第一章绪论 有效问卷，且问题设计要具体明确、通俗易懂，避免倾向性与诱导性，对于隐私 问题，可采取模糊法、假定法等消除其顾虑54。本实验通过问卷的形式调查学生 完成项目化学习能力水平现状，根据问卷结果反馈，分析实践的可行性，为后续 的教学工作提供帮助。 3.访谈调查法 访谈法是指通过与研究对象谈话交流的方式获取研究资料的方法，其流程分 为准备阶段、实施阶段、结果整理阶段。实验前就高中生物学探究实验项目化 学习开设现状以及存在的问题与成因对教师进行访谈，访谈结果为后续研究工作 提供参考。 4.教育实验法 教育实验法是指以教育理论为指导，通过运用一定的实验原理和方法，人为 的操纵与控制教育因素或条件，观测教育现象变化，揭示教育活动规律的方法。 本研究选取高一年级同一水平的2个班级进行实验前测，通过SPSS软件分析数据 确定无显著差异的两个班级作为实验班与对照班，确保实验的科学性与准确性， 将案例设计应用于实践，实践结束后采取不同试题再次进行纸笔测验，根据SPSS 软件分析的结果及项目化学习评价判断教学策略是否有效。 5.课堂观察法 课堂观察法指通过课堂上的观察为评价提供依据的方法，根据观察内容的不 同可以为教师教学、学生学习、课程性质、课程文化的评价提供依据阿，本文研 究的维度为学生的科学思维能力是否得到提高，归纳与概括能力、演绎与推理能 力、模型与建模能力能够通过纸笔测验进行检测，但是科学思维能力中的创造性 思维与批判性思维很难通过纸笔测验进行检测，为此，本研究通过课上观察学生 实验前后对于与生物学相关的问题，能否利用生物学概念做出决策并说明理由等 检测学生的批判性思维能力情况：通过课上观察学生实验前后能否创造性的提出 问题或解决生物学问题等，检测学生的创造性思维能力情况，为检测项目化学习 的实施效果提供参考。 [54]骆雯，张宁.浅谈问卷调查法应用原则[刀.新西部，2017(15)：136-137. [55]王萌.浅谈访谈法中的提问技巧[U】.现代教育科学，2006(10)：105-107， [56]马芸芸，周景坤.课堂观察法在高校适应型教师绩效评价中的运用[刀.教育评 论，2015(10)：76-79. 中国知网https://www.cnki.ne
第一章 绪论 11 有效问卷，且问题设计要具体明确、通俗易懂，避免倾向性与诱导性，对于隐私 问题，可采取模糊法、假定法等消除其顾虑[54]。本实验通过问卷的形式调查学生 完成项目化学习能力水平现状，根据问卷结果反馈，分析实践的可行性，为后续 的教学工作提供帮助。 3. 访谈调查法 访谈法是指通过与研究对象谈话交流的方式获取研究资料的方法，其流程分 为准备阶段、实施阶段、结果整理阶段[55]。实验前就高中生物学探究实验项目化 学习开设现状以及存在的问题与成因对教师进行访谈，访谈结果为后续研究工作 提供参考。 4. 教育实验法 教育实验法是指以教育理论为指导，通过运用一定的实验原理和方法，人为 的操纵与控制教育因素或条件，观测教育现象变化，揭示教育活动规律的方法。 本研究选取高一年级同一水平的 2 个班级进行实验前测，通过 SPSS 软件分析数据， 确定无显著差异的两个班级作为实验班与对照班，确保实验的科学性与准确性， 将案例设计应用于实践，实践结束后采取不同试题再次进行纸笔测验，根据 SPSS 软件分析的结果及项目化学习评价判断教学策略是否有效。 5. 课堂观察法 课堂观察法指通过课堂上的观察为评价提供依据的方法，根据观察内容的不 同可以为教师教学、学生学习、课程性质、课程文化的评价提供依据[56]，本文研 究的维度为学生的科学思维能力是否得到提高，归纳与概括能力、演绎与推理能 力、模型与建模能力能够通过纸笔测验进行检测，但是科学思维能力中的创造性 思维与批判性思维很难通过纸笔测验进行检测，为此，本研究通过课上观察学生 实验前后对于与生物学相关的问题，能否利用生物学概念做出决策并说明理由等， 检测学生的批判性思维能力情况；通过课上观察学生实验前后能否创造性的提出 问题或解决生物学问题等，检测学生的创造性思维能力情况，为检测项目化学习 的实施效果提供参考。 [54] 骆雯,张宁.浅谈问卷调查法应用原则[J].新西部,2017(15):136-137. [55] 王萌.浅谈访谈法中的提问技巧[J].现代教育科学,2006(10):105-107. [56] 马芸芸,周景坤.课堂观察法在高校适应型教师绩效评价中的运用[J].教育评 论,2015(10):76-79
