核心素養視域下高中生物情境化教學探討

鄭曉明

摘 要：本文針對的是在高中生物實施情境化教學中存在的一些問題，這些有問題的情境教學，會影響學生對知識的理解和掌握，以及學科素養的培養。文章闡述在新高考核心素養視域下，在情境教學中如何培養學生的科學思維、科學探究、社會責任等學科素養，提出自己的觀點和做法，加強對情境教學的應用，適應新高考的需要。

關鍵詞：核心素養;教學情境;高中生物;有效性

我國高考評價體系明確指出，高考測量學生核心價值的有效方式，是通過問題情境載體來實現的，這些情境很多是生活實踐情境或學習探索情境，學生的思考與回答，能夠真實反映其核心素養水平，可見，核心素養是可以訓練和培養的，所以要重視情境教學。

生物學知識與自然、社會和人的聯系密切，在教學中有很多的情境素材，比如和生物知識相聯系的生命現象、科技成果、熱點等方面。情境素材琳瑯滿目，如何選擇、如何設計問題情境，從而有效服務教學，在平常實施情境教學中，常會出現一些問題，這些問題會降低情境教學的有效性。

一、情境教學中存在的問題

（一）情境教學流于形式，不夠深入

這種情況就是“引而不入”。具體的情況是，引入的教學情境僅僅是在學習內容上的引入，情境內容過分脫離學生的實踐經驗和生活認知，使情境教學流于形式。這樣的情境素材，對學生來說只是一個信息而已，無法激發學生內心的探索欲望，當然也無法引導學生進行深度學習。

（二）情境化教學過多，沒有主旨

對情境化教學內容沒有選擇，內容過多，雖然能激發學生興趣，但會使學生深陷情境不能“自拔”，產生“騎馬觀花”的效果，無法明確學習主題，一堂課學習后，學生只記住了情境內容，對情境中所隱含的生物學知識、原理并沒有掌握[1]。

（三）情境設置難度過大

這種情況表現在，因不了解學情，沒有處理好情境素材的選擇和學生現有知識水平的銜接，設置的情境問題超出學生的實踐經驗和認知，難以解答，產生不好的教學效果。

（四）不重視實驗教學

這種情況表現在，認識不到實驗情境的重要性，認為沒必要開展實驗，對實驗的知識點提一提就可以了。另一種情況表現在，對實驗的開展只是按部就班，不重視在實驗中培養學生的學科素養。

教學中情境創設不僅是課堂的開始。在教學中教學情境的設置，要考慮的因素很多，除了要考慮教學目標的達成外，也要考慮通過情境的任務驅動，讓學生主動學習，主動探索，在解決問題或完成任務中，掌握核心知識的同時，學科素養得到相應的提高。所以，有效的情境化教學是需要策略的，有哪些解決策略呢？

二、解決問題的策略

（一）創設貼近生活的教學情境

日常生活中有很多現象和生物學知識相關聯，用貼近學生生活的場景作為教學情境，這樣的生活情境直觀性強，能有效提高學生的興趣，然后在教師引導下，實現感性認知到抽象認知的轉變[2]。

例如：有一次，筆者發現前一天買回來的空心菜因缺水而萎蔫了，于是用手機拍下;噴水1個小時后，空心菜重新挺立起來，再次拍下照片。上課時展示兩張相片，設置了一個情境：“是什么原因使空心菜從萎蔫狀態重新挺立？”策略分析：從生活中常見現象入手，可以激發學生興趣，實現課題的導入，符合情境教學的啟發性特征。又如：在講細胞呼吸時，筆者先播放了一段農家人釀酒過程視頻，由于釀酒是筆者這邊農村每年過節前都要進行的一項農事，學生對此非常熟悉，結合視頻，筆者設置如下情境問題：“在釀酒后期，為什么要進行密封？”策略分析：由于釀酒是經常發生在學生身邊的農事，學生熟悉，能夠激發他們的探究熱情。再如，在學習遺傳規律時，筆者展示材料：一對夫妻，兩個人均是雙眼皮，但他們的孩子是單眼皮，于是老公就認為妻子不忠，兩個鬧矛盾，要離婚。根據材料，筆者設置如下情境：“如果你是調解員，你怎么處理？”學生對這種問題很感興趣，積極討論，有的認為應支持他們離婚，因為“龍生龍、鳳生鳳”，從這個遺傳角度看，孩子不是他們的;而有的人則認為，不能勸他們離婚，孩子是他們的，只不過發生變異而已;而有的孩子提出，生活中有很多這種現象存在，比如父母血型都是B型，但他們卻生出一個血型為O型的孩子。對這些遺傳現象，學生表現出極大的興趣，討論積極性很高，產生較好的教學效果。

