核心素養(yǎng)視閥下的高中生物學(xué)情境教學(xué)設(shè)計(jì)策略

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

在現(xiàn)代教育體系的框架內(nèi)，核心素養(yǎng)已成為教學(xué)設(shè)計(jì)的核心要素。該概念著重培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)快速變化社會和工作環(huán)境的關(guān)鍵能力，包括認(rèn)知能力、溝通能力、合作能力、自我管理能力、文化與道德素養(yǎng)、數(shù)字素養(yǎng)及社會參與能力等。2目前，高中生物學(xué)教學(xué)仍側(cè)重于知識的直接傳授和記憶，較少涉及情境教學(xué)和學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用，然而在實(shí)際教學(xué)中仍普遍存在對知識點(diǎn)的機(jī)械講授和重復(fù)練習(xí)的現(xiàn)象，忽視生物學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)性和探究性，進(jìn)而限制學(xué)生創(chuàng)新思維和問題解決能力的發(fā)展。例如，教師在教學(xué)細(xì)胞衰老和死亡等復(fù)雜生物學(xué)概念時(shí)往往采用簡單闡述的方式，導(dǎo)致學(xué)生缺乏深入探索和全面理解這些概念的內(nèi)在動力，這不僅會削弱學(xué)生對生物學(xué)的興趣，還難以激發(fā)其好奇心和學(xué)習(xí)熱情。

為了更有效地提升生物學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)效果，筆者認(rèn)為有必要對傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行深入的反思和革新，具體措施包括增加實(shí)踐活動的比重，鼓勵學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、探究和項(xiàng)自作業(yè)等方式主動學(xué)習(xí)并應(yīng)用知識。這一措施旨在幫助學(xué)生深化對復(fù)雜生物學(xué)概念的理解和內(nèi)化，同時(shí)激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造潛能，從而為未來的學(xué)術(shù)研究和職業(yè)生涯奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在教學(xué)模式的改進(jìn)探索中，情境教學(xué)策略被廣泛采納。4作為生物學(xué)教學(xué)中重要的教學(xué)方式，情境教學(xué)法以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)在具體且富有意義的情境中展開學(xué)習(xí)活動，旨在提高學(xué)生的知識理解和應(yīng)用能力。該教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)運(yùn)用真實(shí)或模擬的情境，鼓勵學(xué)生積極主動參與學(xué)習(xí)過程，綜合應(yīng)用知識與技能，并通過小組合作與互動環(huán)節(jié)，結(jié)合反饋與評價(jià)機(jī)制，促使學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程和成果，從而不斷推動學(xué)習(xí)進(jìn)步與自我完善。因此，情境教學(xué)法為學(xué)生營造了一個更加豐富、真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生可以在具體情境中學(xué)習(xí)和應(yīng)用生物學(xué)知識，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、批判性思維和創(chuàng)新能力。6

1 教材分析及設(shè)計(jì)思路

“細(xì)胞的衰老與死亡\"源自人教版普通高中教科書《生物學(xué)·必修1·分子與細(xì)胞》以下簡稱“教材”第6章第3節(jié)，涵蓋了細(xì)胞生命周期的重要內(nèi)容。教材中詳細(xì)介紹了細(xì)胞衰老的生物學(xué)機(jī)制，包括端粒縮短、DNA損傷累積及自由基作用等理論，并探討了細(xì)胞死亡在維持生物體健康時(shí)發(fā)揮的重要作用。本節(jié)內(nèi)容不僅涵蓋生物學(xué)的基本概念，還涉及復(fù)雜的生命現(xiàn)象，這就要求學(xué)生在記憶相關(guān)知識的同時(shí)，綜合理解其科學(xué)原理和生物學(xué)意義。

本節(jié)內(nèi)容所討論的細(xì)胞衰老與人類健康、疾病防治等實(shí)際問題緊密相關(guān)，教師可以依托教材內(nèi)容，設(shè)計(jì)貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論、案例研究和實(shí)際操作等方式，探究細(xì)胞衰老的機(jī)制及其對人類生活的影響。在教學(xué)過程中，教師通過不斷提問和思維挑戰(zhàn)的方式，鼓勵學(xué)生進(jìn)行批判性思考和創(chuàng)新性思考。此外，教師在創(chuàng)設(shè)情境時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生思考與細(xì)胞衰老和死亡相關(guān)的倫理道德和社會問題，將情感與價(jià)值觀教育融人其中，旨在幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握細(xì)胞衰老和死亡的相關(guān)知識，同時(shí)培養(yǎng)其科學(xué)探究能力、批判性思維及社會責(zé)任意識。

