新高考背景下的生物學(xué)科考試,不再局限于對教材知識的機械復(fù)述,而是著重考查學(xué)生在復(fù)雜、真實情境中靈活運用生物知識分析和解決問題的能力。情境教學(xué)通過精心創(chuàng)設(shè)生動、具體且富有啟發(fā)性的情境,將抽象晦澀的生物知識巧妙融入其中,打破知識與生活、理論與實踐之間的壁壘,不僅能促進學(xué)生對知識的理解與掌握,且能有效提升生物學(xué)科核心素養(yǎng),順應(yīng)新高考改革的時代潮流,為高中生物教學(xué)質(zhì)量的提升注入強大動力。
一、生活化情境:化抽象為直觀
生活化情境是教師將生物教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生日常熟悉的生活現(xiàn)象、經(jīng)歷緊密結(jié)合,創(chuàng)設(shè)出貼合學(xué)生生活實際的教學(xué)情境。“高中生物生活化教學(xué)通過將教學(xué)活動置于現(xiàn)實的生活背景中,將生物知識與學(xué)生的實際生活相聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生在熟悉的生活場景中學(xué)習(xí)生物知識,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,提升學(xué)生解決實際問題的能力。[”生活化情境的作用在于引導(dǎo)學(xué)生從生活點滴中挖掘生物知識,深刻認識到生物知識廣泛滲透于生活的各方面,借此拉近生物學(xué)科與學(xué)生的距離,讓抽象知識變得直觀可感。
在高中生物教學(xué)實踐中,教師在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),巧妙引入與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的生活現(xiàn)象,引發(fā)學(xué)生思考,自然導(dǎo)入新知識。例如,在講解細胞呼吸時,可提及生活中水果保鮮時需控制氧氣濃度這一現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生對細胞呼吸原理的探究欲望。在知識講解過程中,不斷聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗,將抽象知識與具體生活場景結(jié)合。如講解細胞的分化,可聯(lián)系人體從受精卵發(fā)育成個體,不同細胞逐漸分化出不同功能這一生活常識,幫助學(xué)生理解細胞分化概念。在課堂結(jié)尾部分,布置與生活相關(guān)的實踐任務(wù),讓學(xué)生在課后運用所學(xué)知識解決實際問題,鞏固知識的同時,提升實踐能力。比如,學(xué)習(xí)完酶的特性后,讓學(xué)生利用酶的知識在家嘗試制作果汁,觀察溫度對果汁出汁率的影響。
以必修1第2章《細胞中的糖類和脂質(zhì)》的教學(xué)為例,教師展示超市中各類食品的營養(yǎng)成分表,讓學(xué)生觀察其中糖類和脂質(zhì)的含量。提問:“為什么運動員在比賽前常補充含糖飲料?”“為什么有些減肥人士要控制脂質(zhì)的攝入?”教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合營養(yǎng)成分表和問題,理解糖類是主要能源物質(zhì),能快速供能,所以運動員賽前補充含糖飲料可迅速提升體能;而脂質(zhì)是儲能物質(zhì),過多攝入易導(dǎo)致脂肪堆積,所以減肥人士需控制脂質(zhì)攝入。通過這一生活化情境,學(xué)生對糖類和脂質(zhì)的功能有了直觀且深刻的理解。
再以必修1第4章《細胞的物質(zhì)輸入和輸出》的教學(xué)為例,教師以腌制泡菜為例,展示腌制過程中泡菜壇內(nèi)的變化,提問:“為什么泡菜在腌制過程中會逐漸變酸?”“腌制泡菜時加入的鹽水濃度有什么講究?”教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生分析泡菜變酸是乳酸菌無氧呼吸產(chǎn)生乳酸,而乳酸菌的生長受外界溶液濃度影響。當(dāng)鹽水濃度過高,乳酸菌細胞失水,影響其呼吸作用;鹽水濃度過低,雜菌易滋生。借此,學(xué)生理解了細胞的物質(zhì)跨膜運輸與生活實際緊密相關(guān),對被動運輸和主動運輸?shù)母拍罴霸碛辛烁钊氲恼J識,提升了運用生物知識解釋生活現(xiàn)象的能力,符合新高考對學(xué)生在真實情境中運用知識能力的考查要求。
二、故事情境:以故事激發(fā)興趣
故事情境是指教師在生物課堂教學(xué)過程中,通過講述與生物知識緊密相關(guān)的科學(xué)故事、歷史故事、生活逸事等,營造出充滿趣味與吸引力的教學(xué)氛圍,將抽象、晦澀的生物知識巧妙地融入故事情節(jié)之中,引導(dǎo)學(xué)生在玲聽故事的過程中學(xué)習(xí)生物知識,感受生物學(xué)科魅力的一種教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)方式。
