情境教學在高中生物教學中的應用

王麗芬

摘 要：本文探討情境教學法在高中生物教育中的應用及其對學生學習興趣、知識理解和科學素養的影響。通過對情境教學的概念與特征的深入分析，本研究展示如何在課前、課中和課后設計真實和模擬的教學情境，以及如何通過問題情境和合作探究促進學生積極學習。研究采用定性和定量的方法，包括案例研究和問卷調查，以確保方法的合理性和有效性。研究結果表明，情境教學法能有效激發學生的學習興趣，加深他們對生物學知識的理解，并促進其科學素養的發展。文章結構清晰，論證充分，提供了豐富的實例以支持觀點。

關鍵詞：情境教學；高中生物教育；學習興趣；知識理解；科學素養

在當前教育改革的背景下，高中生物教學正面臨著重要的轉型。隨著新課程標準的實施，傳統以教師為中心的講授模式已不再能夠充分滿足學生對于深入探索生物學知識的需求。在這一背景下，情境教學法作為一種創新教學策略，在教育領域受到了廣泛的關注。它通過在真實或模擬的情境中教學，有效提升學生的學習興趣，加深對生物學知識的理解，并增強實際應用能力。本文旨在深入探討情境教學在高中生物教育中的應用，及其對提升學生學習興趣、加深知識理解和培養科學素養方面的作用。文章將結合理論研究和實踐案例，分析情境教學在高中生物課堂中的具體實施策略及其效果，為當前和未來的生物教育實踐提供指導和參考。在追求教育質量提升的同時，本研究也為生物教師提供符合新時代教育需求的創新教學方法。

一、情境教學的概念與特征

（一）情境教學的概念

情境教學，源自認知心理學和教育心理學的深入研究，是一種現代教學理念。它的核心是將學習過程置于接近真實生活的“情境”中，以此增強學習的實際意義和效果。不僅是一種教學方法，情境教學更是一種策略，注重學生的主動參與和體驗，及其與實際生活的密切聯系[1]。

在高中生物教學中，情境教學具有特別的重要性。生物學作為理論與實踐相結合的科學，要求學生深入理解復雜的生物現象和概念。例如：在教授遺傳學時，通過設計一個與現實世界遺傳疾病相關的情境，教師可以讓學生通過實際案例分析來理解基因的作用。同樣，在細胞學單元中，利用虛擬現實技術，學生可以“走進”細胞內部，直觀地觀察細胞結構和功能，這種沉浸式學習體驗遠超過傳統教科書的教學效果[2]。

通過創設與課程內容相關的情境，如模擬實驗室、實地考察或虛擬現實體驗，教師能夠促使學生在具體活動中主動探索生物學知識。例如：在生態學單元中，通過模擬不同環境條件下生物群落的變化，學生能夠更深入地理解生態系統的動態平衡。

情境教學在高中生物教學中的應用，要求教師具備扎實的專業知識和創意思維，以設計出符合教學目標且貼近學生生活實際的情境。教師應結合生物學課程的特點和學生的實際情況，創造性地設計情境，引導學生在其中主動探索，實現知識的深度內化和廣泛應用。

情境教學也促進了教育觀念的轉變，從以教師為中心轉向以學生為中心，注重學生的主體性和個性化學習。這一轉變不僅是教學方法的革新，更是教育理念和教學觀念的重大變革，尤其適應于當代高中生物教學的需求和挑戰。

（二）情境教學的特征

情境教學作為一種創新教學模式，在教學實踐中主要體現以下幾個特征：

1.真實性：情境教學強調創設與真實生活或科學探究過程緊密相關的教學環境。例如：在生物教學中，通過模擬生態系統或實地考察自然環境，學生能夠直接觀察和理解生態系統的運作。這種真實性使得學生能夠將所學知識與現實生活相聯系，加強理解和記憶。在學習生態平衡時，通過實地考察當地生態系統，學生可以親身觀察不同物種間的相互作用。

2.參與性：情境教學鼓勵學生積極參與教學活動。在生物教學中，參與性可以通過讓學生參與模擬基因編輯實驗或植物生長觀察實驗來體現。這些活動包括思考、討論和創造，使學生在參與中主動建構知識。

3.互動性：在情境教學中，教師與學生、學生與學生之間的互動至關重要。例如：在小組討論中，學生可以共同分析一個遺傳學問題，共享知識、觀點和體驗，從而促進深層次的學習。

4.靈活性：情境教學根據教學內容、學生特點和環境條件靈活設計教學活動。在生物教學中，這可能意味著根據學生的興趣和理解能力調整教學方法，通過虛擬現實技術或實驗室實驗來探究細胞結構。

5.綜合性：情境教學通常涉及多個學科的知識和技能，尤其在生物教學中，它往往結合地理、化學、物理等學科知識。例如：在探討遺傳學時，結合化學知識解釋DNA結構，或在研究生態學時，結合地理知識分析生態系統分布。

