高中生物學教學中運用情境教學模式培養學生問題解決的能力

鐘碧瑾

摘 要：在新課程標準的背景下，高中階段的生物學教學更加專注于學生問題意識及問題解決能力的培養，力求能夠通過啟發式的教學，引導學生展開探究實踐，讓學生的生物學核心素養得以形成。由此，在教學過程中，教師就應該著力于教學情境的創設，以情境為依托，影響并引導學生，促使他們能夠根據具體的生物情境找準問題、解決問題并應用知識，能夠將問題意識貫穿于整個學習過程的始終，促使他們能夠綜合運用生物學知識，增強綜合學習實效，著力于提升他們的學習素養，借此讓他們獲得更為深遠的發展。所以說，在課堂教學中，教師就要依托于教學內容，創設教學情境，驅動并引導學生展開一系列的探索和實踐，實現對知識的創造性理解及創造性運用，落實綜合學習效能。文章基于此點，對高中生物教學中運用情境教學模式培養學生問題解決能力進行了探討。

關鍵詞：高中生物學;情境教學模式;問題解決能力

新的課程標準要求高中生物學的教學要更加注重生物學核心素養的培養，以情境為引導的教學，能夠讓學生對知識產生新的理解，能夠提出自己的疑問和學習觀點，然后展開一系列的探索實踐，去達成對問題有效解決的目的，最終實現他們對所學知識的遷移和創造，完成相關知識體系的有效建構，創新學習，掌握學習方法，全力貫徹素質教育，最終實現學生生物學核心素養的有效培育[1]。

一、高中生物學教學中運用情境教學模式培養學生問題解決能力應遵循的原則

（一）目標明確原則

教學是一種有目的、有意義的活動，在生物學課程教學過程中，不管是教授哪一方面的知識，教師都應該明確本堂課的任務所在。所以在創設情境的時候，一定不能虛構，要以具體的教學內容為依托，目標明確，這樣才能夠讓整個情境不偏離主線，能夠讓學生在一定的范圍內做天馬行空的聯想和想象。而在生物學課堂教學過程中，不管是什么樣的情境，都應該為了整個課程教學重難點的解析和教學目標的實現而服務。所以說，教師在備課時，針對情境的創設一定要緊扣學科特點，要分清楚本次課程教學的目標和內容，做到充分準備，有的放矢，最終激活學生的學習能動性[2]。

（二）興趣激發原則

情境的創設是為了更好地服務于課程教學，所以說教師在創設情境的時候，一定要遵循興趣激發的原則，要明白情境的創設一定要緊扣學生的興趣點，能夠讓學生的思維得到延展，讓他們有更為豐富的收獲。所以教師在基于教學內容創設情境的同時，就一定要專注于良好師生關系的創建，以此建構良好的師生關系，彰顯學生在課堂上的主體性，使得他們在情境的引導下，打破固有的學習模式，去充分思考、質疑，然后實現對問題的有效解決，最終激活他們的問題解決思維，達成預期的教學目的。

（三）真實性原則

教師在創設生物學教學情境的時候，一定要秉持“真實性”的原則。換言之，情境的創設一定要緊扣教材綱要和教學內容，要契合學生現有的認知水平，遵循他們身心發展的基本規律。切勿讓情境的創設偏離實際，偏離主題，影響學生的思維延展。因此，教師應該盡可能為學生尋求“眼見為實”的豐富、生動、形象、客觀的事物，借此完成對主題意義的建構。如果情境創設與實際不相契合的話，就很可能無法讓學生實現知識的遷移，無法讓學生走出課堂、走出學校、走向社會，最終也無法實現他們問題解決能力的培養。