故事具有獨特的魅力,能夠迅速抓住學(xué)生的注意力,引發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲。“教師采用情境教學(xué)法創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生的求知欲、主動性,有效指導(dǎo)學(xué)生深度思考并掌握知識。[2]”例如,講述孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳定律的故事,學(xué)生往往會被孟德爾多年堅持豌豆雜交實驗的執(zhí)著精神以及實驗過程中的奇妙發(fā)現(xiàn)所吸引,對遺傳知識產(chǎn)生濃厚興趣。將生物知識融入故事中,能夠?qū)⒊橄蟮母拍罹呦蠡瑥?fù)雜的原理簡單化。例如,在講解細胞學(xué)說的建立過程時,通過講述施萊登、施旺等科學(xué)家的研究故事,學(xué)生能夠清晰地了解細胞學(xué)說從提出到完善的歷程,深刻理解細胞學(xué)說的內(nèi)容,這種基于故事的學(xué)習(xí)方式有助于學(xué)生長期記憶知識。同時,故事情境也有助于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和人文素養(yǎng)。例如,講述沃森和克里克合作發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的故事,學(xué)生能從中體會到合作在科學(xué)研究中的重要性。
以必修1第2章《組成細胞的分子》中“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”相關(guān)知識點的教學(xué)為例,先講述“瘋牛病”的故事,20世紀80年代,英國的一些牛得了一種奇怪的病,患病的牛行為異常,最終死亡。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),這種病是由一種特殊的蛋白質(zhì)一骯病毒引起的。骯病毒沒有核酸,只有蛋白質(zhì),它能引起正常蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,導(dǎo)致疾病。接著提出問題:“從這個故事中,我們可以看出蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能有什么關(guān)系?”學(xué)生積極討論,認識到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時,其功能也會受到影響,就像骯病毒改變了正常蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),引發(fā)了疾病。通過這個故事,學(xué)生對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系有了更深刻的理解,同時也了解到蛋白質(zhì)在生命活動中的重要性。
又如在必修1第6章《細胞的生命歷程》中“細胞的衰老和凋亡”相關(guān)知識點的教學(xué)中,以“蜊蚪變青蛙”的故事啟發(fā)學(xué)生思考“細胞凋亡對生物個體的發(fā)育有什么意義?”“細胞凋亡和細胞壞死有什么區(qū)別?”學(xué)生通過對這些問題的思考與討論,結(jié)合故事中蝌蚪尾巴消失這一現(xiàn)象,深刻理解了細胞凋亡的概念、機制和意義,以及細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別,對細胞的生命歷程有了更全面的認識。
三、實驗情境:以探究促理解
實驗情境指教師通過精心設(shè)計的生物實驗,或是引導(dǎo)學(xué)生親自參與實驗操作流程,將實驗所展現(xiàn)的完整過程、呈現(xiàn)出的獨特現(xiàn)象以及最終得出的結(jié)論作為關(guān)鍵要素,創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。“生物學(xué)實驗課程是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、思維能力、科學(xué)思維的重要途徑,在高中生物學(xué)習(xí)中發(fā)揮著十分重要的作用。[3]”實驗情境能讓學(xué)生深度融入科學(xué)探究的實踐環(huán)節(jié),學(xué)生在親自動手操作、仔細觀察實驗現(xiàn)象、深度剖析實驗數(shù)據(jù)的過程中,逐步揭開生物知識背后隱藏的原理與規(guī)律,把抽象的生物理論知識轉(zhuǎn)化為直觀、可感的具體實踐,加深對知識的理解。
