疫情視角下情境、概念和素養的融合

曾海琴

（德清縣第六中學 浙江湖州 313299）

《普通高中生物學課程標準（2017版）》要求注重對學生生物學學科關鍵能力和核心素養的考查，特別要以生物學學科必備知識為載體，培養學生關注社會熱點，彰顯社會責任。基于真實情境的教學可以有效激發學生學習的主動性，幫助他們重構生物學概念，落實生物學學科核心素養。新冠病毒作為近幾年的社會熱點，頻繁出現在各高考真題和課堂教學的情境創設中。下文結合高中生物教學的實際，從高考考點梳理、新課授課、復習課授課、教學評價設計4個方面，分析新冠疫情這一真實情境在高中生物教學中的實踐和應用，討論情境教學中建構生物學概念的策略。

1 梳理高考真題，架構學習脈絡

近年來，各地高考紛紛以新冠病毒疫情相關的生物學事實為情境編制試題。2021年，浙江、廣東遼寧、北京均考查了新冠疫苗的研發；2020年，全國Ⅰ卷和Ⅲ卷考查了新冠疫情防控措施，全國Ⅱ卷考查了新冠病毒的結構，山東、海南考查了核酸檢測和抗體檢測的原理，江蘇卷、北京卷則將其與單克隆抗體的制備聯系到了一起，實現了模塊間的串聯。表1是梳理各地真題考查內容后，架構的相關知識脈絡。

表1 新冠病毒疫情相關知識脈絡

真實情境的創設總是以重要的生物學事實為出發點，尊重事實是科學思維的認知方式。從提高教學效能的角度出發，教師在課堂上應當積極轉變教學模式，將知識點進行加工，從“在什么情境下運用什么知識解決什么問題或完成什么任務”的角度進行思考。

2 創設情境任務，形成生物學概念

教師剖析每一課時中的生物學概念，將真實情境中的問題拆解為問題串或者活動任務的形式提供給學生，有助于發揮學生的主動性，創建充滿生命力的課堂。具體實施時，教師首先提出探究情境，明確研究的核心問題。接著，學生基于課堂內容和重要的生物學事實，提出解決方案，從而在提出問題、解決問題的過程中建立生物學概念，加深科技、技術、社會相關關系的認識。問題驅動式課堂教學流程如圖1所示。

2.1 新課授課案例

以《選擇性必修3·生物技術與工程》第三章第三節“利用動物細胞可產生具有新特性的細胞”為例，教師在進行教學時，可創設情境：我縣于3月11日發現一例新冠肺炎確診病例，患者隨即轉運至湖州市定點醫院隔離治療。新冠病毒肆虐至今，你能否設計一種藥物，特異地消滅新冠病毒？

學生閱讀情境后，明確直接創新一種藥物很困難。教師可以提供“新冠康復者的血清可以用于治療”這一事實，引導學生聯想到利用抗體作為治療性藥物。教師進一步設問：傳統方法中如何獲得血清？獲得的血清來源、含量、純度、療效如何？進而明確提出核心問題：如何獲得產量高、純度高的新冠病毒抗體？為了解決這一核心問題，教師可以將其拆解為一系列問題串：能產生抗體的細胞是哪種？該細胞能否大量增殖？什么細胞能無限增殖？如何培育出一種能分泌抗體且能無限增殖的細胞？

通過之前對植物細胞融合相關知識的學習，學生能順利得到將B細胞與骨髓瘤細胞融合的方案，隨后教師再提出任務：如何促進動物細胞融合？在已知的電刺激、聚乙二醇誘導等方法的基礎上，教師提供事實：19世紀30年代，科學家曾在患肺結核、天花和麻疹等疾病的病人的病理組織中觀察到多核細胞。學生嘗試解釋這一現象，得出可以用滅活的病毒融合動物細胞的結論。

經過一系列問題解決，學生能夠自主推導出獲得單克隆抗體的過程，并通過歸納總結書本中“利用HAT選擇培養基篩選雜交瘤細胞”的內容，解決雜交瘤細胞的篩選難題，構建兩個次位概念“動物細胞融合是指通過物理、化學或生物學等手段，使兩個或多個動物細胞結合成一個細胞的過程”“細胞融合是單克隆抗體制備的重要技術”。