2學(xué)情分析

學(xué)生能夠理解并分析諸如細(xì)胞衰老的分子機(jī)制等復(fù)雜的科學(xué)概念，且已經(jīng)掌握細(xì)胞結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成等基礎(chǔ)生物學(xué)概念，為深入探究細(xì)胞衰老和死亡奠定理論基礎(chǔ)。然而，鑒于學(xué)生之間在認(rèn)知能力和思維方式上存在顯著差異，且學(xué)習(xí)習(xí)慣各不相同，學(xué)生在學(xué)習(xí)“細(xì)胞的衰老和死亡”一節(jié)時(shí)，需要在認(rèn)知、情感和技能方面獲得適當(dāng)?shù)闹С郑源龠M(jìn)其全面發(fā)展。因此，教師應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到學(xué)生學(xué)情的多樣化，并據(jù)此設(shè)計(jì)針對性的教學(xué)策略，以滿足不同層次學(xué)生的需求。

3基于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的情境教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1教學(xué)目標(biāo)

在核心素養(yǎng)視閾下，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)不能僅局限于學(xué)科知識的掌握，還應(yīng)包括技能的發(fā)展、情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)。具體而言，教師可以設(shè)置如下的教學(xué)目標(biāo)。

（1）能夠理解細(xì)胞衰老和死亡的基本概念；掌握細(xì)胞衰老的機(jī)制，以及這些機(jī)制如何影響細(xì)胞和整個生物體；認(rèn)識細(xì)胞死亡的生物學(xué)意義，了解細(xì)胞凋亡在生物體健康維持過程中的重要作用。

（②通過案例分析、實(shí)驗(yàn)操作等活動，提高觀察分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及問題解決能力，培養(yǎng)批判性思維。

（3）激發(fā)對生命科學(xué)的興趣，培優(yōu)科學(xué)思維，樹立積極的情感態(tài)度與價(jià)值觀；在探討延緩衰老等議題時(shí)，積極思考相關(guān)倫理和社會責(zé)任問題，培養(yǎng)尊重和關(guān)愛老人的意識。

3.2教學(xué)策略

在對“細(xì)胞的衰老和死亡”一節(jié)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師可以巧妙融入一系列富有趣味性且貼近生活實(shí)際的案例，以達(dá)成既定的教學(xué)目標(biāo)。首先，教師通過引入諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主伊麗莎白·布萊克本（E.H.Blackburn）關(guān)于端粒和端粒酶的研究，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與求知欲。隨后，教師設(shè)計(jì)探究活動，指導(dǎo)學(xué)生探究日常飲食對細(xì)胞衰老的影響，并開展洋蔥細(xì)胞染色觀察的實(shí)驗(yàn)活動，觀察細(xì)胞衰老的特征。在此基礎(chǔ)上，教師鼓勵學(xué)生自主閱讀教材，并分享生活中關(guān)于衰老的親身經(jīng)歷或見聞，舉例探討應(yīng)對衰老的策略，思考與討論衰老現(xiàn)象，進(jìn)而明確細(xì)胞衰老和死亡的特征與區(qū)別。

在課程設(shè)計(jì)中，教師采用名人案例與生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)情境，不僅有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還引導(dǎo)學(xué)生對衰老現(xiàn)象形成正確認(rèn)知和應(yīng)對策略。本節(jié)內(nèi)容緊密聯(lián)系生物學(xué)前沿知識及社會熱點(diǎn)話題，能夠強(qiáng)化學(xué)生的社會責(zé)任意識，顯著提高其學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣與熱情。

3.3教學(xué)過程

3.3.1 情境創(chuàng)設(shè)，案例引入

教師首先通過視頻介紹伊麗莎白·布萊克本關(guān)于端粒和端粒酶的開創(chuàng)性研究，并簡述其獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的歷程，創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨后，教師播放涵蓋人類從出生到衰老直至死亡過程的視頻，引發(fā)學(xué)生思考衰老現(xiàn)象及其與細(xì)胞的內(nèi)在聯(lián)系。同時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生回憶細(xì)胞相關(guān)知識，導(dǎo)入新課。在這一過程中，學(xué)生能夠更好地理解本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，為深人探索細(xì)胞衰老和死亡的復(fù)雜過程奠定基礎(chǔ)。

