貫穿式教學情境的設計與思考

[摘 要] 貫穿式教學情境能夠提升教師和學生思維的連貫性，促進學生核心素養的培養。基于貫穿式教學情境的教學設計包含四個基本環節：創設大情境，以鮮明主題導入課堂；拆解大情境，以小問題情境推進課堂；回歸大情境，利用生活經驗解決實際問題；延伸大情境，提升社會責任感。本文以人教版高中《生物學》“細胞的增殖”一課為例，探討貫穿式教學情境在課堂教學中的運用及其思考。

[關鍵詞] 貫穿式教學；教學情境；教學設計

情境教學一直是課堂教學研究的熱點話題。《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）提出，生物學課程應以核心素養為宗旨，教師要結合具體的教學內容，為探究性學習創設情境。在教學實踐中，大多數教師能夠運用情境作為教學內容的載體，但仍存在若干問題。例如，教學情境的碎片化現象，即針對不同教學內容，一節課內采用多個彼此無關的情境，導致情境之間缺乏聯系。這種零散的情境設置使得教學過程顯得混亂，削弱了教學內容之間的內在聯系，不利于學生邏輯思維能力的培養及整體知識結構的構建。相較之下，貫穿式情境則是由教師為整堂課構建的一個解決核心問題的大情境，并根據教學內容，將此大情境細分為多個相互關聯的小情境。針對每個小情境，設定一系列問題，并布置相應的學習任務。這樣，教師可以引導學生以真實情境為背景，以具體的學習任務為驅動，通過解決問題的方式，讓他們在完成任務和解決問題的過程中，學習新知識，構建新概念，進而實現學習目標，提升生物學核心素養。

一、教材分析及設計思路

“細胞的增殖”一課的重點內容是細胞周期的概念和有絲分裂的過程。有絲分裂是真核細胞主要的增殖方式，與生物的遺傳密切相關。正常細胞一般分裂50～60次，但是某些細胞在致癌因子的影響下，遺傳物質會發生變化，變成能連續分裂的癌細胞，嚴重者會導致癌癥的發生。而癌癥是死亡率較高的疾病之一，極大地威脅著人們的身心健康。因此，本課內容是進行社會責任教育的適宜素材。教師若能圍繞癌癥的發生與預防創設大情境，并設計多樣的學習活動，將教學內容巧妙融入其中，既可以幫助學生更好地理解有絲分裂的過程，又能讓學生深入理解健康的生活方式對維護人類健康的重要性，從而增強他們的社會責任感，發展其核心素養。

本課的教學設計以“概念—情境—任務—內容—素養”為主線。依據課程標準，本課內容對應的大概念是細胞的生存需要能量和營養物質，并通過分裂實現增殖；涉及的重要概念為描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中，有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性。在這些概念的指導下，本課以探討癌癥的發生與預防為背景的大情境，將此情境細分為多個小情境，以小問題情境的形式推進，每個小問題情境均指向特定的教學內容。例如，將大情境拆分為小情境（如圖1），針對每個小問題情境，布置相應的學習任務，如實驗探究、資料分析、模型構建等，使學生在合作完成任務和解決問題的過程中掌握教學內容，并形成新概念。

二、教學過程

（一）創設大情境，以鮮明主題導入課堂

教師展示一系列關于癌癥的圖片，并附上各類癌癥的死亡率數據，引導學生探討癌癥對人類健康的危害。同時，呈現一組漫畫《癌癥患者的自述》。通過癌癥患者自述患病、治療的艱辛歷程及所承受的痛苦，引起學生的情感共鳴，從而迅速將他們引入課堂情境。

（二）細分大情境，以小問題情境推進課堂

問題情境1：癌癥為什么難以治愈？

教師可以提供一段醫生解釋癌癥治愈率低原因的材料，讓學生了解癌癥難以治愈的一個重要原因是癌細胞分裂增殖能力很強。當癌細胞體積增大到一定程度時，便會通過分裂來增殖。由此，引出細胞增殖的概念。隨后，教師提出問題：癌細胞為什么不能無限生長？針對此問題，設計互動活動，探究細胞不能無限生長的原因。

學習任務1：探究細胞不能無限生長的原因

教師可以進行演示實驗，將含有相同濃度無機鹽的瓊脂立方塊（完整、切成8塊、切成27塊三組）分別放入蒸餾水中，觀察瓊脂塊向蒸餾水中擴散無機鹽離子的過程，其中擴散速率代表物質運輸效率。溶液中離子濃度越高，導電能力越強，電導率也越高。教師可以通過電導率傳感器測定溶液中的離子濃度，并繪制坐標曲線圖進行展示，引導學生分析該圖，從細胞大小對物質運輸效率的影響角度解釋細胞不能無限生長的原因。此外，教師也可以引導學生從其他角度，如遺傳物質的角度進行思考。還可以反問學生：“細胞是否越小越有利于與外界進行物質交換？”這樣的討論有助于鍛煉和提升學生的科學思維能力。