在高中生物教學(xué)中,學(xué)生身處實驗情境,經(jīng)歷提出問題、做出合理假設(shè)、設(shè)計實驗方案、開展實驗操作、收集有效數(shù)據(jù)、分析實驗結(jié)果等一系列科學(xué)探究步驟。在教學(xué)實踐中,在開展實驗前,教師需緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)能引發(fā)學(xué)生思考的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生自主提出實驗探究的問題。比如,在進行“探究影響光合作用強度的環(huán)境因素”實驗前,教師展示不同光照強度下植物生長狀態(tài)各異的圖片,向?qū)W生提問:“光照強度是怎樣影響光合作用強度的?除光照強度外,還有哪些環(huán)境因素可能對光合作用強度產(chǎn)生影響?”借此激發(fā)學(xué)生的探究欲望,引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗方案。
在學(xué)生進行實驗操作期間,教師要在各小組間巡視,及時給予指導(dǎo)與幫助。實驗結(jié)束后,組織學(xué)生對實驗結(jié)果展開分析與討論。引導(dǎo)學(xué)生思考實驗結(jié)果與預(yù)期是否一致,若不一致,原因是什么。通過討論,助力學(xué)生深化對知識的理解,同時培育學(xué)生的批判性思維和科學(xué)表達能力。
以必修1第1章《走近細胞》的實驗為例,在探究“細胞的多樣性和統(tǒng)一性”時,教師安排“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”的實驗,并向?qū)W生提問:“不同生物的細胞在形態(tài)和結(jié)構(gòu)上有哪些異同點?”引導(dǎo)學(xué)生帶著問題去觀察多種多樣的細胞,如植物的葉肉細胞、人的口腔上皮細胞等。學(xué)生在教師指導(dǎo)下,正確使用顯微鏡,依次觀察不同細胞。仔細觀察細胞的形態(tài),記錄細胞的結(jié)構(gòu)特征,如植物細胞具有細胞壁,而動物細胞沒有。在觀察過程中,教師隨時解答學(xué)生關(guān)于顯微鏡操作以及細胞結(jié)構(gòu)觀察的疑問。實驗結(jié)束后,學(xué)生通過對多種細胞的觀察與對比,清晰地認識到細胞既具有多樣性,不同生物的細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上存在差異;又具有統(tǒng)一性,細胞都有細胞膜、細胞質(zhì)等基本結(jié)構(gòu)。這種直觀的實驗觀察,使學(xué)生對細胞的多樣性和統(tǒng)一性有了更深刻的理解,比單純依靠圖片或文字講解效果更好。
又如,在必修1第4章《細胞的物質(zhì)輸入和輸出》的教學(xué)中,教師組織“探究植物細胞的吸水和失水”實驗。教師展示日常生活中腌制蘿卜條時蘿卜條變軟、涼拌黃瓜時盤子里出現(xiàn)大量水分的現(xiàn)象,提問學(xué)生:“植物細胞在什么情況下會失水或吸水?”激發(fā)學(xué)生設(shè)計實驗進行探究。在實驗過程中,學(xué)生將洋蔥鱗片葉外表皮細胞制成臨時裝片,分別放在清水和不同濃度的蔗糖溶液中,觀察細胞的形態(tài)變化。在實驗過程中,教師指導(dǎo)學(xué)生正確使用顯微鏡觀察細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原現(xiàn)象,提醒學(xué)生注意觀察不同濃度蔗糖溶液中細胞變化的差異。
通過對實驗現(xiàn)象的分析,學(xué)生明確了植物細胞在外界溶液濃度大于細胞液濃度時失水,發(fā)生質(zhì)壁分離;在外界溶液濃度小于細胞液濃度時吸水,發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。學(xué)生深刻理解了細胞的滲透作用原理,以及細胞吸水和失水的條件,并且能夠運用這一知識解釋生活中類似的現(xiàn)象,實現(xiàn)了從實驗探究到知識理解與應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。
四、問題情境:以問題啟思維
問題情境是教師依據(jù)生物課程的教學(xué)目標(biāo)與具體教學(xué)內(nèi)容,精心設(shè)計的一系列具有啟發(fā)性、層次感分明的問題,以這些問題為引導(dǎo)核心,促使學(xué)生展開深入思考、積極探究。“問題情境創(chuàng)設(shè)作為一種高效的教學(xué)策略,能夠突破傳統(tǒng)教學(xué)的局限,使課堂煥發(fā)生機,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。[4]”在教學(xué)中,教師通過巧妙設(shè)置問題,激發(fā)學(xué)生的思維活力,讓學(xué)生在尋求問題答案的過程中,主動探索知識,培養(yǎng)獨立思考能力與自主學(xué)習(xí)能力。
