創設農業背景大情境，走出生物學習誤區

摘 要：薄弱校學生在高三生物復習中普遍存在知識碎片化、虛假學習、被動學習的現象，基于“樓頂菜園方案設計”學習過程，將大情境與高考復習有機整合，解決傳統復習模式中存在的一些問題，實現知識的遷移和應用。

關鍵詞：高三生物復習;情境;學習設計

高考命題改革已經從知識立意走向能力立意，進而走向素養立意，從“育分”走向“育人”。與之相一致，課程和教學改革中，綜合化、情境化和開放性是三個重要發展趨勢。高考評價體系明確規定了高考的考察載體--情境，大情境下的大概念教學就是教學情境化和開放性的橋梁，包括生活實踐情境和學習探索情境。創設基于大情境的課堂教學，在真實情境的輔助下，提出一系列問題，并以問題為指引，自然的形成一些學習任務。學生在“抽象-具體-抽象”的學習過程中，經歷“歸納-演繹-歸納”的思維訓練，達到對知識的深度理解與靈活應用。

光合作用的知識是高考必考考點，也是高中教學中的難點之一，尤其是光合作用原理的應用部分。這部分知識與農業生產密切相關，高考中也經常以農業生產為情境進行考察。而現今的孩子對農業生產知之甚少，結合本學校樓頂平臺面積較大，周圍環境較好、污染少的實際情況，創設了“樓頂菜園方案設計”這一情境，以“物質和能量觀”的生命觀念形成為主線展開。在活動開展過程中，學生需要完成方案設計中的小任務，在真實而復雜的情境中認識問題、分析問題、綜合運用知識和學科思維，通過表達的方式呈現方案，從而將零散的知識系統化，同時提升了學科素養。

一、大情境—實現高三復習的綜合化

生命觀念是生物學核心素養之首，有助于學生理解較大范圍的生物學事件和生命現象，而不僅僅限于“書本知識”和題目的“標準答案”。生命觀念貫穿于生物學的全部課程，是學科不同內容的主線。一輪復習中重視夯實知識基礎;高三復習，學生學業壓力大，尤其是薄弱校學生完成課堂任務需要消耗的時間更多，課余缺乏自主進行知識整合的時間和精力，容易陷入知識碎片化的誤區，難以形成對事物的整體認知，妨礙了生命觀念的進階。

生命觀念中的“物質與能量觀”可劃分為四個層次，在高中三年的學習后，學生應該具備進階水平四的素養要求，即能夠“利用物質與能量觀指導、解決生產實踐中的具體問題”。[3]因此真實情境不僅是評價生物學核心素養的重要依托，還是生物學核心素養形成和發展的途徑和方式。高中階段“物質和能量觀”所涉及多個模塊中的核心概念，主要包括生命物質基礎、光合作用、呼吸作用、生態系統中的物質循環和能量流動。如何在高三二輪復習中進行學習設計，整合知識推動學生達到水平四的要求呢？

本設計從“物質與能量觀”的進階水平出發，以“樓頂菜園方案設計”貫穿始終，重新整合并綜合運用教材中的光合作用、呼吸作用和生態系統等的基本概念（如表1），有機結合物理、生物、地理等學科的知識與技能，解決每一部分遇到的實際問題，逐步形成“物質和能量觀”。

1.周邊環境對蔬菜品質的影響

高三二輪復習如何實現將素養提升體現在高考答卷中呢？比如：在作物選擇環節，做了如下的設計：“首先提供作物生長習性（茄子、茭白）相關資料，請大家閱讀資料提煉文中關鍵內容，選擇廈門地區校園樓頂夏季適合種植的蔬菜品種，并說明理由。”凈光合作用的概念理解和環境因素對光合作用的影響是這一部分的難點，該任務能夠提升學生的信息獲取和表達能力，通過真實情境下的問題解決，兼顧知識和素養提升。那么如何將這些落實到高考呢？在這部分任務中結合2018年全國I卷高考題第30題，將課堂與高考評價銜接。

二、大情境—促進學生知識的遷移和運用

高三復習二輪復習距離高考時間緊迫，學生與老師的配合一般都非常積極。但課堂中（尤其是相對薄弱的學校）存在一種特殊的現象：課堂上認真聽講配合老師，課下按時完成布置的任務，但考試成績不理想，在每次考試后會出現嚴重的挫敗感和厭學情緒。教師面談發現該部分學生對知識的掌握浮于表面，沒有深入理解。針對這種淺表學習、虛假學習的現象[6]，教研組展開研究，探究該現象形成的原因。發現在大班快節奏的教學過程中，學生學習遇到障礙，不能及時得到解答，累積形成學習障礙，知識不理解，造成考試成績差，陷入努力、挫敗的不斷循環中。在這種情況下及時反饋是助推學生主動性提升的最好方法，常規的班級授課只能采用統一進度學習顯然無法實現即時反饋。

為了及時對學生的認知障礙給予反饋，避免習得性無助的產生。采用“樓頂菜園的方案設計”整合知識形成大單元，教學中引入情境，通過項目的推進將掌握知識和溝通、協作、自主學習等能力結合起來。互相協作形成設計方案的過程中，學生需要學會傾聽、明辨、自主思考、寫作交流，遷移應用。在活動中能夠更多地和同學老師及時交流，不斷地在探索中收到反饋，解決了認知的障礙，并在不斷解決問題時收到正向的反饋，認知過程就從死循環中得到釋放，學習動機轉變，走向問題—解決—正向反饋的積極和深度學習，學習目標由被動變主動，由課堂中單純的知識目標以及簡單的能力目標走向解決問題中逐漸實現的素養目標。例如：關于凈光合作用的知識理解過程有較大的區別（表2）。