二、高中生物學教學中運用情境教學模式培養學生問題解決能力采取的策略

（一）創設圖示情境，揭示生物學難題

在運用情境教學模式的過程中，教師一定不能忽視圖文的運用，借助這種圖文并茂的文字語言，為學生生動、形象、具體地呈現生物知識，以圖形來豐富學生的觀察過程，彰顯自己的能動性，用自己的話來詮釋生物知識，提高他們借助生物學知識解決問題的能力。因此，教師就要根據具體的內容呈現相關的圖片或者視頻，達成創設情境的目的，讓學生借助圖片，有章可循，有物可依，加強學習實效性，全面地解析教材知識，領悟到這些知識背后所蘊藏的深層內涵，實現對教材知識內容更為深層的理解，最終達成對知識的綜合性應用，揭示生物學難題，提高他們的問題解決能力，讓他們的問題解決思維更為活躍，主動解決問題的學習欲望也更為強烈，借此激活他們的綜合學習實效[3]。

以人教版高中生物學教材為例，教師在教學《細胞是生命活動的基本單位》時，就可以生物學課本為依托，秉持“真實性”的原則，使用課本上的圖片輔助學生理解，達成圖示情境創設的目的，高效地滲透生物學知識，完成教學目標，提高學生的問題解決能力。對此，教師可以創設以下三個教學情境：

情境一：展示“大熊貓吃冷箭竹”圖片

在課堂教學中，教師可以借助多媒體向學生出示這一張圖片，以問題來激活學生動機，比如：“依據同學們的生活經驗，你們知道熊貓一般生活在什么地方嗎？它們最喜歡吃的食物是冷箭竹，從這個圖片中你們能夠得出二者的關系嗎？”借助這一問題，讓學生進行猜測，并總結得出這樣一個結論：“熊貓喜歡生存在有自己喜歡吃的食物的地方，比如冷箭竹生長地——四川”這一答案。在學生回答了這些問題之后，需要以更為有力的證據作理論支撐。基于此，教師就可以繼續詢問學生：“我們怎樣才能夠證明自己的猜想呢？”借此讓學生思考，嘗試尋求解決問題的方法。比如，借助顯微鏡來觀察大熊貓和冷箭竹幾種不同器官的裝片或者切片等，展示他們解決問題的方法。如上，以這樣的方式作導入，能夠讓學生循著問題去思考，并創生出新的解決問題的方法和路徑。而這樣也能讓他們的思維處于較為活躍的狀態，積極思考，無限延展思維，保持最為活躍的學習狀態，這樣才能讓他們實現對新知的高效探尋，在問題的解決過程中來達成對即將所學知識的深層理解和分析[4]。

情境二：展示與細胞學說相關的生物學家肖像、工作圖、演講等相關圖片和視頻

教師在實施課程教學過程中，先讓學生閱讀課文中有關于“細胞學說及建立過程”的相關內容，然后以此為基準點，讓學生展開小組討論，分析這些人物所做出的貢獻。然后讓小組以情境扮演的方式來再一次回溯這些故事內容，演繹科學家發現細胞的過程，對比分析這些科學家所做的貢獻和研究的局限處。通過這種情境扮演的方式，其實有助于學生將課本上枯燥難懂的“細胞學說及建立”等相關知識理解得更為透徹，使得他們通過具體的角色，聯想、想象并體驗，回顧所學知識內容，彰顯思考效力及表達能力，在立足于豐富觀察視角的基礎上，能夠對“細胞學說”的知識進行總結與回顧，歸納與概括，為后續運用理論知識解決實際問題打下堅實的基礎。

情境三：展示生命系統的結構層次模式圖

在實施課程教學的過程中，教師還可以結合有關于知識結構的模式圖，引導學生展開小組合作，通過動手繪制模式圖的方式，加以對比和分析，使得他們能夠從細胞的視角去審視微生物世界，進而再立足于宏觀視角，去認知生命系統內各個層次之間的關系，以此來認同“細胞是最基本的生命系統”這一概念，進而達成課程教學目標，實現他們運用本課知識內容去解決實際問題能力培養的目的。