問題情境2：癌細胞為什么會無限增殖？

教師可以提供兩則關于細胞周期的資料，在學生閱讀資料后，提出子問題“什么是細胞周期？”。

資料1：正常細胞一般能夠分裂50～60次，它會根據環境及自身狀態來調整細胞周期進程，以確保細胞分裂的正常進行。

資料2：科學家從海膽受精卵細胞中發現兩種與細胞分裂周期密切相關的蛋白質，分別為細胞周期蛋白（cyclin）和細胞周期蛋白依賴性激酶（CDK）。若這些蛋白質表現異常，會導致細胞周期進程控制的失效。在多種腫瘤細胞中，科學家發現CDK酶活性異常活躍，導致細胞分裂失去控制。

學習任務2：辨析細胞周期

學生通過自主閱讀人教版高中《生物學》必修1第111頁的內容，初步掌握細胞周期的概念和組成。隨后，教師設計一系列由淺入深的問題，激發學生的深入思考：如何表示細胞周期？不同細胞的細胞周期具有哪些特點？是否所有細胞都具有細胞周期？通過解答這些問題，學生將能夠辨析出細胞周期的特點。

問題情境3：癌細胞通過何種分裂方式實現無限增殖？

教師先簡要概述真核生物細胞分裂的三種方式：有絲分裂、無絲分裂和減數分裂，并重點強調有絲分裂是細胞分裂的主要方式。然后，展示洋蔥根尖有絲分裂的圖像，指導學生對這些細胞圖像進行分類，從而讓學生對有絲分裂不同階段的圖像獲得初步的認識。

學習任務3：闡述有絲分裂的過程

（1）自主學習：學生自主閱讀教材中“植物細胞有絲分裂的過程”部分，了解有絲分裂各個時期的特點。

（2）模型構建：小組成員協作，使用黏土等材料制作各個時期的細胞模型，著重模擬染色體的變化。

（3）表達交流：組內成員分工明確，每人負責闡述一個時期的特征。

學生借助自制的黏土模型，闡述有絲分裂的特征，教師進行點評并補充完善。隨后，教師進一步提問：“癌細胞與洋蔥根尖細胞在有絲分裂過程中存在哪些差異？”引導學生查閱課本，概括出動植物細胞有絲分裂的異同點。

（三）重返大情境，運用生活經驗解決實際問題

問題情境4：目前癌癥的治療手段有哪些？

教師引導學生結合自身生活經驗，探討目前治療癌癥的方法，同時，提出問題引發學生思考：放療和化療可能帶來哪些副作用？在此基礎上，介紹最新生物技術——單克隆抗體“生物導彈”在治療癌癥中的優勢，從而引起學生對科學、技術與社會之間聯系的關注。

問題情境5：如何預防癌癥的發生？

教師組織學生互動討論，分享在日常生活中如何采取預防癌癥的措施，旨在幫助學生遠離致癌因素，養成健康的生活習慣。

（四）延伸大情境，增強社會責任感

教師布置課后拓展學習任務，激發學生的深入思考。例如，制作預防癌癥宣傳小報，向公眾普及健康生活方式在預防癌癥中的重要性；利用網絡、圖書館等資源，搜索并了解癌癥治療的最新進展。

三、教學思考

（一）創設有效情境，激發學生學習熱情

有效的教學情境能激發學生學習的熱情，提高他們的學習效率。通過采用統一的情境貫穿整堂課，以該情境作為學生學習的平臺，將此大情境細分為針對具體教學內容的小情境，教師可以有效地推動課堂教學。學生在解決真實情境問題的過程中，逐漸構建起學科的核心概念，從而提升其在新情境中靈活遷移和應用知識解決實際問題的能力。在教授本課時，教師可以圍繞“概念情境—任務—目標—素養”這一主線，將細胞的增殖與癌癥的發生有機結合，通過一系列互相關聯的小情境問題，讓學生在具體的學習任務中解決問題，建構概念。

（二）立足真實情境，培養問題解決能力

真實情境教學所創設的情境應源于真實生活或實際發生的事件，相應情境素材的選擇也應具有真實性、適切性和包容性。教師在使用情境素材時，應確保其符合教學目標，素材的設置應邏輯清晰、有序，呈現方式應多樣，并保證素材的有效性。真實情境教學使學生處于具體的場景中學習，學生不僅能夠掌握學科知識和技能，更重要的是，學生在學習過程中能夠了解知識背后的情境信息。在真實的情境中，學生需要面對各種問題并探索解決方案，這有助于培養他們的問題解決能力和實際操作能力。

（三）貫穿式情境促進知識遷移

《課程標準》將生命觀念置于生物學核心素養之首，旨在凸顯這些觀念在生物學課程中的地位和育人價值。學生只有理解了生命的本質，才能將有關概念融會貫通，進而在學習與生活中運用生命觀念進行分析和解決問題，從而深化對生物學的理解。實際上，教科書的每一個章節都蘊含著豐富的生命觀念素材。因此，在教學過程中，教師應以細碎的、具體的事實性知識為基礎，創設相應的情境貫穿整個教學過程，通過不同的情境引導，幫助學生提煉出抽象的大概念和重要概念，進而提升學生的問題分析能力和問題解決能力，這些能力將促進他們知識的遷移應用和跨學科學習。

參考文獻

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[4]中華人民共和國教育部制定.普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

（作者單位：江蘇省無錫市堰橋高級中學）