哈尔滨师范大学硕士学位论文 (三)研究思路 通过整理并分析现有研究成果，掌握项目化学习在高中生物学教学中的研究 现状，确定研究方向后，采取文献研究法撰写国内外研究现状，界定科学思维、 项目化学习等相关概念，确定本论文的理论基础。 实践前以问卷的形式调查学生完成项目化学习能力现状，并以访谈的形式调 查教师在高中生物学探究实验中项目化学习的开设现状、存在的问题与成因，根 据问卷、访谈反馈出的问题并结合相关理论开发高中生物学探究实验与项目化学 习相结合的教学策略并用于实践，实践过程中，通过课堂观察法观察学生的注意 力情况、互动情况、课堂参与度等定性得出结论，实践后通过纸笔测验定量分析 得出实践结论。 研究思路框图如图1-1所示。 阅读文献，发现研究方向 文献研究 问卷调直法 明确研究目的、意义、内容、方法 学生完成顺目化学习能力 现状的可行性分析 概念界定 访 基于项目化学习 高中生物学探究实验中项 谈 理 培养科学用雄能 目化学习开设现状、存在← 国内外研究现状 力的实践研究 问题与成因 查 以局中生物 学探究实验为例 究 教学策路建构与案例展示 理论基础 实践效果分析 结论与讨论 「课堂察法纸笔测脸法数分折法】 图1-1实践研究思路框图 Figure 1-1 Block Diagram of Practical Research Idea 12 中国知网https://www.cnki.ne
哈尔滨师范大学硕士学位论文 12 (三) 研究思路 通过整理并分析现有研究成果，掌握项目化学习在高中生物学教学中的研究 现状，确定研究方向后，采取文献研究法撰写国内外研究现状，界定科学思维、 项目化学习等相关概念，确定本论文的理论基础。 实践前以问卷的形式调查学生完成项目化学习能力现状，并以访谈的形式调 查教师在高中生物学探究实验中项目化学习的开设现状、存在的问题与成因，根 据问卷、访谈反馈出的问题并结合相关理论开发高中生物学探究实验与项目化学 习相结合的教学策略并用于实践，实践过程中，通过课堂观察法观察学生的注意 力情况、互动情况、课堂参与度等定性得出结论，实践后通过纸笔测验定量分析 得出实践结论。 研究思路框图如图 1-1 所示。 图 1-1 实践研究思路框图 Figure 1-1 Block Diagram of Practical Research Idea
第二章概念界定与理论基础 第二章概念界定与理论基础 一、概念界定 (一)探究实验 广义的探究指提出问题并解决问题，而按照探究实验的步骤：提出问题、作 出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流作为狭义的探究。 本次研究中的探究实验涵盖以上两种探究活动，重在以探究实验为载体，结 合项目化学习模式，开发教学策略，最终培养学生的科学思维能力。狭义探究水 平划分5如下： 表21狭义探究水平划分 Table2-Division of narrow exploration level 探究过程 基本要求 提出问题尝试从日常生活、生产实际或学习中发现与生物学相关的问题：尝试书面或 口头表达这些问题：描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在 作出假设 应用已有知识，对问题的答案提出可能的假设：估计假设的可检验性 制定计划 拟定探究计划：列出所需要的材料与用具：设计对照实验 实施计划 进行观察、实验：收集证据、数据：尝试评价证据、数据的可靠性 得出结论 描述现象：分析和判断证据、数据：得出结论 表达和交流写出探究报告、交流探究过程和结论 (二)项目化学习 夏雪梅教授以为项目化学习指学生深入持续的探究学科内或者跨学科相关 的驱动性问题，对核心知识、学习历程进行深刻理解，创造性的调动知识、能力、 品质等解决问题，并形成公开的成果的过程，其中，值得注意的是：首先，项目 化学习的内容为核心知识，通过核心知识的学习，学生可以将真实世界与知识联 系起来。