聚焦重要概念的项目化学习设计与实践
周旖旎陈国
项目化学习的目的是促成学生对学科重要概念的深度理解,其价值在于实现知识向素养的转化。因此,“学科重要概念”是学科项目化学习设计的起点,在项目化学习过程中,它发挥着统摄作用,将知识与知识、知识与实践、知识与学习主体进行有机融合,对开放性的项目化学习起着定向的作用。
1聚焦重要概念的项目化学习设计与实践
聚焦重要概念的项目化学习活动需以重要概念为基点,通过“概念提炼、概念映射、概念应用、概念反思”4个阶段促成学生对学科重要概念的持续建构与深度理解,具体操作流程如图1所示。
下面以“杨梅酒的改良”项目化学习为例,对聚焦重要概念的项目化学习设计的基本操作路径进行探讨。
1.1概念提炼:确定项目化学习的基点
追求概念理解的项目化学习设计是从期待学生理解和掌握的重要概念出发,把设计问题的过程变成概念在现实中的“映射”和“外显”。那么,如何提炼项目化学习的“重要概念”呢?
1.1.1从课程标准中提炼
《普通高中生物学课程标准(2017年版)》明确了“细胞是由多种多样的分子组成,包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等”等31个生物学学科重要概念。这些概念蕴含了人们对知识的态度和价值判断,具有整合性、意义性、可迁移性和发展性,是学科项目化学习设计的良好基石。
1.1.2从教与学中提炼
教师可以对生物学习中反复出现的观点、能引起思维冲突的知识、与现实世界紧密联系的知识进行分析和提炼,从中凝练出学科重要概念。例如,学生在解释“生物的进化”“微生物的培养与选择”“生态系统的稳态”等多个生物学问题时都需运用“生物的生存依赖于适宜的环境,同时生物的活动也反作用于环境”这一观念,因此可将此提炼为学科重要概念。
1.2概念映射:创建项目化学习的情境
明晰重要概念之后,教师需要将对重要概念的学习转变成一个围绕驱动情境展开的项目化学习过程,即将比较抽象的、枯燥的概念转化为高中段学生感兴趣的、具有挑战性的生活问题。驱动情境的质量决定了学生建构概念的质量。驱动情境中衍生出的一系列驱动性问题将会作为整个项目的驱动力而推动学生学习的进行。
案例:把“发酵工程利用微生物的特定功能规模化生产对人类有用的产品”与“宁波市盛产杨梅,许多人家会在家自制杨梅酒,但制作的杨梅酒品质不高”这一现实问题对应起来,就形成了如下驱动情境:浙江宁波盛产杨梅,但杨梅的果期很短,当地居民常将杨梅以浸泡的形式制成杨梅酒,但风味有限。你和你的小组成员作为果酒研发人员,请尝试提出杨梅酒的改良方案并创立属于自己的果酒品牌。
通过将“微生物”和“发酵工程”分别具体化为“酵母菌”和“自制杨梅果酒”,实现“概念—现实问题”的映射,使概念成为解决现实问题的有效工具,同时现实问题则成为了学习重要概念的有效载体,驱动学生主动、积极地运用生物学知识展开项目研究。
1.3概念应用:开展项目化学习的实践
创设情境之后,学生需要分析存在的问题,明确概念视角,进而逐步地解决问题,亲历“作出假设—制定方案—实践验证—迁移应用”的探究过程,最终形成公开的作品。
1.3.1提出假设——建立概念视角
“提出假设”就是学生针对驱动情境中隐含的驱动性问题进行界定之后,提出解决问题的基本思路。在这一过程中,学生尝试将理论知识与现实实践联系起来,并且明确自己解决问题的切入角度,即初步建立概念视角。
案例:在项目化学习活动“杨梅酒的改良”中,为了解决“如何改良杨梅酒的品质?”这一问题,学生需要先思考:“家酿杨梅酒是以哪种方式获得的?这种制作方式存在哪些问题?”学生根据生活经验,可以发现:家酿杨梅酒往往是使用高浓度白酒浸泡杨梅制得的。如此制得的杨梅酒酒精度较高,白酒味浓,口味较烈,且在放置一段时间后容易出现浑浊等现象。在明確现存问题之后,学生纷纷提出改良的角度:有的认为应改用微生物发酵的方式酿制杨梅酒从而充分提炼杨梅本身的果味;有的认为应降低酒精度,使大部分人群都能饮用杨梅酒;有的从浑浊现象出发认为需要分析浑浊的原因并进行改良;有的提出可以从原料和发酵菌的角度,如筛选杨梅品种和发酵菌种、加入调味剂等来改良杨梅酒的风味。
学生自觉调用原有知识和生活经验开展头脑风暴,选定研究角度的同时也明确了项目最终可能或必须产出的产品,在思维上奠定了项目所指向的概念理解水平。
1.3.2制定方案——建构概念认知
学生在假设的基础上制定详细的、可操作的方案。制定方案需要学生运用概念审视问题、分析现象、寻找规律并论证方案的可行性。因此,在这一环节中,学生可能的行动有:通过网络搜索收集相关资料信息、对相关人员进行调查或访谈、整理评论已有信息、调用旧知识、主动学习相关的新知识等。
案例:某研究小组明确了问题的解决方向——改用发酵型的方法酿制杨梅酒,并从原料和发酵菌的角度来改良杨梅酒的风味。为了制定出可行的改良方案,小