3.3.2明確目標(biāo)，知識講解

教師采用多媒體手段展示細(xì)胞生命周期的各個階段，將復(fù)雜概念形象化且易于理解。教師可著重闡述導(dǎo)致細(xì)胞衰老的幾個核心機(jī)制，包括端粒的逐漸縮短、DNA的損傷積累以及自由基引起的損傷等，有助于學(xué)生理解這些生物學(xué)過程是如何在分子層面發(fā)生的。此外，教師還可以介紹細(xì)胞死亡，尤其是程序性細(xì)胞死亡在維持整個生物體健康中的重要作用，并探討其與細(xì)胞衰老相互作用的機(jī)制。

3.3.3閱讀材料，自主學(xué)習(xí)

教師將學(xué)生分成小組，并把抗氧化劑食物標(biāo)簽及功效介紹分配給各個小組。學(xué)生通過閱讀相關(guān)資料，探討食物可能對細(xì)胞衰老產(chǎn)生的影響，并選取代表進(jìn)行簡短匯報(bào)。教師對學(xué)生的匯報(bào)進(jìn)行點(diǎn)評，以促進(jìn)學(xué)生深入理解細(xì)胞衰老的機(jī)制。

3.3.4結(jié)合實(shí)驗(yàn)，深入探究

教師指導(dǎo)學(xué)生開展洋蔥細(xì)胞染色觀察實(shí)驗(yàn)，通過觀察不同時(shí)期洋蔥的細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化，分析細(xì)胞衰老的特征。

（1）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

材料準(zhǔn)備：不同時(shí)期的洋蔥、顯微鏡、染色劑、刀片、滴管、蓋玻片等。

理論介紹：在實(shí)驗(yàn)開始前，教師講解洋蔥細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、顯微鏡使用方法以及需要觀察的特征，如細(xì)胞形狀、細(xì)胞大小等。

（2）實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)

步驟演示：教師示范如何正確地切取洋蔥表皮組織、涂抹染色劑并將蓋玻片覆蓋在洋蔥表皮上。

學(xué)生操作：學(xué)生按照示范步驟進(jìn)行操作，使用顯微鏡觀察并記錄不同時(shí)期洋蔥細(xì)胞的形態(tài)。

（3）觀察與記錄

細(xì)胞特征觀察：教師指導(dǎo)學(xué)生觀察細(xì)胞的形態(tài)，如細(xì)胞壁的清晰度、細(xì)胞核的位置和大小等，并詳細(xì)記錄觀察結(jié)果。

對比分析：教師引導(dǎo)學(xué)生觀察并對比不同時(shí)期洋蔥細(xì)胞的差異，識別衰老細(xì)胞的特征，如細(xì)胞形態(tài)的變化等。

3.3.5數(shù)據(jù)整理，互動討論

學(xué)生將實(shí)驗(yàn)中觀察到的細(xì)胞特征整理成報(bào)告并分享觀察結(jié)果，討論不同時(shí)期洋蔥細(xì)胞之間的差異及其可能代表的衰老特征。此外，學(xué)生將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論知識相結(jié)合，嘗試解釋細(xì)胞衰老的生物學(xué)原理，并結(jié)合伊麗莎白·布萊克本關(guān)于端粒的研究結(jié)果，深入討論實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果與科學(xué)研究之間的關(guān)聯(lián)。同時(shí)，教師鼓勵學(xué)生分享日常生活中應(yīng)對衰老的實(shí)際案例，引發(fā)其對衰老現(xiàn)象的深入討論。

3.3.6課程回顧，總結(jié)思考

教師重述核心概念，并回顧端粒研究成果，以及細(xì)胞衰老與死亡的基本概念、類型和基本過程，深化學(xué)生認(rèn)知。隨后，教師總結(jié)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察到的不同時(shí)期洋蔥細(xì)胞特征及其衰老過程中的變化，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果與細(xì)胞衰老理論之間的聯(lián)系。教師鼓勵學(xué)生分享對實(shí)驗(yàn)活動和課程內(nèi)容的感受，尤其是關(guān)于細(xì)胞衰老的認(rèn)識及其對個人和社會的影響。

學(xué)生根據(jù)課程內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)操作提出疑問，教師予以解答，加深學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和內(nèi)化。

3.4教學(xué)評價(jià)

