高中生物學情境化課堂設計的原則與策略探討

陸蘭甜 張忠華 胡 剛

（南寧師范大學環境與生命科學學院 廣西南寧 530100）

情境認知理論認為知識具有情境性，知識不能脫離情境而獨立存在。因此，學習的過程應該情境化，而且具有真實性。2019年國務院辦公廳下發的《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》中要求：“積極探索基于情境、問題導向的互動式、啟發式、探究式、體驗式等課堂教學，認真開展驗證性實驗和探究性實驗教學。”生物學是研究生命現象和生命活動規律的科學，高中生物學課程要求學生主動地參與學習，在“提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、發現規律”等過程中，習得生物學知識，養成科學思維習慣，形成積極的科學態度，發展終身學習及創新實踐能力。《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂》（以下簡稱《課程標準》）對水平考試的命題也要求試題指向生物學學科核心素養的發展。試題以情境為載體，創設貼近生活的真實情境組織命題，注重學生運用知識、技能和方法解決實際問題的能力。要將知識和技能轉變成為能力，需要用知識和技能去解決真實情境中的問題；將能力上升為素養需要在真實情境中反思。落實生物學學科核心素養的教學，必然要求情境化教學。因此，教師應當重視情境，運用情境化教學以促進學生學科核心素養的形成。如何將情境化教學落實到課堂教學是教師面臨的重要問題。

1 高中生物情境化課堂設計原則

1.1 整體性和目標性原則

一個學習單元由素養目標、課時、情境、任務、知識點等組成。教師設計情境化教學應當劃分大單元目標、課時目標、科學概念等進行設計。教師可以根據大概念，利用一個重要情境來不斷拓展，使其貫穿于整節課中或整個單元當中。對于概念較多的學習單元，教師需設計整體的情境脈絡以形成教學的主線，防止情境和概念零散無序。人本主義認為教學過程是教師幫助學生獲得知識信息和實現個人成長的過程，其中心是“讓學生學會學習”。好的情境應能調動學生的思維，促進學生主動思考，用學科知識、方法解決問題。教師科學、全面地分析教材和學情，設計出富有啟發性的真實情境，調動學生學習的主動性和求知欲，把學生帶入情境中去自主地發現問題、思考問題，引導學生獲取知識以解決問題，從而促進學生的成長，達成教學目標。

1.2 真實性和適度性原則

教師創設的情境應當是真實源于生活，難度適宜的。根據建構主義學習理論，學習應該在真實的情境下，通過“師生互動，生生協作”實現知識的有意義建構。盛國躍認為：情境更易引起學生產生情緒共鳴；真實的情境更符合學習的本質，利于學習評價。教師在設計情境化教學的過程中，應設想學生在感受教師創設的情境時涌現出來的各種真實的想法，關注情境否有真實感、新鮮感，注重引發學生探究的興趣，創設情境化真實感課堂。教師應適度應用情境化的方法，對于抽象而不具情境性的知識，不可生搬硬套地“為情境而情境”。教師設計的情境和問題需與學生頭腦中已有的前科學概念相關聯；學生要部分了解其包含的學習內容，讓學生感到學習任務既不過于簡單且又可達成。因此，教師需要研究學生，根據學生水平設置難度適宜的情境化問題。另外，課堂的時間有限，教師應考慮課堂時間的安排，創設高效的情境化課堂。

2 高中生物情境化課堂設計策略

2.1 圍繞課標，確定情境創設的目標

創設情境的目的是更好的幫助學生完成課時學習目標任務。《課程標準》在規定了課程總的目標之后，進一步將生物學學科核心素養分為：生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任。《課程標準》不只要求掌握基礎知識，還要求教學過程既要重結果，也要重實踐。因此，教師進行細致研讀課程標準，分析學情和教情，以確定單元學習目標，再細化分解單元學習目標形成課時目標，最后圍繞課時目標創設情境、提出問題，吸引學生主動投入到學習活動當中。例如，在遺傳規律與伴性遺傳這個大單元中，《課程標準》明確要求“闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表現型有多種可能，并由此預測子代的遺傳性狀”“概述性染色體上的基因傳遞和性別相關聯”。此要求落實到必修2教材的第二章第三節“伴性遺傳”為：利用概述性染色體上的基因傳遞總是與性別相聯系的特點，形成結構與功能相適應的觀念；根據具體的生活情境，借助遺傳圖解進行演繹推理，歸納概括出X染色體上的隱性基因和顯性基因的遺傳特點；運用遺傳規律根據雙親的基因型推出后代的基因型和表現型概率，提出優生優育的建議；關注伴性遺傳理論在生活和生產實踐中的應用，形成尊重科學規律的態度，關注和預防遺傳病的意識。

