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情境教学在高中生物教学中探索

2023-11-02顾刘钰

文理导航 2023年35期
关键词:生物教学情境教学高中

顾刘钰

摘要:情境教学的优势众所周知,在高中生物课堂要借助情境教学优势将教学过程化繁为简、化静为动,促使学生更好、更扎实的掌握知识,逐步達成核心素养培养目标。基于情境教学的高中生物教学策略具体有:创设真实实物情境,培养科学思维能力;创设生物学史情境,探索生物发展历程;创设生活问题情境,保持浓厚学习兴趣;创设演示实验情境,深化微观层面学习;创设趣味游戏情境,达到寓教于乐效果。

关键词:情境教学;高中;生物教学

在新课标背景下,要求高中生物教学能够认识到学生素养培养的重要性,立足于学生的全面发展视角深入推进教学方法改进,保证生物教学氛围焕然一新。从过去的生物课堂可以看出,教学过程过于枯燥,侧重于知识灌输,导致学生学习压力增大,学习兴趣不高。为转变这一教学现状,教师应采用情境教学方法,创设与以往教学截然不同的课堂氛围,让处于初级理解知识阶段的学生,能够顺利进入到高阶探究知识阶段,从而实现核心素养培养目标。

一、创设真实实物情境,培养科学思维能力

真实实物情境教学是借助实物、模型创设情境,让学生利用真实材料探究生命奥秘的一种情境教学方法。真实实物情境强调情境的真实性,引导学生从真实情境中深度思考问题,亲自体验和探究生物概念内涵。生物教师需主动关注学生的实际生活创设非虚假性、非假设性的情境,也可以布置实践探究情境,让学生将所学的理论知识应用到实践中,培养学生科学探究和科学思维能力。

如,在教学“种群的特征”时,本节课的教学内容为调查种群密度的方法,掌握种群数量与空间特征。教师可以创设以下真实实物情境:在以生活情境为主的情境一中,通过现实生活案例过渡到新课教学内容。一种新型除草剂发明后,在两块农田进行对照实验用于检测除草效果。此时,需要统计两块农田中的杂草数量,你怎样做才能在短时间内获得准确统计数据呢?学生经过思考后,一致认为通过种群的概念确定杂草种类,在调查某一种杂草数量时采用样方法。在以户外实践情境为主的情境二,教师布置户外实践任务,实践地点为校园内的草坪,因草坪上的植物种类较少,故此将实践任务确定为调查不同区域中一种植物(酢浆草)的种群密度。教师绘制调查区域平面图,明确各学习小组在平面图上的样方,再到实地中确定样方。各小组制定调查计划,确定取样方法,划分成员分工。样方规格为2㎡×2㎡,每个小组分配3个样方,各小组采用五点取样法统计调查对象。当各小组提交统计数据后,教师发现第1组样方1中的统计数据与第4组样方3的统计数据相差80,且这两组数据与其他小组的样方调查数据存在较大差异,此时教师要让学生分析产生统计数据差异的原因。之后,教师要求各小组估算出种群密度,计算出该区域的种群数量。

高中生物课堂的情境教学要强调情境的真实性,避免使用虚假情境引发学生对所学知识的误解和质疑。在真实实物情境创设中,教师可以借助学生现实生活素材引入教学内容,让学生从生活经验出发激发探究生物学知识的兴趣。同时,教师还要适当采用户外实践情境教学方法,让学生亲身经历知识与方法的实践应用,培养学生实践操作能力。

二、创设生物学史情境,探索生物发展历程

生物学史是人类对生物的研究历程,凝结着科学家的智慧,是高中生物教学的重要素材。教师可以依托生物学史创设情境,精心选择生物学史的相关资料,围绕核心概念开展对生物科学的探索,向学生介绍生物学科体系不断完善、不断更新知识的过程,引导学生认识到科学家们对生物科学发展作出的贡献。

