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传统的高中生物教学中，教师往往采取单一讲授式的教学手段，学生被动接受知识，师生互动极少，效率低下。随着新课改的推进，高中生物的课程理念也发生了变化。《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》明确指出，从生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面发展学生的学科核心素养，以适应学生未来社会发展和个人生活的需要。与传统教学相比，项目式学习强调以学生为中心，以教师为主导，促进学生核心素养的提升和个人发展，与新课程标准相吻合。
项目式学习是指以建构主义学习理论为基础，从生活中的真实情境、社会中的热点问题出发，确定研究题目，设置驱动性学习任务，学生通过自主学习、自主合作探究，将最终结果以项目作品的形式呈现出来。
项目式学习具有开放性，这种开放性体现在：内容上，不拘束于教材，只要是与生活实际相结合、具有学科价值的内容都可以作为研究课题；任务上，学生可以根据自身的优势自主选择驱动性任务，在小组合作探究中找到属于自己的舞台；学习时空上，教室、实验室、图书馆、互联网，全时段都可以用于开展项目式学习。
项目式学习具有互动性，教师和学生并不是机械地完成规定任务，而是共同构建学习内容。教师引导学生主动探究，学生提出的一些创新性话题也反过来促进了教师的专业成长。项目式学习具有适切性，高中生头脑活跃，思维发散性强，期待在团队中展示个人能力，这些都为项目式学习的开展提供了有利条件。
“基因工程的基本操作程序”是基因工程这一章的核心内容，对于学生整体把握基因工程至关重要。该节内容概念性强、难度大，需要较高层次的抽象思维。此时学生已完成高中生物绝大部分内容的学习，具备一定的生物学基础。如何利用现有所学，引导学生自主构建新的知识体系？项目式学习为我们提供了思路。
本章以我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉为例，这本身就拉近了学生与基因工程的距离。学生课前也能试着举出自己身边可能的基因工程，比如超市里摆放的转基因大豆油、糖尿病患者使用的转基因胰岛素、餐桌上的转基因三文鱼。这些生产生活中的实例引起学生的好奇，使他们提出了一些自己关心的问题，如转基因食品是否安全，转基因药品疗效是否达标等，有的学生甚至提出了大胆设想：种植转基因荧光树可以大大节约能源。这些问题都是项目式学习的丰富素材，要解决上述问题或设想，首先要了解转基因产品是如何产生的。鉴于之前学生已经完成了微生物培养技术的学习和实践，结合本校实验室现有条件，我们从培养转基因荧光细菌开始，在过程中体会基因工程的操作流程，因此我们确定的题目是“用转基因荧光细菌画出我的未来”。
题目确定后，学生开始从项目全局出发，思考如何实现让细菌发光。他们搜集有关资料，查出绿色荧光蛋白（GFP）是一种肉眼可见的发光蛋白，如果能在细菌中表达，问题迎刃而解。既然是蛋白，如何获得相关的基因？直接将目的基因导入受体细胞可以吗？具体如何导入？导入之后就大功告成了吗？新的问题又接连浮出水面，而这些问题的背后对应的正是基因工程的基本操作流程。带着这些疑问，学生进行第二轮资料搜集。此轮搜集任务量大，涉及许多核心知识，教师可以为学生提供一些更加专业化的互联网资源，如生物谷、小木虫等生命科学论坛，或是生物铭师堂、生命科学教育等公众号，避免学生走太多的弯路。资料搜集完毕后，学生将资料带回小组分享，通过交流讨论，逻辑推理，确定最终方案。在思考讨论的过程中，密码子的通用性、生命的信息观等生物概念得到了巩固，学生的分析概括、基于证据合理推断等科学思维也得到了训练。
生物学是一门以实验为基础的学科，教师讲授得再多，都不如学生实践一次重要。项目方案确立后，学生走进实验室，以现有质粒pEGFP-C2 为模板，利用PCR仪设定循环程序，扩增目的基因——GFP基因。教师可以利用扩增时间间隔，引导学生再次理解PCR的具体过程、所需条件等，实现教学难点的突破。对PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳检测，胶回收GFP基因，再和载体pET-28a同时进行双酶切，将上述酶切产物再次进行电泳及胶回收。使用T4 DNA连接酶进行连接处理，在等待连接产物形成的时间间隔中，可以用CaCl
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制备大肠杆菌BL21 感受态细胞。将连接产物转化进感受态细胞，涂布于含有卡那霉素抗性的固体培养基上
，并在 37 ℃培养箱中培养 24 小时。由于GFP本身可以发出绿色荧光，成功表达GFP的菌落表现为绿色，所以凭借肉眼观察即可完成目的基因的检测步骤，挑取阳性菌落进行液体扩大培养，然后在平板上用接种环蘸取菌液“绘画”自己的未来。这也激发了他们的想象力和创新意识。实验过程中如遇到问题先借助团队力量解决，增强小组凝聚力，教师实时了解实验进度，在旁辅助，真正把课堂主动权交给学生，让学生充分发挥自己的科学探究能力。学生在拿到项目成果的那一刻，既获得了成就感，也能发觉生物学的乐趣。
教师在学生公开展示成果后，引导学生对项目进行复盘，归纳整个技术路线，剖析背后的生物学原理，撰写实验报告，从而进行有意义的知识建构。教师也可以鼓励学生学以致用，科学地向家人宣传转基因技术，落实社会责任。
在复盘的过程中，有的学生又会提出新的疑问：能否创造出更多的颜料？黄金大米是不是把荧光蛋白导入大米中形成的？这些问题是对现有知识的延展，是一种进阶层次的学习，这些新的兴趣点也是下一次项目式学习的开端。
在“基因工程的基本操作程序”项目式学习中，我们充分挖掘学生的主观能动性，引导学生自主学习，分工合作，通过情境创设、活动任务去建构知识经验，从推理能力、动手操作、合作精神、创新思维等方面全方位地培养学生，落实了生物学科核心素养。与此同时，教师应充分考虑项目的普适性，要让大部分学生参与其中；在小组成员选择上，应将性格特点、能力水平、学科背景不同的学生组为一队，培养团队意识的同时发挥他们的个性特长。在未来的教育中，项目式学习必有一席之地，将为社会培养更多的创新型、实用型人才！