其次，项目化学习最终效果是让学生深度理解知识，即学生能够在下一 [57】谢婕，李慧，龚玉莲，胡继飞.3个版本初中生物学教材探究实验的比较研究[U】.生物学通 报，2020,55(05)：32-36 [58]夏雪梅.素养时代的项目化学习如何设计[J刀.江苏教有，2019(22）)：7-11. 13 中国知网https://www.cnki.ne
第二章 概念界定与理论基础 13 第二章 概念界定与理论基础 一、 概念界定 (一) 探究实验 广义的探究指提出问题并解决问题，而按照探究实验的步骤：提出问题、作 出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流作为狭义的探究。 本次研究中的探究实验涵盖以上两种探究活动，重在以探究实验为载体，结 合项目化学习模式，开发教学策略，最终培养学生的科学思维能力。狭义探究水 平划分[57]如下： 表 2-1 狭义探究水平划分 Table 2-1 Division of narrow exploration level 探究过程 基本要求 提出问题 尝试从日常生活、生产实际或学习中发现与生物学相关的问题；尝试书面或 口头表达这些问题；描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在 作出假设 应用已有知识，对问题的答案提出可能的假设；估计假设的可检验性 制定计划 拟定探究计划；列出所需要的材料与用具；设计对照实验 实施计划 进行观察、实验；收集证据、数据；尝试评价证据、数据的可靠性 得出结论 描述现象；分析和判断证据、数据；得出结论 表达和交流 写出探究报告、交流探究过程和结论 (二) 项目化学习 夏雪梅教授[58]认为项目化学习指学生深入持续的探究学科内或者跨学科相关 的驱动性问题，对核心知识、学习历程进行深刻理解，创造性的调动知识、能力、 品质等解决问题，并形成公开的成果的过程，其中，值得注意的是：首先，项目 化学习的内容为核心知识，通过核心知识的学习，学生可以将真实世界与知识联 系起来。其次，项目化学习最终效果是让学生深度理解知识，即学生能够在下一 [57] 谢婕,李慧,龚玉莲,胡继飞.3 个版本初中生物学教材探究实验的比较研究[J].生物学通 报,2020,55(05):32-36. [58] 夏雪梅.素养时代的项目化学习如何设计[J].江苏教育,2019(22):7-11
哈尔滨师范大学硕士学位论文 次遇到困难时通过知识的迁移、运用、转换、衍生出新知识并运用周围的各种资 源解决问题B7。 (三)科学思维 生物学课程标准指出，“科学思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实 的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。 学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，如能够基于生物学事实和证据运用归 纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法，探讨、 阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题四。 科学思维维度参考课标与相关文献59划分为如表2-2所示。 