課時情境與核心問題的解構是架構問題驅動式課堂的關鍵。教師以遞進的問題串形式不斷刺激學習的主動性，引導學生完成任務的同時，也能提高學生基于事實和證據解決實際問題的能力。

2.2 復習課授課案例

高考復習并不是簡單的知識點重復，而是將知識整合再構建的過程。因此，如何設置一個合適的情境，串聯起學生難以突破的重難點，是教師課堂設計需要解決的核心。新冠病毒作為一種傳染性極高的病毒，其特征、檢測、疫苗制備、疫情防控等方面均蘊含著豐富的生物學知識。以下選取“新冠病毒的檢測”為復習課案例進行分析。

教師展示情景：近期，國內外多地出現了奧密克戎疫情。3月11日，國家衛健委通過了新冠病毒抗原檢測應用方案（試行），新的新冠病毒檢測方案引發高度關注。抗原檢測與傳統的核酸檢測有什么區別？是否可以替代核酸檢測？通過這一情境，學生明確本節課的核心問題是“核酸檢測的原理”。教師展示咽拭子的圖片，設置問題串：核酸檢測檢測的是誰的核酸？取樣時，可能取出哪些類型的核酸分子？如何確定是新冠病毒的核酸？通過對問題的思考，學生能夠得出核酸檢測的原理是以病毒獨特的基因序列檢測靶標這一結論。教師追問：核酸檢測陰性就代表沒有感染嗎？學生很容易聯想到，新聞中多次看到的核酸檢測呈陰性后轉陽性的病例。針對這樣的事實，學生可能會提出一系列解釋，如“感染在隔離期間發生”“采集標本時有誤差”“病毒含量過低”等。教師及時抓住“如何增加病毒含量”這一關鍵點，引導學生從體內DNA復制的過程認識到實時熒光RT-PCR技術的過程，隨后可以嘗試讓學生自己設計引物，突破“目的基因獲取”這一難點。

整節課堂將以問題驅動展開，學生逐漸重構“DNA分子通過半保留方式進行復制”“PCR技術是獲取目的基因的常用方法”這兩個次位概念。最后，學生可通過表格自行梳理核酸檢測、抗體檢測、抗原檢測三種方式的檢測靶標、靈敏度、檢測原理、使用技術等方面的異同點，感受科學發展與技術進步的關系，發展科學思維習慣和科學探究能力。

一個好的情境需要包含“真實、理蘊、適宜、情深、意遠”5個方面。新冠疫情恰恰具備這樣的特點。因此，以此為事實支撐串聯課堂任務變得卓有成效。教師在日常教學中，應當時刻關注挑選好的素材情境，積極將其運用到課堂中，運用多樣化的手段重現知識構建的過程。

3 設計開放性評價任務，內化核心素養

如何設計真實的評價任務，體現學生核心素養表現水平，是命題的難點。綜合已有研究的基礎上，開放性試題的命制是非常值得研究的方向。相較于傳統的評價方式，開放性試題賦予學生更多思考的空間，特別是在一些真實的社會議題之下，利用生物學原理通過邏輯推理，闡明個人立場，彌補了對學生生命觀念、社會責任考查的不足。

【例題】（原創試題）新冠疫苗于2020年底獲批上市，各地有關部門正按重點人群、高危人群和普通人群“三步走”策略，規范疫苗管理，實施全民接種。你對此有什么看法？

依據課程標準中核心素養表現水平，參考答案和評價標準見表2。

表2 綜合等級評分的特征與分級

核心素養的落地非一日之功，不管是教學還是評價，都是不可或缺的重要環節。本研究從創設情境幫助學生架構生物學概念的目的出發，從新課授課、復習課授課、評價方式設計等方面進行實踐，充分挖掘新冠病毒這一真實情境，實現情境的價值利用最大化。如何認識科學本質、如何建立生物學教學育人的長遠影響，還需要生物學教師不斷地挖掘豐富的、有代表性的生物學事實，將抽象的原理從零散的事實中概括出來，為學生關注社會問題、在新情境中解決問題奠定基礎。