三、大情境——實現認知結構的升級

面對知識爆炸式發展及科技的飛速進步，科學教育的目標不應是給學生呈現出一堆由事實和理論堆砌的知識，而應是引導其深入理解少數非常具有解釋力的學科大概念。[7]大概念的獲得是能夠在深度和難度方面逐步提升的，是需要花時間“精”學的內容。對于這類復雜問題的認識往往要經過由感性認識到理性認識、再由理性認識到實踐的多次反復才能完成。以低水平的認知加工、機械記憶和被動的淺層學習為主要學習方式的課堂教學，帶給學生的是“補不完的課、刷不完的題”。學生自主探索、伙伴協同學習的課堂，是促進學生高水平認知加工、基于理解、主動學習的課堂。這樣的學習是可遷移的，是具有生長性的。

“物質與能量觀”的形成不是教師灌輸給學生的也不是一蹴而就的，是分層次實現的。四個水平的逐步升級，需要學生積極投入，思考，才能升階到第四個水平。在真實的方案設計過程中，很多問題沒有單一的、正確的答案，經常會引發學生的討論和辯論，需要高層次的思考，比如：分析、推論、尋找證據、預測結果等，不能依據知識記憶進行填空式回答。這就能夠將學習指向學科領域甚至是跨學科知識的遷移應用，同時不斷引發新的問題，燃起進一步探索的欲望。隨著學習，核心問題會以不同的形式反復出現，并被重新思考，突破學生獨有的認知困境和誤區。對于一個核心概念，在各個方面的認知障礙暴露需要有一個過程，人的認識能力在主觀上也有一個提高的過程。基于情境的設計過程，以大單元的形式長時間圍繞核心概念，深度學習，沉浸在主題下，深入的思考同一問題或完成同一任務，在認知形成方式上的差異，如圖1能夠實現思維升階。

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課堂中的題海戰術，通過機械的不斷訓練提升，不能針對每個學生獨有的認知障礙，在長時間的機械重復中導致了學習動機的被動性;融入真實情境的學習，也是一個反復循環的過程，是符合認知規律的，能夠激發學生的內在學習動機，實現可持續、可遷移的學習。

四、大情境，認同學習者學習進度和方法的差異，提升學習的主動性

由于智力、認知、知識等的不同，學生的學習存在較大的差異，但在現有的學校課堂環境下，這樣的差異往往被忽略，每個人按照同樣的方式、進度等進行學習。二輪復習時間短進度快，部分同學因為基礎不牢固，無法跟上課堂節奏，作業積壓問題積累，信心受到打擊，二輪復習中消極應對，反而出現成績下滑的現象。

基于樓頂菜園設計，將高考中較難的概念“凈光合作用”的理解置于真實情境中，設計如下：

1.在什么溫度范圍內茄子可以生長？要使茄子長勢最好，該如何控制溫度呢？請說明理由。

2.現在想要提高樓頂菜園的蔬菜產量，請查閱相關的資料，依據光合作用和呼吸作用相關知識給出合理的建議并說明理由，提交一份高產方案。

作業只需在該單元知識學習完成前提交，學生有充分的時間查閱資料、向同組學生和老師請教。避免了因為課堂的快節奏導致部分同學失去學習的信心，同時有充分的自主學習和交流機會。作業設置說理環節，需要對自己的答案進行理由闡述，提升學生的表達能力，同時在完善自身答案的過程中提升邏輯思維能力，發展學生素養。

結束語

創設“樓頂菜園”的情境，給目前很少接觸農業生產的學生提供了將知識與實際問題鏈接的機會。基于真實情境的學習設計要指向深度理解和解決問題，有助于學生的自主探索，實現師生的有效溝通;促進學生積極、愉悅地參與到學習中。但高三復習過程中的單元設計，需要兼顧高考評價。

參考文獻

[1]教育部考試中心.中國高考評價體系.北京.人民教育出版社.2019

[2]肖海英.淺談情境主題大單元教育模式的構建與實踐[J].教研，2019.（2）：46

[3]閆白洋.基于生命觀念素養進階的試題命制研究[J].中學生物學，2019（4）：59-62

[4]張興宇.深度教學在“DNA的復制”一節中的實踐[J].中學生物學，2019.35（7）：78-80

[5]李艷華.高中生物教學中將情境主線化的策略研究[J].中學生物學，2019.35（7）：76-78

[6]唐培華.高中生物情境教學的反思與重構[J].實踐與反思.2019.（08）：50

[7]劉恩山.曹保義.普通高中生物學課程標準解讀.北京.高等教育出版社.2018

作者簡介：高雅君.（1982.07），女籍貫：山東省，就職于廈門市杏南中學，中學一級教師，廈門大學碩士研究生。

基金項目：福建省教育科學“十三五”規劃2019年度立項課題《基于STEM教育的高中生物探究課程設計與實踐研究》，編號：FJJKXB19-521