如上，在本課程的教學過程中，教師根據不同的知識點，創設了相應的圖示情境，這樣就能讓學生有更為直觀的體會和感知，他們會在自己有了豐富思考的基礎上，繼續深化對圖片的考核與考量，去進一步探尋這些圖片背后蘊藏的生物學意義與價值。所以說，情境一、情境二及情境三的圖示都屬于一種層級遞進的關系，能夠讓學生的學習思維逐層深化，問題解決的能力逐漸增強。而在這一過程中，教師還可以將情境一的大熊貓圖示再次呈現，讓學生結合這一環節所學的知識進行對比和分析，前后呼應，串聯知識結構，借此讓學生的問題解決能力形成“螺旋閉環式”的延展，讓他們不知不覺地深化對生物知識的理解和辨析，以此來提高他們的問題解決能力。

（二）創設類比情境，增加想象空間

在新課程的背景下，越來越多的教育更加專注于讓學生“學在樂中”，所以說，在實際的教學過程中，教師應該采取“寓教于樂”的教學方式，這樣就能夠讓生物課堂變得更有意義，更有意思。對此，教師就要致力于類比情境的創設，以依托具體的教學內容，為學生提供更為廣闊的聯想與想象空間。讓所教學的基本內容“變身”，賦予其生命力，促進他們在情境的引導下，理解并內化相關的知識內容，借此增強他們的學習實效性，實現他們問題解決能力的增強和提高。

教師在教學《細胞器之間的分工合作》時，就應該專注于類比情境的創設。首先，在課堂伊始，教師就可以為學生創設這樣一個情境：“在一個薯片生產廠里面，有許多部門，每一個部門都有自己負責的事情，它們都具有獨立完成薯片生產的某些能力，且各個部門之間都是有聯系的，都是為了讓薯片更好地生產完成。這就好比細胞內部時刻發生著的物質和能量變化。如果我們體內的細胞就是這些薯片生產廠里面的各個‘部門，那么同學們知道各個‘部門負責的是什么嗎？”借助這一問題，讓學生展開類比聯想。根據之前所學的知識內容來回答教師提出的問題。比如：細胞器就好比是里面的部門，如“線粒體”部門、“葉綠體”部門、“內質網”部門、“高爾基體”部門等。

其次，教師可以繼續提問：“如果將細胞壁比作工廠的外墻的話，那么同學們是否可以總結出‘細胞壁的作用呢？”以此讓學生回答得出“細胞壁對植物細胞起到了支持與保護作用”這一答案。在此基礎上，教師可以對學生繼續引導，實現他們對所學知識的遷移和運用。比如，教師可以這樣闡述：“根據同學們已有的認知可以知道，‘細胞壁是植物才有的，動物細胞沒有。動植物細胞都有細胞膜，細胞膜不僅起到‘保護作用，它更多的是像我們學校的門衛一樣，控制同學們的進出。而‘細胞核就是起到一個‘核心作用，控制著我們細胞內部各個部門的正常運行。在大致了解了這兩個細胞的工作和定位之后，其他細胞有什么功能呢？”借助這一問題，類比引導學生學習，去探尋細胞內部各個細胞器之間的分工與合作。如，細胞里面的生產部是“核糖體”，加工部門是“內質網”，包裝部門是“高爾基體”，工廠飯堂是“線粒體”，養料制作車間是“葉綠體”，消化車間是“溶酶體”等。教師借助這種類比情境的創設，能夠充分激活學生的思維，能夠讓他們進一步探尋各個細胞器的功能，清楚地記住每一個細胞器的名字，然后將其形成有機的整體，串聯起來，實現他們生物學思維的激活，嘗試使用所學的生物學知識進行類比，然后做劇本式的訓練，充分彰顯自己的想象力及理解力。這樣的方式便能夠讓整個生物學課本“活”起來，幫助學生有效地串聯各個知識點，讓學生獲得更為良好的學習效果。

