核心素养导向下情境创设的“四格”策略

张恒泽

摘要 基于情境创设教学中运用“合格“”入格“”成格“”出格”的“四格”策略，以“细胞的癌变”学习为例，深入阐述情境创设过程中如何培养学生的核心素养。

关键词 核心素养 情境创设 癌变

中图分类号 G633.91

文献标志码 B

最早提出“情境”一词的是美国教育学家杜威，他认为人的思维是来自直接经验的情境，可见创设情境教学的重要性。生物学学科核心素养不是简单机械把学习知识进行累积，而是在解决类似现实生活的真实情境中逐渐发展起来的，在处理具体的事务中所表现出的关键能力、必备品格和价值观念。教师要尽量设计一个整体的课堂教学情境，再根据课堂教学的环节分散成一个个小的彼此关联、层层递进的教学情境。情境教学的核心是创设合情合理的教学情境，以保证知识的逻辑性、内容的连续性、过程的悦动性、教学的完整性。适切、生动的教学情境是培育学生生物学学科核心素养的“助推器”。随着基础教育课程改革的不断推进，创设教学情境、培养学生生物学学科核心素养是每个生物学教师研究的重点课题。笔者运用“四格”策略，并结合自身课堂教学实践，以人教版高中生物学教材中“细胞的癌变”为例，探讨在具体情境创设教学中如何培养学生的生物学学科核心素养。

1“合格”情境引入，培养生命观念

所谓“合”，意在迎合。恰当的情境创设要迎合学生的兴趣和认知规律。创设迎合学生的教学情设必须遵循学科的基本逻辑、基本属性，符合科学规范。选用视频情境、图片情境、问题情境等素材时，教师要重视对学生科学的自然观和世界观的引领。以身边的事件、焦点、热点为主题进行创设，使学生在思维碰撞中引发共鸣、辨析和思考。本节课教学开始，笔者先抛出问题，激发学生的的好奇心和求知欲：为什么现在的年轻人患癌症的越来越多？接着，播放视频情境素材——央视纪录片《众病之王：癌症》的片段，使学生感受癌症离自己到底有多远。在紧张和略带有惊恐的氛围中，学生罗列出生活中的致癌因子并举例;能够说出细胞癌变的机理特别是病毒使细胞发生癌变的机理;尝试说出细胞癌变的特征。教师提出问题：肿瘤是癌症吗？学生讨论后，总结得出：癌症是细胞中的遗传物质发生了改变，是基因病但不属于遗传病。肿瘤有恶性肿瘤与良性肿瘤之分，所以肿瘤不一定等同于癌症。恶性肿瘤才具有癌细胞的特征，教师接着展示至今69年仍然可用于研究恶性增殖特性的黑人海拉细胞的图片，引出问题链：海拉细胞的有细胞周期吗？其分裂的方式又是什么？与正常细胞相比，新陈代谢能力是更强，还是更弱？能够无限增殖的细胞的外界适宜条件与正常细胞有区别吗？癌症患者消瘦的原因是什么？癌症患者消耗机体的物质和能量会增加吗？这一系列连锁问题的思考，可以帮助学生理解：原癌因子和抑癌因子累积效应引起的癌症需要人体强大的免疫系统在早期将癌变细胞裂解清除，这就要求保持良好的心态，有规律的生活状态，不熬夜，不酗酒，多注意体育锻炼，注意饮食结构和营养，让免疫系统保持强大的免疫应答能力。这样让学生在分子和细胞水平上理解机体免疫维持的稳态与平衡观，进而促进生命观念的形成。

2“入格”情境呈现，激活科学思维

所谓“入”，意在适合。入格的情境设计要具有牵引性和驱动性，符合学生认知规律的情境创设是学生核心素养得以提升的“舵手”。从关注教学目标、教学重点、教学难点3个维度，教师要同时设计和情境相关的递进问题链，唤醒学生的思维，使学生在思考、探究、交流与合作中激活科学思维，培养创新意识。

笔者给出生活中的问题情境：中年李女士在单位一次例行体检中确诊为宫颈癌，经过了吃惊、慌乱、恐惧之后，面对现实的李女士听从医生的建议住院治疗。假如你是医生，如何为李女士拟定治疗方案？学生兴致盎然，不少学生从现有的认知水平出发，认为：在癌症初期可以进行“放疗”和“手术切除”;如果癌细胞已经扩散转移，上述两种方法就无效了，要寻找合适的化学药物来杀死癌细胞，即“化疗”。对治疗方案的讨论能够培养学生的思辨能力，激活学生的科学思维能力。这时，笔者顺势引导：能不能從癌细胞具有无限增殖的特点出发，尝试提出一种治疗癌症的思路呢？很多学生能够答出抑制癌细胞的增殖。教师追问：怎样才能抑制癌细胞增殖呢？再引导学生抽丝剥茧，从抑制癌细胞DNA的复制和抑制癌细胞蛋白质的合成两个角度分组分别展开讨论。一组学生从抑制DNA复制的角度，提出：减少脱氧核苷酸供应;抑制DNA解旋酶的活性;用药物使两条DNA双链无法解开等。笔者也赞叹学生的思维开阔。另一组学生从抑制蛋白质合成的角度，提出：可以抑制RNA聚合酶与模板DNA结合;阻止mRNA与核糖体的结合;减少蛋白质合成原料氨基酸的供应等。同时，有学生甚至提出直接让癌细胞饿死的大胆想法。那如何饿死癌细胞呢？教师再抛给学生一个新的任务，让学生的思维层层深入。马上，有学生想到关闭葡萄糖转运载体的转运功能，或者用药物使癌组织周围的毛细血管萎缩，让癌细胞得到营养物质的机会减少。这一系列层层递进的问题可以让学生感受到运用科学思维认识生物学结构与功能相适应的观念。

