高中生物学情境化课堂设计的原则与策略探讨

陆兰甜 张忠华 胡 刚

（南宁师范大学环境与生命科学学院 广西南宁 530100）

情境认知理论认为知识具有情境性，知识不能脱离情境而独立存在。因此，学习的过程应该情境化，而且具有真实性。2019年国务院办公厅下发的《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》中要求：“积极探索基于情境、问题导向的互动式、启发式、探究式、体验式等课堂教学，认真开展验证性实验和探究性实验教学。”生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，高中生物学课程要求学生主动地参与学习，在“提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律”等过程中，习得生物学知识，养成科学思维习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习及创新实践能力。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订》（以下简称《课程标准》）对水平考试的命题也要求试题指向生物学学科核心素养的发展。试题以情境为载体，创设贴近生活的真实情境组织命题，注重学生运用知识、技能和方法解决实际问题的能力。要将知识和技能转变成为能力，需要用知识和技能去解决真实情境中的问题；将能力上升为素养需要在真实情境中反思。落实生物学学科核心素养的教学，必然要求情境化教学。因此，教师应当重视情境，运用情境化教学以促进学生学科核心素养的形成。如何将情境化教学落实到课堂教学是教师面临的重要问题。

1 高中生物情境化课堂设计原则

1.1 整体性和目标性原则

一个学习单元由素养目标、课时、情境、任务、知识点等组成。教师设计情境化教学应当划分大单元目标、课时目标、科学概念等进行设计。教师可以根据大概念，利用一个重要情境来不断拓展，使其贯穿于整节课中或整个单元当中。对于概念较多的学习单元，教师需设计整体的情境脉络以形成教学的主线，防止情境和概念零散无序。人本主义认为教学过程是教师帮助学生获得知识信息和实现个人成长的过程，其中心是“让学生学会学习”。好的情境应能调动学生的思维，促进学生主动思考，用学科知识、方法解决问题。教师科学、全面地分析教材和学情，设计出富有启发性的真实情境，调动学生学习的主动性和求知欲，把学生带入情境中去自主地发现问题、思考问题，引导学生获取知识以解决问题，从而促进学生的成长，达成教学目标。

1.2 真实性和适度性原则

教师创设的情境应当是真实源于生活，难度适宜的。根据建构主义学习理论，学习应该在真实的情境下，通过“师生互动，生生协作”实现知识的有意义建构。盛国跃认为：情境更易引起学生产生情绪共鸣；真实的情境更符合学习的本质，利于学习评价。教师在设计情境化教学的过程中，应设想学生在感受教师创设的情境时涌现出来的各种真实的想法，关注情境否有真实感、新鲜感，注重引发学生探究的兴趣，创设情境化真实感课堂。教师应适度应用情境化的方法，对于抽象而不具情境性的知识，不可生搬硬套地“为情境而情境”。教师设计的情境和问题需与学生头脑中已有的前科学概念相关联；学生要部分了解其包含的学习内容，让学生感到学习任务既不过于简单且又可达成。因此，教师需要研究学生，根据学生水平设置难度适宜的情境化问题。另外，课堂的时间有限，教师应考虑课堂时间的安排，创设高效的情境化课堂。

2 高中生物情境化课堂设计策略

2.1 围绕课标，确定情境创设的目标

创设情境的目的是更好的帮助学生完成课时学习目标任务。《课程标准》在规定了课程总的目标之后，进一步将生物学学科核心素养分为：生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。《课程标准》不只要求掌握基础知识，还要求教学过程既要重结果，也要重实践。因此，教师进行细致研读课程标准，分析学情和教情，以确定单元学习目标，再细化分解单元学习目标形成课时目标，最后围绕课时目标创设情境、提出问题，吸引学生主动投入到学习活动当中。例如，在遗传规律与伴性遗传这个大单元中，《课程标准》明确要求“阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表现型有多种可能，并由此预测子代的遗传性状”“概述性染色体上的基因传递和性别相关联”。此要求落实到必修2教材的第二章第三节“伴性遗传”为：利用概述性染色体上的基因传递总是与性别相联系的特点，形成结构与功能相适应的观念；根据具体的生活情境，借助遗传图解进行演绎推理，归纳概括出X染色体上的隐性基因和显性基因的遗传特点；运用遗传规律根据双亲的基因型推出后代的基因型和表现型概率，提出优生优育的建议；关注伴性遗传理论在生活和生产实践中的应用，形成尊重科学规律的态度，关注和预防遗传病的意识。

