基于情境將生命觀念融入高中生物學教學的策略探究

杜志剛

(保定市第三中學 河北保定 071000)

生命觀念是生物學學科核心素養的標志和關鍵。落實包括生命觀念在內的生物學學科核心素養的教學,必然要求情境化教學。

1 不同情境在生命觀念培養過程中的教學價值

情境認知理論認為學習的設計要以學習者為主體,內容與活動的安排要與人類社會的具體實踐相聯通,最好在真實的情境中,教師通過類似人類真實實踐的方式來組織教學,同時把知識的獲得與學習者的發展、身份建構等統合在一起。 因此,生命觀念的落實重在創設情境,只有在在合理恰當的情境中獲取的概念的支撐下形成的生命觀念才能起到指導學生解釋、解決問題的作用。 不同類型的情境作用不同,在教學中應該根據教學目標選擇合適的情境。

1.1 創設生活及社會問題情境,在探究中完成生命觀念的建構

生物學與生活、社會聯系密切,課堂教學中創設生活及社會問題情境,由教師直接提出疑問或者引導學生從中提出疑問,可以有效激發學生探究知識的欲望,學生由此方式獲得的認知會更加印象深刻。 例如,在學習自由水和結合水的功能時,教師可以詢問學生:將一瓶純凈水和一瓶飲料同時放入冰箱冷凍起來,哪個先結冰? 為什么?

1.2 創設多媒體情境,促進學生對生命觀念的深刻理解

高中生物中許多內容非常抽象,特別是涉及到分子及細胞水平微觀層面的教學內容,如蛋白質的分泌過程、基因表達過程等,學生單憑閱讀文字描述或聽教師的講解很難領悟“結構與功能觀”“物質與能量觀”等生命觀念。 如果教師借助現代技術手段,將搜集到的教學內容相關的典型圖片、動畫、短視頻等在課堂上通過多媒體設備呈現出來,學生可以對這些內容獲得直觀的認識,從而快速高效地學習知識,并在此基礎上達成生命觀念。

1.3 創設動手操作的情境,在親身體驗中感悟生命觀念

生物學實驗以及制作模型等動手操作的教學情境,一方面可以激活學生的學習興趣,增強學生的學習參與度,同時可以讓學生“在做中學”,親自感受生命觀念。 例如,生物學教學在學習“光合作用的影響因素”時,教師最好讓學生去實驗室親自實驗,通過觀察改變光源距離影響圓形小葉片上浮時間的現象,就能夠對物質和能量觀有直觀的認識。 再比如在學習有絲分裂、減數分裂時,通過制作模型模擬染色體變化,可以深化學生對“結構與功能觀”的理解。

1.4 創設科學史情境,在思維拓展中升華生命觀念

科學史是科學家研究生命現象、探索生命本質的歷史過程,學習生物科學史能使學生重溫科學家探索生物世界的歷程,理解科學的本質并掌握科學研究的方法,沐浴科學家獻身科學的精神之光,這對學生生命觀念的形成至關重要。 科學史的學習并不是僅僅讓學生了解生物學概念或事實是如何來的,而是在學習科學史的過程中,通過科學探究的一系列思維活動獲得相應的生物學知識,并感悟其中的生命觀念。

2 在生命觀念培養的過程中情境創設的策略

2.1 情境應該真實適切,最大限度地服務于生命觀念的構建

情境貴在真實適切,情境只是學習生物學知識并形成核心素養的載體,切不可喧賓奪主,如果一味追求情境新奇,就會使得學生的注意力走偏,誤入思維歧途。 目前,大多數專家主張在教學中以一個大的情境貫穿整節課中或整個單元當中,這樣的情境也稱之為整體式教學情境。 整體式情境的學習活動是一種基于較復雜情境的漸進式深度學習,所形成的大概念能有效地統領學科中散亂發布的重要概念和次位概念,有助于學生生命觀念的培育。

2.2 情境創設需要結合深度思維,才能促進生命觀念的構建

中學生物學教學目標在于使學生獲得從生命觀念視角認識生命物質及其運動的思維方式,并掌握解決生物學問題的思想方法。 而沒有學習者深層次的思維活動,是不可能形成基本觀念的。 這就要求教師在促進“觀念建構” 的生物學教學中,一定要加強學生的生物學科的思維方式訓練,通過創設情境引發問題激發思考,并通過歸類、推理等思維方式整合概念,最終促進觀念形成。