3“成格”情境延展，激发科学探究

所谓“成”，意在达成。情境设计格式要能够相对固定，让学生在情境中探索和感悟。情境化创设的教学导向就是要构筑“已知—未知—探究”的结构化场景的新情境，使课堂教学经历由感知到内化的转变，让学生在具体的情境研究中掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力。教师接着提供：正在接受癌症治疗的李女士了解到某知名医药公司研制出一种有效成分为青藤碱的抗癌新药，比常规的抗癌药物青蒿琥酯效果好，更能促进癌细胞的凋亡，打算进行尝试。这时，学生设计实验验证青藤碱比青蒿琥酯，更能有效地促进宫颈癌细胞的凋亡，梳理实验设计的基本思路并预测实验的结果。学生在短暂沉思后讨论热烈，课堂气氛也“嗨”起来了。有学生认为既要空白对照，也需要相互对照，应该设计3组实验才能更准确地说明问题，而有的学生认为不需要额外设立空白对照组了，认为传统的抗癌药物青蒿琥酯能够促进细胞凋亡是已经被证明了的事实。学生能够清晰准确地表达出判断的依据，确实是能够对知识的运用进行了内化和升华。也有学生提出实验设计过程中一定注意控制变量，理清自变量、因变量和无关变量之间的关系，无关变量要求适宜且相同。当然在平时的教学活动中，教师要有目的地培养学生的科学探究能力。学生能力的提升是一个循序渐进的过程，更需要长期的渗透和培养，教师也可以根据平时的教学内容，改变教学方法和教学设计，尽可能多地选取一些新的情境教学素材进行科学探究教学，在探究中培养学生乐于并善于团队合作，勇于创新。

4“出格”情境感悟，增强社会责任

所谓“出”，意在超出。教师要通过情境延展，让学生学会健康的生活方式，珍爱生命;注意创设将所学的知识融汇贯通、培养学生相信科学的情境。社会责任的培育能够发挥学生的主观能动性，培养具有家国情怀，有责任有担当的人。教师创设有效的“出格”情境，给学生提供积极参与和探索空间，使学生在情境体验过程中提升思维品质。

教师创设情境：李女士的治疗还在继续，医生决定调整治疗方案，一方面通过抑制癌细胞的增殖，促进癌细胞的凋亡;另一方面积极调动患者自身的免疫系统，增强免疫细胞的功能来消除癌细胞。已知IL-2、TNF-a是T细胞产生的两种杀伤性细胞因子，T细胞表面的PD-I和癌细胞表面的PD-LI结合后可以抑制T细胞的活性，使其无法识别癌细胞，导致癌细胞的免疫逃逸。教师顺势抛出两个问题：1T细胞表面的PD-I可以和癌细胞表面的PD-LI结合。基于这个原理，利用免疫学知识为治疗癌症提供一种新思路。2如何才能做到精准打击而又不损伤正常细胞呢？这两个问题的解答需要利用到情境信息，还需要运用“细胞间信息传递”“免疫知识”和“单克隆抗體”进行综合分析，超越问题本身情境知识点，从已有知识推广到未知领域，使学生具备科学家的思维模式，提升学生的生物学学科核心素养。教师提出：既然，宫颈癌对女性的身心健康危害如此严重。那可不可以预防呢？马上有学生回答：可以注射疫苗。在给予学生表扬的同时，继续提供问题情境：医生提倡的女性注射宫颈癌疫苗（HPV）有没有年龄限制？又为什么建议三次注射呢？最后，学生观看电影《我不是药神》的片段作为本节课的结尾，了解癌症给患者及其家属朋友带来的生活和心理上的冲击，树立关爱健康、关爱生命的观念，培养崇尚健康文明的生活方式，增强个人的社会责任感。

5教学反思

本节课通过一个个彼此关联小的情境创设贯串整个课堂教学，将学生的课内学习延伸到课外学习，将学生的学习意义从关注考试延展到关注社会。情境化创设的课堂教学策略是多样化的。教师要在生物学学科核心素养导向下，进行有效的情境设计，努力使对核心素养评价外显化，使学生逐步形成适应终身发展和社会发展的必备品格和关键能力，肩负起立德树人的使命。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]张琼，胡炳仙.知识的情境性与情境化课程设计[J].课程·教材·教法，2016，（6）：26-32.

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