表2-2科学思维能力维度划分表 Table 2-2 Dimension Division of Scientific Thinking Ability 一级指标 二级指标 指标含义 科学思维归纳与概括能力根据一个或多个生物学事实，从试题中提取相关的生物学规 律、原理或分析试题中新的问题情境，用生物学名词或其他合 适的方式，概括、闹明其内容 演绎与推理能力利用一个或多个生物学名词、原理或规律，描述实例、解释结 果、分析原因、预测新情境中的生物学现象 模型与建模能力用文字或其他方式描述、解释模型中的生物学概念、生物原理 或规律：用建构的生物模型解释生物现象、原理或规律 批判性思维能力 对于生物学问题或与生物学相关问题，能够利用生物学概念做 出决策，阐明观点 创造性思维能力创造性的提出问题或解决生物学问题 (四)驱动性问题 项目化学习准备阶段，很重要的一部分内容即为驱动性问题的设计，驱动性 问题指的是可以引发高阶思维的开放性问题，其将抽象、晦涩难懂的本质问题转 化为学生感兴趣的、可以理解的问题，吸引学生注意力的同时，驱动学生顺其自 然的加入项目化学习0。 [59]薛颖.基于S0L0分类理论的高中生生物学科学思维达成情况的研究[D].哈尔滨师范大 学，2022,24-25. [60]夏雪梅.项目化学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践[.北京：教育科学出版 社，2018：2-40,54-56. 14 中国知网htps:www.cnki.net
哈尔滨师范大学硕士学位论文 14 次遇到困难时通过知识的迁移、运用、转换、衍生出新知识并运用周围的各种资 源解决问题[37]。 (三) 科学思维 生物学课程标准指出，“科学思维”是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实 的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力[2]。 学生应该在学习过程中逐步发展科学思维，如能够基于生物学事实和证据运用归 纳与概括、演绎与推理、模型与建模、批判性思维、创造性思维等方法，探讨、 阐释生命现象及规律，审视或论证生物学社会议题[2]。 科学思维维度参考课标[2]与相关文献[59]划分为如表 2-2 所示。 表 2-2 科学思维能力维度划分表 Table 2-2 Dimension Division of Scientific Thinking Ability 一级指标 二级指标 指标含义 科学思维 归纳与概括能力 根据一个或多个生物学事实，从试题中提取相关的生物学规 律、原理或分析试题中新的问题情境，用生物学名词或其他合 适的方式，概括、阐明其内容 演绎与推理能力 利用一个或多个生物学名词、原理或规律，描述实例、解释结 果、分析原因、预测新情境中的生物学现象 模型与建模能力 用文字或其他方式描述、解释模型中的生物学概念、生物原理 或规律；用建构的生物模型解释生物现象、原理或规律 批判性思维能力 对于生物学问题或与生物学相关问题，能够利用生物学概念做 出决策，阐明观点 创造性思维能力 创造性的提出问题或解决生物学问题 (四) 驱动性问题 项目化学习准备阶段，很重要的一部分内容即为驱动性问题的设计，驱动性 问题指的是可以引发髙阶思维的开放性问题，其将抽象、晦涩难懂的本质问题转 化为学生感兴趣的、可以理解的问题，吸引学生注意力的同时，驱动学生顺其自 然的加入项目化学习[60]。 [59] 薛颖.基于 SOLO 分类理论的高中生生物学科学思维达成情况的研究[D].哈尔滨师范大 学,2022,24-25. [60] 夏雪梅.项目化学习设计:学习素养视角下的国际与本土实践[M].北京:教育科学出版 社，2018:2-40,54-56
第二章概念界定与理论基础 学生的生活实际、科学研究视角、科学史、实验、操作性任务活动都可以成 为问题的来源。问题链中第一个问题很重要，设计时要考虑是否足够真实、有趣 是否能够产生认知冲突，是否能够激发学生继续探究的热情，是否能够启示后续 问题等61。 二、理论基础 (一)建构主义理论 建构主义学习理论认为学生获取知识的方式并非教师直接灌输、学生被动接 受，而是通过指导者的帮助与指引，以人际交往活动、学习资料等作为支架，在 个体主动探索与发现的过程中获得的。