2.2 紧扣目标，确定情境创设的时机

教师在导入时创设情境，能激发学生的学习兴趣，吸引学生的注意力，引发学生的认知冲突或情感震撼，有利于学生学习动机的保持。在教学过程中创设情境，有利于突破教学重难点。同时，近年来，中学生物学的专家学者和一线教师都在努力贯彻“学业评价促发展”的课程改革理念。对教科书或实际生活情境进行改编，以新的组织形式对学生的学习效果进行考察，无疑是贯彻这一理念的有效途径。此外，教师也可以根据课时特点，创设贯穿整个教学过程的情境。例如，在“伴性遗传”一节中，可以用课堂“色盲检查”引入情境；教学过程可以以红绿色盲症、抗维生素D佝偻病患者的生活和婚前检查的情境突破重难点；以情境化的题目考查学生运用遗传规律的能力等。

2.3 结合实际，寻找真实场景或情境

教师可以研读教材，挖掘教材中的情境。教材中有丰富的情境化素材，兼具科学性和代表性。部分教师没有充分理解这些素材的价值，把它们弃之不用，转而辛苦寻找课外素材，这种做法无疑是本末倒置。教师深度利用教材情境素材，能够减少学生阅读课外情境文本的负担，让教学内容少而精，同时也减轻了教师的备课工作量。此外，教师应该树立情境意识，关注热点话题，注意积累和建立自己的情境化素材库。教师可借助网络搜索工具或学科网站进行查找联系生活、科技、社会热点。若有较多相关情境，教师应整合、精选和梳理情境素材，使情境前后科学、完整、连贯。例如，在“伴性遗传”一节中，教材提供的情境有红绿色盲检查图、为了红绿色盲患者安全设计的交通信号灯、科学史故事、一个典型的色盲家族系谱图、芦花鸡及拓展应用中的情境化题目等。教师可参考利用的其他素材包括红绿色盲患病比例数据、遗传咨询师、红绿色盲症、抗维生素D佝偻病患者的遗传咨询和其他遗传病等。

2.4 根据问题类型，设计情境化问题

杜威提出的思维五步法包括感受问题、界定问题、提出假设、进行推理、验证假设，非常契合生物学的思维方式。刘徽依据问题解决过程的差异和学习难点的不同，将问题情境分为设计类、探究类、决策类、鉴赏类，并且真实性问题情境的框架包括情境、人物、任务三要素。结合高中生物学学科特点，将问题类型归纳为设计类、运算类、探究类和技能类。按照确定问题类型、设计情境框架、组织语言表达，形成情境化的问题。不同类型的问题并不是绝对独立的，可以相互协调整合。例如，以下案例设置同时包含探究与决策的问题情境。

【案例】假如你们是遗传咨询师，现在有6对夫妻来做红绿色盲的遗传咨询，情况如下：

①妻子色觉正常且不携带色盲基因，丈夫色觉正常。

②妻子和丈夫都是色盲。

③妻子色觉正常且不携带色盲基因，丈夫色盲。

④妻子色觉正常，但携带色盲基因，丈夫色觉正常。

⑤妻子色觉正常，但携带色盲基因，丈夫色盲。

⑥妻子色盲，丈夫色觉正常。

请你和你的小组成员一起讨论，画出遗传图解分析“如果他们未来要生育子女是否会患病”，并给出科学生育的建议。

2.5 整体统筹，组织问题情境

根据认知弹性理论，要达成复杂理解并为迁移做好准备，需要在不同时间以不同方式安排情境，形成不同意图的问题和不同的观点。在高中生物学课程中，有些课时可以通过一个情境拓展开来贯穿整堂课，而有些课程则贯穿着错综复杂的情境。对于内容较难、情境较丰富的课程，教师可以以一个大情境作为主线，统领那些零碎的小情境。反之，也可以从小情境出发，来构建起大情境的知识基础推动复杂情境的呈现，从简单到复杂，由表及里。在组织情境时，教师应当将情境与学科概念相融合，以达成教学目标。例如，“伴性遗传”一节中，教师以某人群中某类遗传病的调查数据为大概念大情境；人类红绿色盲的家系图和色盲患者的遗传咨询为次位概念情境；抗维生素D佝偻病患者的遗传咨询为次位概念情境；芦花鸡选育和单一或多种遗传病患者遗传咨询的情境化题目为概念运用情境。

3 总结

情境化教学符合教育部关于促进学生学科核心素养的培养要求，符合高考命题趋势，也符合学生学习的规律。良好的情境能够促进形成良好的课堂氛围，并对学生思维方式有积极的影响。情境化的教学模式在高中生物学科教学中应用范围广泛，生物学几乎所有的章节均可情境化。教师在日常生活和教学中应注意收集整理和更新自己的情境素材库；运用情境化的教学方式时，应当注意真实情境的整体和部分的关联性，结合课程目标和概念分级协调，形成有机统一的境脉。