通過運用這些特征，情境教學能夠有效提升學生的學習興趣、理解能力和綜合素質，培養他們成為具有創新精神和實踐能力的現代公民。

二、情境教學在高中生物教學中的應用

（一）課前情境設計

課前情境設計在情境教學法中起著至關重要的作用，它幫助學生進入學習狀態，激發學習興趣，并設定學習目標。這一設計通常包括真實情境設計和模擬情境設計兩個方面。

1.真實情境設計：這種設計旨在將學生置于與學習內容緊密相關的實際環境中。例如：在講解生態學知識前，教師可以組織學生到附近的濕地、森林或農田進行實地考察。在遺傳學單元，學生可以參觀實驗室，了解DNA提取和基因測序的過程。通過這些真實體驗，學生能夠直觀地理解復雜的生物學概念，如生態平衡和遺傳變異[3]。

2.模擬情境設計：模擬情境設計則通過創造虛擬環境或情境，使學生能在控制和安全的環境中學習。例如：對于細胞學的學習，可以使用3D模型或虛擬現實軟件，讓學生模擬細胞分裂過程；在研究人體生理學時，通過計算機模擬軟件模擬人體各系統的運作，讓學生探究如何維持健康的生活方式。

教師在設計課前情境時，需要綜合考慮教學內容、學生實際情況及可利用資源和條件，創造符合教學目標且引人入勝的情境活動。真實情境與模擬情境的有效結合能夠極大地提高學生的學習積極性，為課堂教學打下堅實基礎。

（二）課中情境設計

在高中生物教學中，課中情境設計是實現情境教學的關鍵環節。這一環節主要包括問題情境設計和合作探究情境設計兩個方面。

1.問題情境設計：問題情境設計致力于通過提出相關問題激發學生的思考和興趣。例如：在講解遺傳學原理時，可以提出一個實際問題：“為什么同一對父母的孩子在外貌和性格上會存在差異？”這樣的問題直接關聯到學生的生活經驗，引起他們的好奇心和探究欲。在解答過程中，教師可以引導學生了解基因遺傳的概念，讓他們通過分析家族遺傳樹來實踐和鞏固知識。這種方法不僅使學生主動參與學習過程，還有助于他們理解復雜的生物學原理[4]。

2.合作探究情境設計：合作探究情境設計強調學生間的協作學習，通過小組合作完成特定的生物學實驗或項目。例如：在研究植物光合作用時，學生可以分組進行實驗，觀察不同光照條件下植物的生長變化。在這個過程中，學生不僅能親自操作實驗，還能通過小組討論理解光合作用的機制。這種協作和探究的方式促進了學生之間的交流與合作，加深了對科學原理的理解。

（三）課后情境設計

課后情境設計在情境教學中扮演著關鍵角色，其目的是鞏固課堂所學知識，并促使其在現實生活中得到應用。主要包括延伸拓展情境設計和生活體驗情境設計。

1.延伸拓展情境設計：這種設計將課堂知識與更廣泛的學科領域或現實問題相結合。例如：在遺傳學單元學習了基因編輯技術之后，學生可以通過研究該技術在醫學、農業等領域的應用來延伸學習。教師可以引導學生分析這些技術的倫理、法律和社會影響，從而加深他們對課堂所學內容的理解，并培養批判性思維和綜合分析能力。這種活動幫助學生將課堂理論與實際應用相結合，加深理解。

2.生活體驗情境設計：這種設計強調將學習內容融入學生的日常生活。例如：在學習植物生長和發育單元后，學生被鼓勵在家或學校園地種植植物，并記錄觀察結果，將實際觀察與課堂理論知識相結合。這樣的實踐活動使得學生能夠親自體驗和應用生物學知識，進一步加深對學科內容的理解。通過這種方式，學生不僅復習了課堂內容，還在實踐中深化理解[5]。

這些課后情境設計策略使學生能夠在課堂之外繼續學習和探索，將所學知識應用于實際情境中，實現知識與技能的綜合發展。這樣的教學方法不僅提高了生物學知識的應用性和實踐性，還促進了學生的終身學習能力。

三、情境教學的意義

（一）激發學生學習興趣

情境教學法在激發學生對生物學的興趣方面起著至關重要的作用。通過創設與生物學內容相關的情境，教學變得更加生動和實際，使學生能夠在親身體驗和探索中發現學習的樂趣。例如：在教授遺傳學時，通過設置家族遺傳樹的構建活動，學生可以在調查自己家族成員的遺傳特征過程中，直觀地理解遺傳規律。這種互動和參與式的學習方式，不僅提高了學生對課程內容的興趣，還提高了他們的主動學習意愿。

為適應不同學生的興趣和學習風格，情境教學法可以采用多樣化的教學活動。例如：對于視覺型學習者，教師可以使用豐富的圖像和視頻材料來解釋細胞結構；對于動手操作型學習者，可以設置實驗室實踐，如進行DNA提取實驗；而對于理論型學習者，則可以通過討論會和思維導圖來探討復雜的生物學概念。