著名心理学家皮亚杰认为，有机体与外 部世界互动建构的过程表现为“平衡一一去平衡化一一再平衡”，首先，机体受 到外部刺激，打破平衡状态，去平衡状态时通过及时的调整与改变，最终到达再 次的平衡，在此过程中即可生长出新的知识体系6。而项目化学习的过程即为首 先教师提出驱动性问题，学生产生认知冲突，学生由“平衡”过渡到“去平衡化” 通过采取合作学习策略、探究学习策略等做出调整，达到“再平衡”，通过解决 驱动性问题，多次重复在“平衡一—一去平衡化一一再平衡”的过程，最终完成项 目化学习，并获得新的知识与技能。 (二)多元智能理论 加德纳认为人身上存在着语言智能、音乐智能、空间智能、逻辑智能、运动 智能、自然智能、内省智能、空间智能等多种智能64，而每个人所具有的智能并 不相同，同一智能在不同人身上的表现也不相同，因此，单独依靠纸笔测验来检 测学生的智能水平是不科学、不准确的，会导致学生诸多方面的智能被忽视，而 项目化学习评价提倡的是建立纵横交错、全方位、多维度的评价体系，使评价贯 穿于整个项目过程中，包括过程性评价、诊断性评价、终结性评价、学生自评、 生生互评、教师评价并辅以课堂观察法等形式，确保每个学生身上的闪光点都能 被发现。 [61]胡久华，郁乐.促进学生认识发展的驱动性问题链的设计[J刀.教有科学研 究，2012(09)：50-55 [62]陈巍，陈国军，郁汉琪.建构主义理论的项目式教学体系构建[J】.实验室研究与探 索.2018.37(02)：183-187. [63]蒋柯，李其维.论皮亚杰的方法论及其当代意义[].心理学报，2020,52(08)：1017-1030 [64][美]霍华德·加德纳著，沈致隆译.多元智能[W].北京：新华出版社，2004. 15 中国知网https://www.cnki.ne
第二章 概念界定与理论基础 15 学生的生活实际、科学研究视角、科学史、实验、操作性任务活动都可以成 为问题的来源。问题链中第一个问题很重要，设计时要考虑是否足够真实、有趣， 是否能够产生认知冲突，是否能够激发学生继续探究的热情，是否能够启示后续 问题等[61]。 二、 理论基础 (一) 建构主义理论 建构主义学习理论认为学生获取知识的方式并非教师直接灌输、学生被动接 受，而是通过指导者的帮助与指引，以人际交往活动、学习资料等作为支架，在 个体主动探索与发现的过程中获得的[62]。著名心理学家皮亚杰认为，有机体与外 部世界互动建构的过程表现为“平衡——去平衡化——再平衡”，首先，机体受 到外部刺激，打破平衡状态，去平衡状态时通过及时的调整与改变，最终到达再 次的平衡，在此过程中即可生长出新的知识体系[63]。而项目化学习的过程即为首 先教师提出驱动性问题，学生产生认知冲突，学生由“平衡”过渡到“去平衡化”, 通过采取合作学习策略、探究学习策略等做出调整，达到“再平衡”，通过解决 驱动性问题，多次重复在“平衡——去平衡化——再平衡”的过程，最终完成项 目化学习，并获得新的知识与技能。 (二) 多元智能理论 加德纳认为人身上存在着语言智能、音乐智能、空间智能、逻辑智能、运动 智能、自然智能、内省智能、空间智能等多种智能[64]，而每个人所具有的智能并 不相同，同一智能在不同人身上的表现也不相同，因此，单独依靠纸笔测验来检 测学生的智能水平是不科学、不准确的，会导致学生诸多方面的智能被忽视，而 项目化学习评价提倡的是建立纵横交错、全方位、多维度的评价体系，使评价贯 穿于整个项目过程中，包括过程性评价、诊断性评价、终结性评价、学生自评、 生生互评、教师评价并辅以课堂观察法等形式，确保每个学生身上的闪光点都能 被发现。 [61] 胡久华,郇乐.促进学生认识发展的驱动性问题链的设计[J].教育科学研 究,2012(09):50-55. [62] 陈巍,陈国军,郁汉琪.建构主义理论的项目式教学体系构建[J].实验室研究与探 索,2018,37(02):183-187. [63] 蒋柯,李其维.论皮亚杰的方法论及其当代意义[J].心理学报,2020,52(08):1017-1030. [64] [美]霍华德·加德纳著,沈致隆译.多元智能[M].北京:新华出版社,2004