如,在教学“光合作用的原理”第二课时,教师可以创设以下生物学史情境:情境一,19世纪科学家掌握糖类的相关知识,对光合作用产生O2和糖类提出假设——糖是由CO2中的C和H2O结合生成甲醛,甲醛转化后形成糖。到了1928年,科学家发现甲醛是有害物质,对植物产生毒害作用,且不能转化为糖。情境二,1937年英国科学家希尔利用植物离体的叶绿体悬浮液加入氧化剂的实验研究光合作用产生CO2的原理,实验结果表明在阳光照射下释放出氧气,即离体的叶绿体发生水的光解产生氧气。围绕这一科学史资料,教师提出问题引导学生探究:此实验能否说明植物光合作用产生的氧气中的O元素全部来源于水?能否证明水的光解与糖的合成不是相同的化学反应?此实验能够证明光合作用有何特征?情境三,1941年美国科学家鲁宾和卡门使用同位素示踪法实验,标记追踪氧元素,实验结论为光合作用中的氧气全都来源于水。情境四,1954年,美国科学家阿尔农研究光合作用能量转化过程,通过实验表明在光照条件下绿体产生ATP,且产生过程伴随水的光解。情境五,20世纪40年代,美国科学家卡尔文实验研究CO2转变成糖类的过程,实验中用12C的同位素14C标记CO2,对小球藻光合作用进行14C追踪,试验结果揭示了光合作用中CO2转化成有机物中碳的途径。在生物学史情境教学中,学生探索欲望被激发出来,教师顺势引入新课知识点,带领学生探索光合作用的原理。

在高中生活教学中,教师要运用生物学史情境介绍科学家对生物学知识的漫长探究过程,引导学生领域到任何一门科学发展成果都是来之不易的,促使学生对科学家们产生敬仰之情。与此同时,学生还要掌握正确的实验探究方法,提高科学思维能力。

三、创设生活问题情境,保持浓厚学习兴趣

教师要巧妙设计一连串的问题,使问题具有层层递进、环环相扣、紧扣主题的特点,引导学生在解决问题的过程中掌握生物知识。为提高学生思考问题的主观能动性,教师可以设计与现实生活相关的生物问题,组织开展以问题为导向的教学活动。

如,在教学“能量之源——光与光合作用”时,教师可以联系生活实际提出以下问题:①我们生活常会看到绿叶,请问绿叶的色素有哪些?②四种色素吸收什么光?光线的波长是什么样的?③色素吸收光能后,色素在什么结构中?④绿叶中的叶绿素和骨萝卜素还具有其他作用吗?问题①用于引导学生巩固绿色中色素种类、提取与分离的相关知识。问题②用于引导学生归纳总结叶绿素和类胡萝卜素吸收的光谱特点。问题③用于归强调只有叶绿体中的色素才具有吸收光能的作用。问题④用于引导学生总结归纳叶绿体的结构特点,并让学生深入思考叶绿体的功能,让学生了解光合作用是在叶绿体中进行的,可以释放O2。

高中生物教学中,教师要善于创设生活问题情境,借助与生活密切相关的问题,引导学生积极参与问题思考,让学生结合所学知识解决问题,快速理解知识,从而保持对生物学习的浓厚兴趣。

四、创设演示实验情境,深化微观层面学习

高中生物学涉及宏观和微观层面的生物知识,学生可以肉眼看到宏观层面现象,但是却很难看到微观层面现象。教师可以利用多媒体教学设备形象直观表达出微观现象,尤其在微观生物实验中,教师借助多媒体设备展示实验过程的图片或视频,能够调动起学生学习的积极性,帮助学生理解微观知识,进而引导学生开展深度学习。

