基于 “低碳生活” 议题的高中生物学项目式学习设计

摘要：本文以人民教育出版社 2019 版教材中 “细胞呼吸与碳循环” 单元为例，阐述了如何基于 “低碳生活” 议题开展高中生物学项目式学习。通过设计一系列与现实生活紧密联系的项目任务，引导学生将生物学知识应用于解决实际问题，培养学生的探究能力、团队协作能力以及对社会问题的关注和责任感，提升学生的生物学学科核心素养。

关键词：低碳生活；项目式学习；细胞呼吸；碳循环

一、引言

随着全球环境问题的日益突出，“低碳生活” 已成为社会关注的焦点。将这一热点议题融入高中生物学教学，不仅能够激发学生的学习兴趣，还能让学生深刻认识到生物学知识与现实生活的紧密联系。项目式学习作为一种以学生为中心的教学方法，强调学生通过完成真实情境中的项目任务来获取知识和技能。在 “细胞呼吸与碳循环” 单元教学中引入 “低碳生活” 议题开展项目式学习，有助于学生深入理解相关生物学知识，同时培养学生解决实际问题的能力。

二、项目式学习设计思路

本项目式学习设计遵循以学生为主体、情境驱动、问题导向以及实践与理论结合的原则。首先，紧扣 “低碳生活” 这一具有现实意义和社会关注度的议题，将其作为项目的核心情境。学生在日常生活中或多或少都接触过低碳相关概念，但缺乏深入理解，以此为切入点能迅速吸引学生兴趣，激发他们的探究欲望。

在知识维度上，围绕 “细胞呼吸与碳循环” 单元知识展开。细胞呼吸和碳循环是生物学中重要的物质和能量代谢过程，二者相互关联且与低碳生活有着紧密的内在联系。通过项目任务，引导学生将抽象的生物学知识与现实生活中的碳排放、碳减排等现象建立联系，促使学生从生物学角度去理解和分析低碳生活的科学原理。

在能力培养方面，设计一系列层层递进的任务环节。从资料收集整理，锻炼学生获取信息的能力；到小组合作探究细胞呼吸与碳循环知识，培养团队协作及自主学习能力；再到设计低碳生活方案并进行实验验证，提升学生的创新思维、问题解决能力以及实验操作技能。通过成果展示与评价，进一步强化学生的交流表达和批判性思维能力。

在整个项目流程中，教师扮演引导者和辅助者角色。提供必要的学习资源和引导性问题，帮助学生明确探究方向，但不直接给出答案，鼓励学生自主探索和尝试，在实践中不断完善对知识的理解和应用。

三、项目目标

知识目标：学生能够准确阐述细胞呼吸的过程和类型，理解碳循环的途径和机制，掌握细胞呼吸与碳循环之间的内在联系。

能力目标：通过项目研究，培养学生收集和处理信息的能力、实验设计与操作能力、数据分析与归纳能力以及团队协作和交流表达能力。

情感态度与价值观目标：增强学生对环境保护的意识，培养学生的社会责任感，使学生积极践行低碳生活理念。

四、项目实施过程

1.项目启动

教师在课堂上展示一些因碳排放过多导致的环境问题图片、视频等资料，引出 “低碳生活” 议题。结合教材中 “细胞呼吸与碳循环” 单元内容，提出项目任务：设计一个以班级为单位的低碳生活方案，并评估其对减少碳排放的效果。

2.知识探究

学生以小组为单位，利用教材、网络等资源，自主探究细胞呼吸和碳循环的相关知识。教师可以提供一些引导性问题，如：细胞呼吸的产物对碳循环有什么影响？不同生物的细胞呼吸方式对碳循环的贡献有何不同？通过对这些问题的探究，学生构建起细胞呼吸与碳循环的知识体系。

3.方案设计

各小组根据对知识的理解，结合班级实际情况，设计低碳生活方案。方案内容可以包括班级日常活动中的节能措施（如合理使用电器、随手关灯等）、减少纸张浪费的方法、开展低碳主题活动等。同时，学生要运用所学知识，对每个措施可能减少的碳排放量进行估算。

4.实验验证

为了验证一些措施的有效性，部分小组可以设计实验进行探究。例如，探究不同光照时间对植物细胞呼吸和光合作用的影响，从而确定班级绿植养护的最佳光照方案，以提高植物对二氧化碳的吸收效率。

5.成果展示与评价

各小组通过制作 PPT、撰写报告等形式展示自己的低碳生活方案及实施效果评估。在展示过程中，其他小组进行提问和评价，教师也给予相应的指导和评价。评价内容包括方案的科学性、创新性、可行性以及小组的协作能力等方面。

五、教学效果与反思

通过本次基于 “低碳生活” 议题的项目式学习，学生对 “细胞呼吸与碳循环” 单元知识的理解更加深入，能够将抽象的生物学知识与实际生活紧密联系起来。在项目实施过程中，学生的各种能力得到了锻炼，团队协作精神和社会责任感也明显增强。然而，在教学过程中也发现一些问题，如部分学生在资料收集和数据分析方面能力较弱，需要教师进一步加强指导；项目实施时间较长，可能会影响教学进度，需要合理安排教学时间。

六、结论

基于 “低碳生活” 议题的高中生物学项目式学习，为 “细胞呼吸与碳循环” 单元教学提供了一种创新的教学模式。通过让学生在真实情境中解决实际问题，不仅提高了学生的生物学学科核心素养，还培养了学生关注社会、保护环境的意识。在今后的教学中，教师可以进一步优化项目式学习的设计和实施，为学生提供更多的学习机会和发展空间。

参考文献：

[1] 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] 夏献平。基于真实情境的高中生物学项目式学习实践 [J]. 生物学教学，2021，46 （10）：30 - 32.

[3] 朱正威，赵占良。普通高中教科书·生物学·必修 1·分子与细胞 [M]. 北京：人民教育出版社，2019.