（二）情境用意明白，助力學生領悟知識

應用情境教學時，情境設計要圍繞教學目標，用意要清楚[3]。在“細胞中的糖類和脂質”教學中，筆者用PPT顯示一個漢堡圖片，設計了如下情境活動：活動1，漢堡中含有哪幾種糖類？它們在細胞中起什么作用？學生分析指出：漢堡中的多糖成分有淀粉、糖原、纖維素三種，分別是面包層、肉、蔬菜中的多糖成分，并依據書本，完成相應作用的歸納。活動2，漢堡中含有脂質嗎？脂質有幾種，它們在細胞中起什么作用？活動3，為什么三種多糖，它們都是糖類，為什么功能卻是不同的？學生分析書本中的多糖結構示意圖，經學生思考、討論得出：雖然組成這些多糖的基本單位相同，都是葡萄糖，但形成結構不同，因而功能不同。活動4，利用教材中“與社會的聯系”欄目來設置情境：“人能消化纖維素嗎，為何將其列為“第七類營養素？”活動策略分析：教學中設置的4個情境活動，都是圍繞教學目標：1.概述糖類的類型和作用;2.舉例說出不同種類的脂質對維持細胞結構功能有重要作用。通過活動的開展，助力學生理解和掌握知識的同時，培養了學生的學科素養。

（三）情境的設置要“合情”

“合情”是指情境創設要合乎學生學情。不能過于復雜或者過于寬泛，因為這樣往往起不到引導學生思考、啟發思維的作用。所以情境設置要注意控制問題的難度，有設置若干問題的，就要注意問題之間要有邏輯關系。讓學生在情境中解決問題時發展思維，提高關鍵能力，如獲取信息能力、語言表達能力、建立模型等。

在講基因和性狀的對應關系時，書中舉例：“兩種豌豆粒形（圓粒與皺粒）的成因”“白化病成因”“鐮刀型貧血癥以及囊性纖維病的病因”后，學生明白了一個基因可以控制一種性狀。但課本又指出，兩者又不是簡單的線性關系。對這些基因如何協同作用，單個基因如何作用，學生不是很理解。于是，筆者利用教材中的習題“果蠅紅眼的形成”相關知識設置情境問題如下：“紅眼色素是果蠅紅眼的直接成因，而此色素的形成是經一系列反應形成的，并且每一步反應都需酶的催化，而這些酶的形成又是受相應基因控制的。因此，紅眼的形成是多基因協作的結果，但科學家只講一個突變，就不能形成紅眼的基因。根據所述事實，思考并回答以下問題：

1.從基因對性狀的控制方式來說，果蠅紅眼的形成是屬于哪一種方式？

2.假設白眼是野生性狀，酶D、酶E、酶F分別是控制紅色素形成的三個關鍵酶，分別由基因D、基因E、基因F控制合成，三個基因的排列順序為D—E—F，紅眼基因為D，試用圖（箭號）文表述果蠅紅眼的形成過程。

3.此現象能說明生物性狀與基因的數量有什么關系？

策略分析：問題1是回憶已學知識，較為簡單。符合學生學情。問題2讓學生用文字和箭頭的形式表達出紅眼的形成過程，而要完成此過程，則需通過材料的閱讀來獲取信息，并通過“文”到“圖”轉換，建立概念模型來解決。問題3的解決又是以問題2的解決為基礎進行的。情境設置遵循由簡單到復雜，層層遞進，符合學生的認知情況，合情合理。又如，在高中生物必修二第六章第二節：隔離在物種形成中的作用，筆者設置了如下問題情境：“某地分布有A、B等多個小水潭，A、B兩個水潭中都有孔雀魚（PPT分別顯示A、B潭中孔雀魚的精美圖片），兩種孔雀魚的天敵不同，A中孔雀魚的天敵是花鳉，B中孔雀魚的天敵是狗魚;調查發現，B中孔雀魚成熟早，但體重輕。在沒有天敵的實驗室中分別培養兩種魚，繁殖多代，但它們成熟早晚還是有明顯差異。接下來，筆者設置了兩個問題讓學生思考、討論：1.A、B水潭中孔雀魚的形態和生理差異是什么改變導致的？2.請分析這兩個孔雀魚種群是否屬于同一物種？情境設置策略分析：首先，通過精美圖片顯示，激發學生的興趣，激發他們探究的欲望。第一個問題的設置，由于學生已學過遺傳學，所以這個問題的設置符合學生的學情。第二問題的設置，是為下面學習“物種”概念做鋪墊，合情合理。