最后，教師可以讓學生以本節課所學的知識內容形成一個知識鏈條，嘗試以“梳子生產工廠”為例，去簡述整個細胞器的合作與分工過程。有的學生展開了這樣的論述：細胞里面的生產部門是“核糖體”，在生產梳子的時候，首先就得有材料，比如木材，所以將木材切割成不同形狀梳子的過程其實就相當于“核糖體”形成“肽鏈”的過程。然后梳子再進入“內質網”進行加工，加工完之后再到“高爾基體”部門進行包裝。而支撐這么多部門干活的工人是需要吃飯才能有能量干活，那么誰來做這個飯呢？它就是“線粒體”……如上，教師通過這種類比情境創設的方式，能夠充分激活學生的學習思維，讓他們串聯記憶，實現對知識的遷移及運用，整體提高對問題的理解和解答能力，最終實現生物學核心素養的培育和發展。

（三）創設問題情境，指向知識聯系

在實際的教學過程中，很多教師受傳統教育思想的影響，依舊采用“滿堂灌”的教學模式，使得學生的學習十分被動，阻礙了他們長遠的發展。因此，為了增強學生的問題意識，讓他們能夠利用所學知識去解決實際問題，教師就應該創設問題情境，給學生更多的思考機會，鼓勵他們質疑，產生更為多元的思考。因此，問題情境的創設就能夠借助一系列的問題鏈引導學生，牽引學生的思維，借此激勵他們做持續性的學習，讓他們在解決問題的過程中激發高階思維，實現對教材知識內容的深層及深入理解和探析，以此來實現對知識的遷移應用，達成他們對知識的綜合理解。基于此，教師就一定要立足于具體的教學內容，創設有效的問題情境，每一個問題或者每一串問題鏈都要指向知識間的聯系，借此提高學生的問題解決能力。

以人教版高中生物學教材為例，教師在教學《被動運輸》時，就應該專注于問題情境的創設。教師可以“滲透裝置模型”為主題，引導學生去探索、遷移和實踐。先要預估學生針對本節課所具有的知識起點，預設他們可能會存在的問題，然后從這些方面著手，有針對性地設計問題，運用多種方式讓學生去探索、去思考，達成有效解決問題的目的，且整個過程要指向知識的聯系，最終提高他們的問題解決能力。

一方面，教師應該進行設計問題導學。學生在此之前對“細胞膜進出細胞”的相關知識內容有了一定的認知，但是他們對于具體的進出方式并不了解，而這就可以作為學生需要探究的問題。所以說，教師可以“滲透現象”為例，根據教材設計一些問題，比如：“玻璃紙在滲透裝置中的作用是什么？”“玻璃紙是否可以被其他物品，比如紗布來替代？”等，借助相關問題的設計，讓學生遷移已有的知識基礎，去自主探究、自主學習、自主建構知識，借此來加深對“滲透現象”的理解，然后為“被動運輸”這一知識內容的學習打下堅實基礎。

另一方面，教師應該借助問題去引導學生展開探索和實踐。為了讓整個情境的創設更加貼合教材，教師就要緊扣教材，對教材中的問題進行梳理與整合，摒棄一些不適宜學生的問題，創新與延展，形成一個有效的問題串，借此引導學生做全面思考與學習，專注于問題的解決。對此，教師便可以提出這些問題，如，“細胞吸水和失水的條件是哪些呢？”“質壁分離與復原現象的產生說明了什么呢？”

如上，教師重新梳理了整個教材的問題，將其概括為精練的問題串，每一個問題都可以加以細化，引導學生做循序漸進的實踐。那么教師就可以將這些問題作為本節課學習的重難點。在此基礎上設置一些引導性的問題，讓學生去展開多元化的學習[5]。在具體的導學問題中實現對知識的探究，最終提高他們解決問題的能力。比如：教師在講解“水進出細胞原理”時，就可以針對不同的學習活動，設計不同的引導性問題，指引學生進行針對性的學習。具體如下：