2.2 緊扣目標，確定情境創設的時機

教師在導入時創設情境，能激發學生的學習興趣，吸引學生的注意力，引發學生的認知沖突或情感震撼，有利于學生學習動機的保持。在教學過程中創設情境，有利于突破教學重難點。同時，近年來，中學生物學的專家學者和一線教師都在努力貫徹“學業評價促發展”的課程改革理念。對教科書或實際生活情境進行改編，以新的組織形式對學生的學習效果進行考察，無疑是貫徹這一理念的有效途徑。此外，教師也可以根據課時特點，創設貫穿整個教學過程的情境。例如，在“伴性遺傳”一節中，可以用課堂“色盲檢查”引入情境；教學過程可以以紅綠色盲癥、抗維生素D佝僂病患者的生活和婚前檢查的情境突破重難點；以情境化的題目考查學生運用遺傳規律的能力等。

2.3 結合實際，尋找真實場景或情境

教師可以研讀教材，挖掘教材中的情境。教材中有豐富的情境化素材，兼具科學性和代表性。部分教師沒有充分理解這些素材的價值，把它們棄之不用，轉而辛苦尋找課外素材，這種做法無疑是本末倒置。教師深度利用教材情境素材，能夠減少學生閱讀課外情境文本的負擔，讓教學內容少而精，同時也減輕了教師的備課工作量。此外，教師應該樹立情境意識，關注熱點話題，注意積累和建立自己的情境化素材庫。教師可借助網絡搜索工具或學科網站進行查找聯系生活、科技、社會熱點。若有較多相關情境，教師應整合、精選和梳理情境素材，使情境前后科學、完整、連貫。例如，在“伴性遺傳”一節中，教材提供的情境有紅綠色盲檢查圖、為了紅綠色盲患者安全設計的交通信號燈、科學史故事、一個典型的色盲家族系譜圖、蘆花雞及拓展應用中的情境化題目等。教師可參考利用的其他素材包括紅綠色盲患病比例數據、遺傳咨詢師、紅綠色盲癥、抗維生素D佝僂病患者的遺傳咨詢和其他遺傳病等。

2.4 根據問題類型，設計情境化問題

杜威提出的思維五步法包括感受問題、界定問題、提出假設、進行推理、驗證假設，非常契合生物學的思維方式。劉徽依據問題解決過程的差異和學習難點的不同，將問題情境分為設計類、探究類、決策類、鑒賞類，并且真實性問題情境的框架包括情境、人物、任務三要素。結合高中生物學學科特點，將問題類型歸納為設計類、運算類、探究類和技能類。按照確定問題類型、設計情境框架、組織語言表達，形成情境化的問題。不同類型的問題并不是絕對獨立的，可以相互協調整合。例如，以下案例設置同時包含探究與決策的問題情境。

【案例】假如你們是遺傳咨詢師，現在有6對夫妻來做紅綠色盲的遺傳咨詢，情況如下：

①妻子色覺正常且不攜帶色盲基因，丈夫色覺正常。

②妻子和丈夫都是色盲。

③妻子色覺正常且不攜帶色盲基因，丈夫色盲。

④妻子色覺正常，但攜帶色盲基因，丈夫色覺正常。

⑤妻子色覺正常，但攜帶色盲基因，丈夫色盲。

⑥妻子色盲，丈夫色覺正常。

請你和你的小組成員一起討論，畫出遺傳圖解分析“如果他們未來要生育子女是否會患病”，并給出科學生育的建議。

2.5 整體統籌，組織問題情境

根據認知彈性理論，要達成復雜理解并為遷移做好準備，需要在不同時間以不同方式安排情境，形成不同意圖的問題和不同的觀點。在高中生物學課程中，有些課時可以通過一個情境拓展開來貫穿整堂課，而有些課程則貫穿著錯綜復雜的情境。對于內容較難、情境較豐富的課程，教師可以以一個大情境作為主線，統領那些零碎的小情境。反之，也可以從小情境出發，來構建起大情境的知識基礎推動復雜情境的呈現，從簡單到復雜，由表及里。在組織情境時，教師應當將情境與學科概念相融合，以達成教學目標。例如，“伴性遺傳”一節中，教師以某人群中某類遺傳病的調查數據為大概念大情境；人類紅綠色盲的家系圖和色盲患者的遺傳咨詢為次位概念情境；抗維生素D佝僂病患者的遺傳咨詢為次位概念情境；蘆花雞選育和單一或多種遺傳病患者遺傳咨詢的情境化題目為概念運用情境。

3 總結

情境化教學符合教育部關于促進學生學科核心素養的培養要求，符合高考命題趨勢，也符合學生學習的規律。良好的情境能夠促進形成良好的課堂氛圍，并對學生思維方式有積極的影響。情境化的教學模式在高中生物學科教學中應用范圍廣泛，生物學幾乎所有的章節均可情境化。教師在日常生活和教學中應注意收集整理和更新自己的情境素材庫；運用情境化的教學方式時，應當注意真實情境的整體和部分的關聯性，結合課程目標和概念分級協調，形成有機統一的境脈。