生物学教学中指向核心素养的真实情境创设

□邰玉韦

（常州市北郊初级中学，江苏常州 213002）

生物学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，其主要包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面[1]4。

真实情境是在教学过程中有效落实学科核心素养的重要载体，重视知识教学过程中真实情境的创设和知识应用于真实情境的问题解决能力的培养，可有效发展学生的核心素养。创设的教学情境越真实，越容易引起学生的注意力，越容易发挥学生的主动性，越容易使学生走向深度学习。那么，在生物学教学中如何创设真实情境才能提升学生的核心素养呢？本文从以下几个方面进行浅显探讨。

一、创设单元主题类问题情境 形成生命观念

“生命观念”是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象，是人们经过实证后的观点，是能够理解或解释生物学相关事件和现象的意识、观念和思想方法[1]4。单元主题教学是实现深度学习的一种有效途径，单元主题情境教学需要根据教学内容对某类知识点进行整合和关联，进而实现重要知识点的递进性和系统性，有助于学生理解生物学现象与其本质，有助于形成初步的生命观念，如结构与功能观。

【案例1】“生物体的结构层次”是《义务教育生物学课程标准（2011 年版）》课程内容10个一级主题之一，其中涉及许多重要概念如细胞、分化、组织、器官等。学生对这些概念似懂非懂，常常死记硬背，很难真正理解，不能在解决实际问题时灵活运用。因此，教学中可以结合真实问题情境，运用“结构与功能观”进行概念教学。

问题情境一：呈现光学显微镜下真实的紫色洋葱表皮细胞、黑藻细胞等图像，提问1：“单个细胞能够完成植物体的所有生命活动吗？”提问2：“为什么把细胞作为植物体的结构单位呢？”经过讨论，学生逐渐清楚：1.植物细胞有明显的形状，因为细胞壁的主要成分是坚硬的纤维素，所以它的作用是保护和支持。细胞膜是柔软的，紧贴细胞壁，在活细胞中它是有活性的，所以能够控制物质进出细胞。细胞质是进行各种生命活动的主要场所，如其中的叶绿体可以完成光合作用，线粒体与呼吸作用有关，液泡与细胞的吸水和失水有关等等。细胞核因为含有遗传物质，所以它的作用是可以贮存和传递遗传信息。所以，单个细胞能够完成植物体的所有生命活动。2.每个洋葱细胞和黑藻细胞都具有这样的结构和功能，因此细胞是植物体的结构单位，就像学校里每个教室的结构和功能是一样，就是学校的教学结构单位。

问题情境二：呈现番茄实物解剖图和光学显微镜下的其表皮细胞和叶肉细胞的图像，提问：番茄细胞为什么要分化出不同结构的细胞群呢？经过讨论，学生逐渐理解了，进行如下科学解释：为了实现不同的功能，结构的多样化决定了功能的多样化，所以不同的细胞群形成不同的组织承担了不同的功能，如番茄外表皮是保护组织，对叶肉细胞有保护功能；果肉属于营养组织具营养作用等。

问题情境三：呈现放大镜下小麦幼苗的根尖。从外部形态上来看，根尖顶端帽状体根冠略带一点发亮，再上面稍稍发暗的是分生区，分生区的上面白色光滑的部分是伸长区，再上面长着密密的根毛，这就是成熟区。提问：形态不同其结构会不同吗？为下一个问题情境创设埋下伏笔。

问题情境四：呈现小麦幼苗根尖纵切的光学显微结构图，学生分析得知：根冠细胞的细胞形态不规则，多数细胞已经有了液泡；分生区细胞小，呈正方形，细胞核大，没有液泡，所以发暗；伸长区的细胞呈长方形，有大液泡，含水量大，所以白得发亮；成熟区细胞体积较大，其表皮细胞向外凸起形成根毛。追问：结构不同其功能会不同吗？再为下一个问题情境创设埋下伏笔。

问题情境五：你能从结构与功能相适应的角度，分析与推测根尖四个区的功能分别是什么吗？通过问题情境三和四的创设，学生很快形成了如下推测：成熟区具有大量根毛可以增加根吸收水和无机盐的面积，所以它是吸收水和无机盐的主要部位；伸长区的细胞长度比分生区长，说明它的功能是靠细胞能够迅速伸长，致使根尖的长度不断增加，扩展到土壤的深处和四周；分生区有的细胞正在分裂，说明它具有分裂产生新细胞的功能；根冠分布在分生区外围，作用是保护分生区等。

实践证明，如果教师能有意识地在真实情境中运用“结构与功能观”进行概念教学，既可以帮助学生理解概念的内涵和外延，又可以潜移默化地帮助学生形成正确的生命观念。

二、设计实践创作类作业情境 发展科学思维和探究能力

作业设计是新课程改革的一个重要组成部分。实践创作类作业主要是指围绕某生物学问题通过学生动手实践和探究来完成的作业，或依托生物学重要概念通过创作作品来完成的作业，可以是观察实践，可以是实验探究，可以是模型制作，可以是文学创作等等，这样的作业渗透着学科素养和人文素养，促进学生对生物学概念的理解，培养学生的实践探究意识，发展学生的科学思维和探究能力。同时，情境作业中涉及的不仅仅是生物学科的问题，学生需要进行建构和创作，指向的是深度理解与学习，需要解决很多综合性的问题，促使学生综合思维能力的提升。