活動一：探尋“水進出細胞的原理”。教師緊扣這一探尋點，向學生提出一些問題，比如：“水分子通過細胞膜進出細胞的時候，是不是與‘滲透裝置系統的原理一致呢？”借助這一引導性的問題，去幫助學生生成知識，拓展應用，聚焦問題并解決問題。通過這樣一個學習過程，能夠對“水進出細胞的原理”做深層的探究，并且能夠結合滲透作用的定義，畫出關鍵詞，加以辨析。以一系列的問題創設推進自身的知識學習，實現他們對這一系列概念的理解和掌握。而這樣一來，便能夠讓學生在問題解決的過程中深化思維，提高他們的綜合學習效率。

活動二：探尋“水進出哺乳動物紅細胞的原理”。教師緊扣這一探尋點，向學生提出一些問題，比如：“紅細胞內的有機物透過細胞膜的過程是否與‘滲透裝置一致呢？”“紅細胞‘吸水脹破的情況是怎樣的呢？”“紅細胞吸水或者失水是由哪些條件來決定的呢？”“生理鹽水有哪些作用？為什么在臨床上輸液要用這種濃度的溶液呢？”通過這一系列問題串的設計，其實能夠讓學生對水進出細胞原理有更為深入的認知。他們對這一系列知識的理解是建立在“滲透作用概念”探析的基礎上所展開的，能夠讓學生展開主動的思考，并且他們思考的范疇也更加專業。比如，針對問題“紅細胞‘吸水脹破的情況是怎樣的呢”，學生就會從“外界溶液溶質的濃度”來考慮，針對問題“紅細胞吸水或者失水是由哪些條件來決定的呢”，他們就會從“建構滲透系統裝置的相關知識”來加以考慮。這樣就會讓學生的問題解決方法更為多元、更為專業，也能夠讓他們的生物學思維得到細化和延展。

活動三：探尋“水是如何進出植物細胞的”，教師緊扣這一探尋點，向學生提出一些問題，比如：“成熟的植物細胞結構主要由哪幾個部分構成？其中哪一個部分可以充當半透膜？”“請簡要論述‘原生質層。”“以專業的詞匯來闡述‘質壁分離”，在這一部分，教師借助三個問題引導學生展開探究實驗。而為了讓學生實現對所學知識的深層理解和探究，教師就可以讓學生以小組合作的方式進行，圍繞“水是如何進出植物細胞的呢”這一探究點，探尋植物細胞壁的結構，達成知識的有效建構。而學生對“原生質層”這一概念的理解是比較難的，那么教師就要借助這一系列問題鏈，引導學生展開實踐探究，然后在問題的解決過程中深化對這一概念知識的理解，實現學生的有效學習。

如上，教師通過問題情境的創設，層次遞進，能夠實現有效的課程教學，充分彰顯學生的主體地位，讓學生有充分的時間去思考、去交流、去總結、去探究、去延展，以此來提升他們的生物學核心思維。而在這一過程中，教師也充分彰顯了自身的主導作用，帶領學生在問題的分析中解決問題，提高他們的問題解決能力，有利于建構高質量的生物學課堂。

結束語

綜上所述，在新課程標準的背景下，高中生物學的教學應該專注于情境教學模式的運用。借助情境來激活學生的思維，創新他們的思考，讓他們能夠受情境的引導，實現對知識的多元化解析和全面建構，提出自己的疑問，激發自己的問題思維，然后基于具體的問題去展開實踐探究，綜合所學的各項知識系統，實現對問題的有效解決。這樣一來，學生才能夠成為課堂思維活動的真正主人，能夠提高他們的綜合學習效率，借此實現學生問題解決能力培養的教學目的。

參考文獻

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[3]顧予.新高考背景下高中生物學解題規律歸納研究[J].中學生物教學，2022，389（12）：78-80.

[4]劉書希，范曾麗.高中生物學迷思概念的四階測試診斷研究：以“免疫調節”一節為例[J].中學生物教學，2022，382（5）：30-32.

[5]劉顏.體驗式教學法在生物學教學中的應用研究[J].中學生物教學，2022，382（5）：16-18.

本文系福建省龍巖市專家工作室教育科研項目課題“高中生物教學中基于真實情境學生解決問題能力培養的研究”（NO.GZZJ2020-009的研究成果）。