生物學中情境與情感融合的學習方法

高中階段的生物學習，既是對復雜生命機制的認識，也是發現自然之美、體驗科學探索的奇妙過程。通過情境與情感融合，我們逐漸從抽象的概念中體會到生命的頑強與生態系統的精妙平衡，理解到這些現象與人類生活息息相關。這種深度學習不僅可以幫助我們更深入地理解生物學科知識，還可以激發我們對自然與科學的濃厚興趣。

一、將生物概念融入真實情境，激發情感共鳴

在高中生物的學習中，將生物學知識融入日常生活的真實情境中，可以幫助我們擺脫理論學習的枯燥，形成對知識的主動建構過程。這種方式使我們在熟悉的環境中直觀理解生物學原理，同時促使我們在情感上與所學內容產生共鳴，讓學習成為一種富有意義的個人體驗。

例如，在學習部編版高中生物必修一第四章“主動運輸與胞吞、胞吐”章節時，一名學生結合自己飲用未經過濾的河水而腸胃不適的經歷，決定模擬痢疾內變形蟲的胞吞與胞吐。他構建了一個簡單的模型裝置，用塑料袋模擬胃腸、水和富含營養的“模擬食物顆粒”代表人體腸道中的營養環境。并將自己設想為變形蟲的“攻擊目標”，以視覺化、觸覺化的方式，模擬變形蟲對人體的侵害過程。學生用一根吸管代表變形蟲的“胞吞結構”，撕開“腸壁組織（塑料袋）”，將“營養物質（模擬的食物顆粒）”攝取進“細胞內部（吸管）”。他反復進行這一過程，模擬痢疾內變形蟲在腸道內通過胞吞作用“吃掉”腸壁細胞并攝取營養。在進行模擬“胞吐”過程中，學生將吸管內的部分“殘渣”吐回“腸道”，模擬痢疾內變形蟲通過胞吐分泌蛋白分解酶，以進一步分解和侵蝕腸壁組織。這種模擬讓他切身體會到病原體在人體內的破壞性力量，以及人體在面對這些外來侵害時的脆弱。這種情境化的學習幫助學生理解了變形蟲的胞吞與胞吐的生物學原理，還感受到這一過程對人體的危害性。

二、通過角色扮演來模擬生態系統互動，培養生態意識

高中生物涉及復雜的物質和能量流動過程，需要我們具備對系統整體性和動態平衡的理解。角色扮演的方式可以使學生從不同的角度感知生態系統的相互依存關系，從而在認知上超越單一的生物概念，形成對生態整體性的認識。通過體驗生態系統中的不同角色，我們可以在互動中逐漸意識到每一個生物體在生態系統中的重要性，以及它們之間的精妙聯系。通過這種切身體驗，我們可以理解自然界的脆弱和平衡，從而培養對生態環境的尊重與保護意識。這種體驗式的學習方式讓我們能夠在知識與情感兩個層面上深刻感受到生態系統的價值，從而激發我們的生態責任感。

例如，在選擇性必修二第三章“生態系統的能量流動”學習過程中，學生自行設計了“生態能量對弈”情境游戲。學生將棋盤分為六個區域，分別代表太陽能量、生產者區（植物）、初級消費者區（草食動物）、次級消費者區（小型肉食動物）、頂級消費者區（大型肉食動物）、以及分解者區。棋盤形狀類似梯形，以太陽能量區為頂端，逐漸向下是其他區域，象征了能量流動的方向，棋子則代表不同的生態角色。玩家的目標是盡可能地維持棋盤上能量流動和生物種群的平衡。各營養級的棋子數量必須維持在合理范圍，避免植物被完全“吃光”或草食動物與捕食者之間的嚴重失衡。學生可以在游戲中扮演不同的角色，從不同角度理解生態系統的能量金字塔及各營養級的相互依存關系。學生通過對能量獲取和捕食行為的深度模擬，在游戲中體驗不同營養級生物所面臨的生存挑戰和策略選擇，從而加深對生態系統復雜性的理解。

三、以科學探究項目的形式探究生命過程，激發探索精神

生物的學習本質上是對生命現象的探索與理解。科學探究項目的開展使學生能夠以研究者的姿態，主動參與到生命過程的觀察和記錄中，從而在情境中獲得深刻的學習體驗。

例如，在學習選擇性必修一第五章“植物生長素”時，為了更深入地理解植物生長素的功能，一位學生設計探究植物生長素在不同生長條件下的調控機制的科學探究項目。學生選取了數株豌豆幼苗并將其分為三組。A組切去頂端，模擬破壞生長素合成的情況；B組頂端包裹瓊脂塊，瓊脂塊預先吸收生長素，觀察其是否對下部生長產生影響；C組是正常生長的對照組，保持自然生長。

通過幾周的觀察，學生發現切去頂端的A組生長停滯，而B組則因瓊脂塊中的生長素傳遞，下部仍然繼續生長。這讓他初步驗證了生長素可以通過極性運輸從頂端傳遞至下部并影響植物的生長。為了探索生長素在極端環境中的作用，學生將豌豆幼苗側放，模擬植物在自然環境中遇到倒伏的情況。通過數天的觀察，學生發現側放的植物莖干逐漸向上彎曲，而根則向下生長。他借助染色實驗，發現莖和根內的生長素分布不同：莖中生長素在下側積累，而根中則相反。這說明生長素在不同器官內的作用是不同的。在莖中，生長素促進生長，而在根中，過多的生長素反而抑制生長。這讓學生認識到生長素的功能不僅與其濃度有關，還與其作用的部位緊密相關。

高中生物學習不應只是單純的知識記憶，而應成為一種探索生命奧秘的深刻體驗。我們不僅要理解生物學的原理，更要在情感上與自然和生命產生共鳴，體會生命的脆弱與頑強。這種情境與情感的融合，讓我們從生物學中汲取到更廣闊的視野和更深刻的環境意識，激發持續學習的動力與探索精神。