基于生物模型建构的项目式大单元教学实践研究 .pdf

摘要：探究病毒如何快速增殖是当前人们关注的社会热点。文章倡导“五育

并举”，以学生为中心，围绕新冠病毒增殖与变异的现象设计学习活动，融合跨

学科知识，并通过确定项目主题、自主组建学习小组、建立模型主题、制订决

实施方案、建立评价标准、撰写研究报告、展示与分享成果、推广应用等环节，

设计了建构基因指导蛋白质合成基本过程和新冠病毒侵染肺部细胞的物理模型

项目式大单元教学实践探究。该探究选择了经济、环保易得的材料，注重学生学

习的整体性和自主性，让学生在动手实践的过程中学会运用生物学的科学思维思

考、审视现实世界，决实际问题，实现真实学习和深度学习;同时促进构建师

生多元的学习共同体，教学相长，面向未来建构教与学的新样态。

关键词：项目式学习;大单元教学;建模方案

《2021年政府工作报告》指出，构建德智体美劳“五育并举”的教育体系是

发展更公平更高质量教育的重要内容。为应对“五育并举”背景下高中生物学课程

改革带来的新挑战。

本研究努力探索了适应跨学科综合育人模式下的大单元教学新路径，开展基

于项目式活动建构生物模型的教学实践，以问题为载体，将知识学习穿插于问题

的决中，通过把抽象的生物学知识转化为易理的模型，使学生直观了病毒

增殖的机制，体验基因指导蛋白质合成的基本过程和新冠病毒侵染肺部细胞的过

程，感受基因表达的精妙，从而掌握科学探究的方法;既注重学生对生物学知识

的内化和学科思维品质的培养，又尊重个体差异，设计不同层次的建模内容，活

动趣味性强，学生能在实践中研究、在研究中进行合作，为生物项目式课程改革

提供了参考。

一、项目式学习模式概述

项目式学习是学习者关注某个真实问题，确定项目主题，通过团队协作收集

资料、获取信息、开展探究活动的过程。教育者通过设计方案、建立评价标准，

反馈、修订和完善方案，引导学习者分享他们研究过程的问题、方法和结果，这

样学习者能够高效、便利、迅速整合生物学学科与跨学科的内容，运用信息技术

的力量进行探究，从而获得知识和技能，发展核心素养。

二、基于生物模型建构的项目式大单元教学的实践路径

（一）选择项目主题，确定建模目标

探究病毒如何快速变异、增殖是当前人们关注的社会热点。建构生物模型直

观体现病毒的侵染和增殖过程，能够帮助学生正确认识和辨析病毒防治的相关问

题，值得高中生探寻。学生通过互联网、图书馆和学校的各科教师，获取和搜集

基因表达的相关信息资料，并整理、分析，选择以“建构病毒侵染细胞过程模型”

为主题。教师基于学生的发展需求和课标要求确定目标：目标1是比较病毒和细

胞的异同，认识生命现象的多样性和统一性，提升学生的批判性思维;目标2是

理基因表达中渗透的生命信息观，融合跨学科知识，厘清病毒及细胞的建模关

系，体验模型与建模的科学方法;目标3是关注生活，决问题，提高学生观察

分析、动手实践和团队合作的能力，认同生物的科学美，感悟劳育和生态教育的

重要性，增强社会责任感。

（二）凸显“五育并举”，设计项目内容

1.项目设计流程

观察现象一发现问题一提出问题一分析问题一确定主题一制订决方案一

实施方案一建立评价标准一修正方案一撰写研究报告一分享成果一推广应用。

2.项目方案的制订与实施

分析项目问题：以何种方法体现病毒、宿主细胞的特征和病毒增殖？如何进

行材料的选择和任务分工？在此过程中，指导教师提供专业与学术的支持。

制订决方案：根据相似、简易、实用的原则，树立生态文明、绿色发展的

理念，选择环保、易得、颜色鲜明的材料（纸盒、废弃鱼缸、塑料泡沫、纸黏土、

棉线、吸管、电线、废弃口罩的钢丝，纸片等）；结合问卷调查数据分析结果，

设计建模方案，根据成员的特长安排任务（建立微信群，用于成员间的交流，收

集和整理资料，编写建模日志，撰写并分享作品的收获）。

实施方案：确定建构病毒、细胞、病毒增殖以及基因表达模型一分配任务一

绘制模型框架一选材一连接和组装模型一完成建模。

在方案实施前，小组成员分工，收集各方的意见，规划活动，将大问题按照

不同的角度拆分成容易决的小问题，并设置相应的任务，同步推进，提升每个

学生的参与感。以下是设计和制作模型的任务分：

首先，选择主题，设置整体任务：以教材中抽象的实验过程、难以理的内

容、问题或当前热门的社会议题为首选主题，确保整体任务明确且具有较