【案例2】初中教学阶段，为了帮助学生进一步理解植物体中的导管具有“自下而上”输导水和无机盐的功能，可以设计一项实践探究类作业情境，让学生尝试完成“双色花”或“多色花”的制作。教师可以进行一定的指导，如：①选取白色的百合花、桔梗花、月季花等。②矿泉水瓶2 个，用剪刀剪去上半部分，或两只透明杯子等材料。③用稀释为25%～30%浓度的红墨水或蓝墨水（也可以尝试用其他颜色的染料）。④自主设计如何对花茎的下端进行科学处理。⑤把处理过的花枝插入染液中，放置一段时间后，取出实验花枝观察花瓣的颜色变化。这项实践作业真正实践起来具有很大的弹性，此作业具有一定指向性、层次性、开放性、实践性、趣味性和探究性，适合所有不同层次的学生去完成。学生在设计和完成作品的实践过程中，会不断地提升自己解决问题的各项综合能力，例如：“如何对花茎的下端进行处理？”不同学生的处理，结果不一样：带不带叶子？要不要剪开下端茎？怎样剪？花茎长短对结果有没有影响？温度对实验结果有没有影响？哪种花效果更明显？一次实验为什么没有成功？等等。这些问题极大地激发了学生创新解决问题的积极性和主动性。

实践创作类作业情境的特殊性赋予其更深层次的内涵，承载着引发学生高阶思维的重任。教师需要努力转变教学观念，不断创新作业的内容和形式，不仅要让作业的形式“新”，内容“活”，更需要让每个学生的思维与情感“动”起来，使学科功能得到充分实现，使学科素养得到充分提升。

三、借助生物学社会议题 创设角色扮演情境 培育社会责任

基于真实情境引入社会议题，引导学生运用知识和方法去解决问题，从中培养学生的社会责任感和参与社会决策的能力，这是科学课程改革追求的重要目标。社会责任是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，初步解决生产生活问题的担当和能力。社会责任主要包括保护环境和健康生活两种能力。其中保护环境能力，根据在不同复杂程度的情境中运用重要概念和方法解决问题的程度，学生水平从低层次到高层次主要表现在三方面：①能认同环境保护的必要性和重要性。②能分析和解释个体或社会行为对环境的影响。③提出环境保护的合理化建议，并解决有关实际问题[2]。

【案例3】在教学中，可以利用真实事例进行如下教学设计。蝴蝶一生发育有四个期：受精卵、幼虫、蛹和成虫。目前，由江苏几位蝴蝶专家和多位蝴蝶爱好者自发组成的蝴蝶监测组织逐渐发展起来了，他们经常在江苏省境内的多个地方进行蝴蝶种类识别、统计和生态保护考察等。每年9 月份是江苏板栗收获的季节，有一次，他们在一片板栗林下正在被清除的杂草里发现了马兜铃，马兜铃是一种许多蝴蝶幼虫都喜欢吃的植物；同时，他们还发现在马兜铃叶子上有国家二级保护动物——金裳凤蝶的幼虫，而且这些幼虫中有许多马上要进入蛹期。如果这时候清除了这些杂草，金裳凤蝶的幼虫就失去了这些食物，失去了这片栖息地，意味着它们将很快死去。但如果不清除这些杂草，板栗林主就无法采收板栗。面对以上情况，如果你是蝴蝶爱好者，你会怎么办？有哪些好的建议？如果你是板栗林主，你会怎么办？有哪些好的建议？学生能够从生物学的角度进行讨论，即从保护蝴蝶、保护生物多样性、保护动物栖息地、可持续发展经济、保护环境、平衡发展等角度考虑，提出合理化建议。通过不同角色扮演，学生能够深入考虑到此情境下所有利益相关的主体，从而明白在不伤害他人利益的情况下来优化自身生活质量的道理，成为一名理性的决策者和积极的问题解决者。

社会议题情境往往是复杂综合的，情境中蕴含着许多知识、方法和价值取向。将生物学社会议题引入到生物学课程中，往往能够整合课程，打破模块、章节的界线，让学生真正参与到真实的、鲜活的实践活动中，去经历思维辨析、价值取向的深度综合体验过程，从而提升学生的理性决策能力，积极唤醒学生的社会责任感，形成促进学生个人成长和社会进步的正能量。

总之，在教学中，将生物学概念知识置于有意义的真实情境问题中来理解和掌握，有助于激发或强化学生对生物学科的学习兴趣，有助于培养学生从多维度去思考和探索科学知识的发生和发展，从而提升学生解决实际问题的能力，提升学生的认知能力、高阶思维能力和创造能力等。