作用”為例，這一主題涉及植物如何通過光合作用將光能轉化為化學能，是高中生物的核心內容.在項目式學習中，教師可以借助信息技術設計一個綜合性的項目，幫助學生深入理解光合作用的過程和機制；還可以利用在線資源和數字化平臺，為學生提供相關的科研論文、動畫視頻和互動模擬軟件，使他們能夠直觀地理解光合作用的各個階段，包括光反應和暗反應.接著，學生可以使用在線實驗平臺進行虛擬實驗，如模擬不同光照強度、二氧化碳濃度和溫度條件對光合作用速率的影響，在實際操作中驗證理論知識，教師可通過實時的數據分析工具，幫助他們理解和解釋實驗結果.此外，信息技術還能通過協作平臺支持學生的小組合作，學生可以在在線協作工具中共享數據、討論實驗設計、撰寫報告和進行演示.教師可以通過學習管理系統(tǒng)實時跟蹤學生的進展，提供個性化的反饋，并調整項目任務以適應不同學生的需求.

4 結束語

綜上所述，項目式學習在高中生物教學中展示了其獨特的優(yōu)勢和廣泛的應用潛力.基于教材內容設計項目主題，學生能夠系統(tǒng)性地掌握生物學知識，并在實際操作中深化理解；利用校內外資源開展實驗，能夠為學生提供豐富的實踐經驗，增強他們的實驗操作能力；小組合作的形式則有效地培養(yǎng)了學生的合作意識和團隊協作能力，提升了他們在實際問題解決中的表現；此外，信息技術的應用極大地拓展了項目式學習的可能性，使學生能夠在虛擬環(huán)境中進行實驗和數據分析，提高了學習的互動性和實效性.總體而言，項目式學習不僅豐富了高中生物教學的形式，也在提升學生的學科素養(yǎng)和綜合能力方面發(fā)揮了重要作用.

參考文獻：

[1] 孫瑞.高中生物單元教學中應用項目式學習模式的探究[J].啟迪與智慧（上），2024（03）：118-120.

[2] 高雅君，張鳳娟.基于PBL教學法的高中生物探究·實踐活動：以“生態(tài)缸的制作”為例[J].高考，2023（09）：130-132.

[3] 朱蘭鑫.高中生物核心素養(yǎng)下的項目式學習探究[J].新世紀智能，2022（98）：2-3.

［責任編輯：季春陽］