在教學(xué)實踐中,教師要緊扣教學(xué)重點與難點,結(jié)合學(xué)生的認知水平設(shè)計問題。問題應(yīng)具有啟發(fā)性,能夠引導(dǎo)學(xué)生深入思考;具有層次性,從簡單到復(fù)雜,逐步引導(dǎo)學(xué)生拓展思維深度;具有開放性,鼓勵學(xué)生從不同角度思考問題,提出多樣化的解決方案。例如,在“細胞的物質(zhì)輸入和輸出”教學(xué)中,可設(shè)計問題:“從細胞的物質(zhì)跨膜運輸角度分析,為什么鹽堿地不利于植物生長?”這個問題既聯(lián)系生活實際,又涵蓋了物質(zhì)跨膜運輸?shù)暮诵闹R,且具有一定開放性,能激發(fā)學(xué)生的探究興趣。同時,提出問題后要引導(dǎo)學(xué)生合作并交流,教師給予引導(dǎo)和反饋。例如在“光合作用與能量轉(zhuǎn)化”的問題探討中,若學(xué)生對光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系理解困難,教師可提問:“光反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)在暗反應(yīng)中起到了什么作用?”幫助學(xué)生突破思維障礙。
以必修1第3章《細胞的基本結(jié)構(gòu)》的教學(xué)為例,在學(xué)習(xí)“細胞器之間的分工合作”相關(guān)內(nèi)容時,教師提出問題:“分泌蛋白從合成到分泌到細胞外,依次經(jīng)過了哪些細胞器?這些細胞器在這一過程中是如何分工合作的?”并要求學(xué)生以小組為單位進行探究。各小組學(xué)生閱讀教材、查閱資料,結(jié)合細胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,討論分泌蛋白的合成與分泌過程。例如,學(xué)生通過討論明確了核糖體負責(zé)合成蛋白質(zhì),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對蛋白質(zhì)進行加工和運輸,高爾基體進一步修飾加工并將蛋白質(zhì)包裝分泌到細胞外,線粒體為整個過程提供能量。小組匯報后教師總結(jié),強調(diào)細胞器之間分工合作的重要性,以及細胞作為一個統(tǒng)一整體的高效運作機制。通過這一問題情境下的合作學(xué)習(xí),學(xué)生不僅掌握了分泌蛋白的合成與分泌過程這一知識點,更深刻地理解了細胞內(nèi)各結(jié)構(gòu)之間相互協(xié)作的關(guān)系,提升了合作學(xué)習(xí)能力與知識應(yīng)用能力。又如,必修1第5章《細胞的能量供應(yīng)和利用》中在“細胞呼吸的原理和應(yīng)用”的探究中,教師創(chuàng)設(shè)問題情境:“在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量,常采用中耕松土、合理灌溉等措施,從細胞呼吸的角度分析,這些措施的原理是什么?除此之外,你還能想到哪些利用細胞呼吸原理提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法?”引導(dǎo)學(xué)生分組進行探究。小組學(xué)生圍繞問題,結(jié)合細胞呼吸的相關(guān)知識,分析中耕松土能增加土壤中的氧氣含量,促進根細胞的有氧呼吸,有利于根對礦質(zhì)元素的吸收;合理灌溉能保證細胞內(nèi)水的含量,維持細胞呼吸的正常進行。在探討其他利用細胞呼吸原理提高農(nóng)作物產(chǎn)量的方法時,學(xué)生積極思考,提出如控制溫度、調(diào)節(jié)二氧化碳濃度等方法,并分析其原理。教師引導(dǎo)學(xué)生進一步思考細胞呼吸原理在其他領(lǐng)域,如水果保鮮、釀酒等方面的應(yīng)用,拓展學(xué)生的思維。通過這一問題情境,學(xué)生將抽象的細胞呼吸知識與實際生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系起來,在合作探究中深化了對知識的理解。
結(jié)束語
在新高考背景下,情境教學(xué)在高中生物教學(xué)中具有重要的實踐價值。通過創(chuàng)設(shè)生活化情境、實驗情境、問題情境等多種情境,能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力,促進學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。
參考文獻
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