如,在教学“细胞核的结构和功能”时,教学目的是让学生掌握细胞核的结构与功能,从整体上认识细胞,为后续学习细胞分裂和发育奠定知识基础。教师可以采用多媒体教学设备为學生创设演示实验情境,便于学生直观看到微观层面的细胞结构变化。教学情境如下:在以蝾螈受精卵横缢实验为主题的情境中,发挥出多媒体教学设备优势,向学生展示将蝾螈受精卵细胞横缢为两半,一半有细胞核,一半无细胞核,有细胞核的部分生长分裂,无细胞核的部分停止分裂。在实验情境中,教师让学生思考问题:当有细胞核的部分分裂细胞数量达到16-32个时,将其中一个细胞核匀给无细胞核的部分,会发生怎样的现象和结果?在以变形虫切割实验为主题的情境中,教师用多媒体教学设备展示实验图片,向学生讲述将变形虫切割成含有细胞核与不含有细胞核的两半,有细胞核的一半继续生长,无细胞核的一半停止生长,直到死亡。在实验情境中,教师让学生思考问题:如果用显微钩针将细胞核从有核的一半勾出,这一半会发生什么现象?如果将勾出细胞核植的一半植入另一变形虫的细胞核后会发生什么现象?请你总结实验结论。在以美西螈核移植实验为主题的情境中,教师让学生思考问题:此实验说明美西螈皮肤的颜色由细胞核控制还细胞质控制?请你总结试验结论。通过创设以上三个多媒体实验情境,能够让学生理解细胞核控制细胞代谢和遗传的知识点。

在高中生物课程教学中,教师要对难以实践操作的微观层面生物实验用多媒体教学设备直观展示出来,让学生清清楚楚看清、明明白白理解实验过程,发挥出思维独立性自主思考问题,并在教师引导下总结实验结论,进而深化学生对生物微观知识的认知,提高生物学习效果。

五、创设趣味游戏情境,达到寓教于乐效果

高中生物课程的知识点多,学习难度大,依靠死记硬背的学习方式会增加学生的学习压力,削弱学生的学习兴趣。为转变这一教学现状,教师可以采用趣味游戏情境教学方法,为学生创建动手、动脑、动口的宽松学习氛围,让学生在游戏中扎实掌握生物学理论知识,达到寓教于乐的教学效果。

如,在教学“细胞器——系统内的分工合作”时,教师创设以下游戏情境辅助开展教学活动:活动一,课前导入。教师布置学生预习任务,要求学生预习动植物细胞基本结构组成,之后利用课件展示工厂产品完整生产流程。活动二,游戏情境。教师将教室设定为一个“细胞工厂”,让学生将自己想象成细胞质中的不同细胞器,组织各学习小组开展“分泌蛋白的合成和运输”的游戏活动。各小组成员扮演高尔基体、线粒体、囊泡、内质网、核糖体等细胞器,模拟细胞器的运输路线,教师鼓励各小组成员有创意的表现出细胞器的功能。如,有一个小组中的学生扮演线粒体,他用灯光照射的方式为扮演其他细胞器的学生提供能量。同时,各小组安排一名记录员,记录下不同细胞器的运动情况以及相关功能。活动三,制作模型。在完成游戏后,教师要求各小组使用橡皮泥制作动植物细胞结构模型和横切细胞模型,由其他小组点评模型。最后,教师引导学生总结细胞器在系统内的分工合作知识点。

在高中高度紧张的学习环境中,教师适当运用游戏情境教学法能够缓解学生的学习压力,活跃课堂教学氛围,收获意想不到的教学效果。教师应结合教学内容组织学生开展以新课知识点为主题的游戏活动,让各小组相互配合完成游戏任务,培养学生合作能力、实践能力和探究能力。

综上所述,高中生物教学要合理运用情境教学法,将枯燥无味的教学内容多样化、生动化呈现在学生面前,打造高效生物课堂,提高学生学习生物的积极性。教师应灵活采用真实实物情境、生物学史情境、生活问题情境、演示实验情境以及趣味游戏情境等多种情境,调动起学生的学习兴趣,促进学生科学探究、科学思维能力发展。

参考文献

[1]沙向丽.融合真实情境开展高中生物概念教学[J].数理化解题研究,2023(3):137-139.

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