在核心素養(yǎng)視閾下的高中生物學(xué)課堂情境教學(xué)中，教師應(yīng)采用多元化的評價(jià)方式以全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。例如，教師通過測試或提問，評估學(xué)生對細(xì)胞衰老與死亡的基本概念、類型、基本過程以及衰老機(jī)制的理解程度；通過觀察學(xué)生在洋蔥細(xì)胞染色實(shí)驗(yàn)中的操作過程，并閱讀實(shí)驗(yàn)報(bào)告，評價(jià)其觀察、分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力；通過觀察小組討論和課堂互動表現(xiàn)，評估學(xué)生的批判性思維和問題解決能力。]

教師需要評估案例教學(xué)與情境創(chuàng)設(shè)的效果，通過觀察學(xué)生在小組活動和實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)，判斷這些教學(xué)策略是否能夠促進(jìn)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)和合作能力的發(fā)展。同時(shí)，教師從案例引入、知識講解、實(shí)驗(yàn)操作及討論反饋方面，評估教學(xué)過程的流暢性和適宜性。8全面的教學(xué)評價(jià)不僅能夠確保教學(xué)活動達(dá)到預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)，還可以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

3.5教學(xué)反思

在教學(xué)策略的設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中，教師應(yīng)及時(shí)關(guān)注學(xué)生的反饋，并據(jù)此不斷調(diào)整教學(xué)方法。本節(jié)課針對“細(xì)胞的衰老和死亡”的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的教學(xué)設(shè)計(jì)，基本實(shí)現(xiàn)幫助學(xué)生理解與掌握教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)，但在整個過程中仍有一些需要優(yōu)化的方面。

（1）理論與實(shí)踐結(jié)合，保證教學(xué)內(nèi)容的適宜性。在本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師巧妙運(yùn)用伊麗莎白的研究案例和洋蔥細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，將理論知識與實(shí)踐操作相結(jié)合，使生物學(xué)概念具象化。然而，部分學(xué)生仍然難以理解端粒縮短等復(fù)雜概念。因此，在后續(xù)優(yōu)化課程設(shè)計(jì)時(shí)，教師可以結(jié)合圖解與多媒體手段輔助教學(xué)，幫助學(xué)生深入理解。

（②案例與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，保證教學(xué)方法的科學(xué)性。本節(jié)課選取伊麗莎白的研究作為案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并提高其學(xué)習(xí)動力，同時(shí)學(xué)生積極參與洋蔥細(xì)胞染色實(shí)驗(yàn)。然而在實(shí)驗(yàn)過程中，部分學(xué)生的操作不太熟練，教師在教學(xué)過程中應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)前的培訓(xùn)指導(dǎo)及演示。

（③）學(xué)生互動與討論，保證教學(xué)效果的有效性。在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師應(yīng)探索如何更有效地調(diào)動每個學(xué)生的積極性，例如通過設(shè)置更具有挑戰(zhàn)性的議題或調(diào)整小組成員等方法優(yōu)化互動與討論環(huán)節(jié)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生互動與討論的積極性，以即時(shí)評價(jià)教學(xué)策略的有效性。

心素養(yǎng)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐與推動。

4總結(jié)

以“細(xì)胞的衰老和死亡\"為例的高中生物學(xué)情境教學(xué)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了核心素養(yǎng)視閥下教學(xué)設(shè)計(jì)的重要意義與積極成效。通過結(jié)合實(shí)際案例、實(shí)驗(yàn)操作和情境創(chuàng)設(shè)，本節(jié)課不僅使學(xué)生全面且清晰地理解細(xì)胞衰老與死亡的基本概念、機(jī)制及生物學(xué)意義，而且有效地提高學(xué)生的觀察分析能力、批判性思維和問題解決能力。筆者通過引入伊麗莎白的研究案例和洋蔥細(xì)胞染色觀察實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)理論知識與實(shí)踐操作的有效結(jié)合，一定程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并提升其實(shí)踐參與度。此外，通過小組討論和實(shí)驗(yàn)活動，學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和交流技巧得到顯著提高。教學(xué)過程中的倫理討論，能夠引導(dǎo)學(xué)生思考科學(xué)研究與社會責(zé)任之間的內(nèi)在聯(lián)系，促進(jìn)其情感態(tài)度與價(jià)值觀的發(fā)展。綜上所述，本教學(xué)設(shè)計(jì)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)，還在生物學(xué)知識掌握、科學(xué)技能提升、情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)等多個維度上，為學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核

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