2.3 生命觀念培育的不同階段,合理運用不同的情境教學

生命觀念絕非一朝一夕就可以形成,教師需要統領高中生物教學,依據學情和認知規律循序漸進地實施培養計劃。 如果把支撐生命觀念的事實和各個層次的概念稱之為“微”,生命觀念稱之為“著”的話,生命觀念培育可大致分為以下三個階段。

第一階段是在新授課時做到知“微”知“著”,即先習得各個層次的概念并在此基礎上對生命觀念有初步了解。 在新授課教學時,教師應以單元教學為依托,優先采用教材提供的情境,同時創設的情境相對簡單,讓學生在強化概念學習的基礎上初步了解生命觀念。 例如,在學習“蛋白質是生命活動的主要承擔者”和“細胞器之間的分工合作”的內容時,教師可分別以世界上第一個人工合成蛋白質(胰島素)的誕生和胰島素的分泌為情境,通過呈現胰島素的各級結構模式圖與2013 年諾貝爾醫學或生理學獎囊泡運輸有關的視頻等多媒體文件,將微觀抽象的內容具體化,從而容易理解“結構與功能觀”“信息觀”等生命觀念。

第二階段是在一輪復習中做到見“微”知“著”,即在重溫已習得的概念基礎上,深入發掘概念之間的橫向聯系,通過對比求同進一步整合概念從而深化生命觀念。 生命觀念作為首位的生物學學科核心素養,必然需要基于大量生物學現象與事實的基礎上進行分析比較、歸納總結與批判才能建構成功。在一輪復習中,教師要將同一模塊內甚至跨模塊間的相關內容整合,以一個適切情境貫穿起多個事實和概念,有效推動學生的認知以核心概念為中心,建構起知識間的結構關聯,把學生的思維從事實性知識提升到用可遷移的生命觀念去理解。 例如,在一輪復習中以仍以胰島素創設整體情境,將胰島素基因如何做到選擇性表達、胰島素如何進行合成、加工和分泌、胰島素作用機理如何等具體情境以圖片形式逐一呈現,通過教師引導,讓學生經對比歸納從中總結整理出這些過程中哪些環節分別體現了“結構與功能觀”“穩態與平衡觀”和 “物質與能量觀”。 高中生物學日常教學中教師應重視學生對生物圖的理解、解析與繪制,使其在此基礎上構建生命觀念。

第三階段是在二輪復習中做到由“著”釋“微”,即在面臨科技、生活等新情境時,能夠自覺運用生命觀念俯瞰生命現象并正確解決實際問題。 這一階段教學時,教師需要進一步在跨學段、跨模塊整合概念,形成結構化的知識系統,促進學生深度理解,為綜合性解決實際問題奠定基礎。 同時還要注重訓練學生的觀察力、想象力,最終使學生在涉及到的生命現象和實際問題時能夠自覺運用生命觀念去剖析和解釋。例如,在二輪復習中以抗利尿激素創設整體情境,學生通過類比胰島素問題情境,若無需借助教師過多的引導,即能自發解釋該激素合成、分泌、發揮調節作用等過程中的相關問題,說明生命觀念在他們的頭腦中已基本形成。 再此基礎上,教師可以再設計更為復雜新穎的情境,讓學生獲得的生命觀念進一步進階。 比如創設植物在干旱脅迫條件下抗逆性的情境,讓學生利用獲得的觀念和知識,能夠合理解釋干旱脅迫對植物滲透調節系統、酶促系統、根、葉綠體、氣孔等結構以及光合作用、呼吸作用、激素調節等生理過程造成的影響。

3 結語

生命觀念的形成不可能一蹴而就,若想幫助學生獲得具有持久且具遷移價值的認識,教師需要在高中生物學課堂中做好“頂層設計”,在不同的學習階段尋找最適的情境并逐步進階地培養學生的生命觀念。另外,為達成學生對生命現象的深刻理解和認識,教師須以真實的生物學問題為情境,設計環環相扣的問題,并在這個過程中訓練學科思維方式,努力提升學生包括生命觀念在內的學科核心素養。