（四）利用實驗創設情境

1.創設實驗情境、促進知識的理解

高中生物有的知識比較抽象，難理解，如果通過實驗的教學手段，搭建一種直觀的認知情境，學生能輕松理解抽象的問題，如“向光性”概念的教學，筆者的教學策略是用實驗來輔助教學。課前，筆者布置學生以小組為單位用玉米胚芽鞘完成向光性觀察實驗，小組成員每天觀察、記錄，成果在課中用多媒體展示。由于有課前的實驗活動，在教學中，筆者引入三問題情境：（1）胚芽鞘的哪一部位與生長有關？（2）胚芽鞘彎曲生長的原因是什么？（3）感光部位在哪兒？彎曲部位在哪兒？學生通過分析、討論，很容易獲得了三個問題的答案：（1）胚芽鞘的尖端;（2）由于單側光照射引起生長素分布不均勻;（3）胚芽鞘尖端、尖端下面一段。策略分析：通過學生親身參與的實驗創設情境，不僅讓學生獲得深刻的感性認知，在感受生命現象的奇妙和偉大的同時，有效促進對書本知識的理解和掌握。

2.創設實驗情境、培養學生的探究能力

在內環境穩態的重要性一節的教學，課前筆者設置了以下情境任務，讓學生完成：（1）家庭成員一日體溫的變化調查;（2）一個人一天的體溫是恒定不變的嗎？（3）不同成員的體溫完全一致嗎？（4）小組同學交流調查結果，從年齡、性別兩個維度比較體溫數據，可以得出什么結論？策略分析：這項調查活動，學生的參與度高，在活動中學生對人體體溫有一個深刻的認識，在調查中解決問題的過程也是培養學生探究能力的過程。

3.創設實驗問題情境，培養學生的科學思維能力

在“探究溫度對酶活性的影響”這個實驗中，為有效開展實驗教學，筆者設計如下問題情境：（1）給你兩組實驗材料，H2O2和H2O2酶，淀粉和淀粉酶，你選擇哪組材料，并說出理由。（2）找出本實驗的自變量、因變量及無關變量。（3）你準備怎么設定實驗組的溫度，如何把溫度調到設定的數值;如何設置對照組，怎么排除PH等無關變量的影響？（4）因變量如何檢測，觀測指標是什么？（5）給你兩種檢測試劑：碘液和斐林試劑，你選擇什么試劑，并說出選擇的理由。（6）根據假設，你預期會發生的實驗現象是什么？溫度的過高、過低對酶的活性是怎么影響的？你預測的實驗現象是什么？如何測定酶活性的最適合溫度。策略分析：本實驗通過一系列的問題串的設置，引導學生的思考與討論，在討論與實驗中，學生深刻理解溫度對酶活性影響的原理，掌握實驗設計的基本原理和方法。科學思維能力得到了培養和提高。

4.創設實驗問題情境，培養學生的分析能力

在“葉綠素的提取和分離實驗”中，不同的實驗小組出現了不同的結果：顏色深淺不一;有的色素帶沒分離且彎曲。對于不同小組出現不同的實驗結果原因，筆者沒有直接給出答案，這時，筆者采用的策略是，展示實驗效果好的色素帶，讓學生比較，并設置如下問題情境：（1）新鮮程度不同的葉子，其色素含量相同嗎？（2）加碳酸鈣的作用是什么？（3）濾液細線為什么要畫得細且直，并且要多畫幾次？通過分析，查找失敗的原因，提高學生操作規范性和分析能力。策略分析：在生物學實驗中，學生由于實驗操作不規范，實驗材料的選擇不當或者試劑用量不當等方面的原因而引起實驗誤差。通過問題情境設置，引導學生分析實驗誤差產生的原因，在掌握知識的同時，培養了學生的分析能力。

5.利用社會熱點創設情境

當今社會，日新月異，與生物學有關的社會問題越來越多，如“轉基因食品安全性”“HIV”“新冠病毒”“新冠疫苗”“海水稻”等社會熱點。高中生不同于小學生，他們并不滿足于書本的知識，他們也熱衷于從一些媒體中獲得豐富的知識，利用高中生的這一特點，在教學書本相關的知識內容時，可以用這些熱點為素材，經過合理的加工、設疑，創設成所需要的情境。例如：在學習病毒時，筆者用“新冠病毒”，甲型H7N9流感等事件為典型素材，引導學生學習病毒相關知識。在學習必修三“免疫調節”這節中“免疫學的應用”這部分知識時，筆者以我國“新冠疫苗”研制成果為素材創設情境，當學生了解到我國“新冠疫苗”的研制走在世界的前列時，強烈的愛國情感和社會責任感油然而生。

結束語

總之，在教學中，使用情境教學時，要注意一些使用策略，在達成教學目標的同時，提高課堂效果的同時，有效提高學生的生物學科素養。

參考文獻

[1]楊帆.學恒基于高考評價體系的生物科考試內容改革實施路徑[J].中國考試，2019（12）：57

[2]邱國和.高中生物課堂中情境教學的運用探究[J].教學管理與教育研究，2020（4）：87-88.

[3]王健.基于學生核心素養的生物學科能力研究[M].北京：北京師范大學出版社，2018：223-225.