情境教學還能將抽象的生物學概念與學生的日常生活相結合，使學習內容更加具有意義。例如：在學習生態平衡時，教師可以引導學生觀察和分析學校周圍的生態環境，理解生物多樣性的重要性，從而提高他們對生態學的興趣。這種方法不僅使學生能夠在真實的情境中看到所學知識的應用，還激發了他們的學習動機和興趣。

通過這些多樣化和個性化的情境教學實踐，可以有效激發學生的學習興趣，使生物學成為一種可以觀察、體驗和應用的活生生的知識，滿足不同學生的學習需求。

（二）幫助學生理解知識內涵

情境教學法的主要優勢之一是幫助學生深入理解生物學知識的內涵。通過將學習內容置于具體的情境中，學生可以更有效地理解和消化抽象的生物學概念。

例如：當教授細胞結構時，可以利用3D打印技術創建細胞模型，或通過虛擬現實技術讓學生“進入”細胞內部。這樣的方法不僅讓學生直觀地看到細胞的各部分和功能，還能體驗細胞內的動態過程，如蛋白質合成和能量轉換，從而更深入地理解細胞的復雜性和生物學的基本概念。

另一個例子是在教授光合作用時，通過設置模擬實驗，如使用不同光照條件培養植物，學生可以直接觀察光合作用對植物生長的影響。通過這種實踐活動，學生不僅能夠理解光合作用的理論，還能學會如何設計實驗和分析數據，從而加深對生物學原理的理解。

此外，情境教學還能幫助學生建立知識之間的聯系，促進綜合思考。例如：通過結合化學和物理知識解釋遺傳學中的DNA復制過程，學生可以理解分子水平上的生物學現象，同時提高他們的跨學科綜合分析能力。

通過這些具體的教學案例，情境教學不僅促進了學生對知識的理解，還激發了他們探究未知的熱情和能力。這種綜合理解對于學生的長期學術發展和實際應用具有重要意義。

（三）培養學生的科學素養

情境教學法在培養高中學生科學素養方面發揮著至關重要的作用。這種教學方法不僅涉及生物學基礎知識的學習，還重點強調實踐中科學探究能力和批判性思維的培養。

例如：在遺傳學單元中，教師可以引入一個實際的遺傳病研究項目。學生不僅需要理解基因如何影響生物特征，還要學習如何設計實驗、收集和分析數據，最終得出科學結論。這種方法讓學生在探索過程中實際應用科學方法和思維方式，比如通過遺傳統計分析來理解基因的傳遞規律。

此外，情境教學還強調將科學知識與社會現實相結合，培養學生的責任感和倫理意識。例如：在探討基因編輯技術時，教師可以組織辯論或小組討論，讓學生討論這項技術對環境、健康和社會的潛在影響。通過這樣的活動，學生不僅了解生物技術的應用，還能夠深刻理解科學倫理和社會責任。

通過這些教學活動，學生不僅學習了生物學知識和技能，而且還提升了生物學核心素養。情境教學通過實踐活動有效地提高了學生的科學探究能力和批判性思維，為其未來的學術發展和社會參與奠定了堅實基礎。

結束語

本研究深入探討了情境教學在高中生物教學中的重要作用及其實踐應用。通過情境教學，不僅可以激發學生對生物學的學習興趣，還能幫助他們深入理解知識內涵，并培養其科學素養。例如：在課前設計中，通過實地考察和模擬實驗，學生能夠更直觀地理解復雜的生物概念；在課中活動中，通過問題探究和小組合作，學生在實踐中鍛煉了科學思維和解決問題的能力；在課后活動中，通過延伸拓展和生活體驗，學生將所學知識應用于現實生活，加深了對生物學的理解。

情境教學法不僅是一種教學技巧，更是一種全新的教育理念。它強調學生的主體性，促進學生主動學習，將生物學知識與實際情境相結合，從而達到更高效的教學效果。這種教學方式對于培養學生的綜合素質，特別是在科學探究、批判性思維和創新能力方面，具有不可替代的重要價值。

因此，情境教學法在高中生物教學中的應用，不僅能夠提高教學質量，還能夠為學生的全面發展奠定堅實的基礎。未來，應進一步探索和豐富情境教學的方法和實踐，以更好地適應教育的發展需求。

參考文獻

[1]蘇金鵬.基于情境教學法的高中生物學科核心素養培養探究[J].教學管理與教育研究，2020，5（23）：105-106.

[2]張志梅，何佩云.貫穿式情境教學在高中生物學教學中的運用初探[J].中學生物學，2020，36（6）：21-22.

[3]劉春秀.情境教學在高中生物學教學中應用的現狀、問題及對策研究[D].重慶：西南大學，2020.

[4]李林.問題情境教學模式在高中教學中的應用：以高中生物教學為例[J].中學教學參考，2019（21）：63-64.

[5]王金，胡興昌.基于核心素養的高中生物教學情境設計策略[J].現代中小學教育，2017，33（10）：45-48.