基于情境将生命观念融入高中生物学教学的策略探究

杜志刚

(保定市第三中学 河北保定 071000)

生命观念是生物学学科核心素养的标志和关键。落实包括生命观念在内的生物学学科核心素养的教学,必然要求情境化教学。

1 不同情境在生命观念培养过程中的教学价值

情境认知理论认为学习的设计要以学习者为主体,内容与活动的安排要与人类社会的具体实践相联通,最好在真实的情境中,教师通过类似人类真实实践的方式来组织教学,同时把知识的获得与学习者的发展、身份建构等统合在一起。 因此,生命观念的落实重在创设情境,只有在在合理恰当的情境中获取的概念的支撑下形成的生命观念才能起到指导学生解释、解决问题的作用。 不同类型的情境作用不同,在教学中应该根据教学目标选择合适的情境。

1.1 创设生活及社会问题情境,在探究中完成生命观念的建构

生物学与生活、社会联系密切,课堂教学中创设生活及社会问题情境,由教师直接提出疑问或者引导学生从中提出疑问,可以有效激发学生探究知识的欲望,学生由此方式获得的认知会更加印象深刻。 例如,在学习自由水和结合水的功能时,教师可以询问学生:将一瓶纯净水和一瓶饮料同时放入冰箱冷冻起来,哪个先结冰? 为什么?

1.2 创设多媒体情境,促进学生对生命观念的深刻理解

高中生物中许多内容非常抽象,特别是涉及到分子及细胞水平微观层面的教学内容,如蛋白质的分泌过程、基因表达过程等,学生单凭阅读文字描述或听教师的讲解很难领悟“结构与功能观”“物质与能量观”等生命观念。 如果教师借助现代技术手段,将搜集到的教学内容相关的典型图片、动画、短视频等在课堂上通过多媒体设备呈现出来,学生可以对这些内容获得直观的认识,从而快速高效地学习知识,并在此基础上达成生命观念。

1.3 创设动手操作的情境,在亲身体验中感悟生命观念

生物学实验以及制作模型等动手操作的教学情境,一方面可以激活学生的学习兴趣,增强学生的学习参与度,同时可以让学生“在做中学”,亲自感受生命观念。 例如,生物学教学在学习“光合作用的影响因素”时,教师最好让学生去实验室亲自实验,通过观察改变光源距离影响圆形小叶片上浮时间的现象,就能够对物质和能量观有直观的认识。 再比如在学习有丝分裂、减数分裂时,通过制作模型模拟染色体变化,可以深化学生对“结构与功能观”的理解。

1.4 创设科学史情境,在思维拓展中升华生命观念

科学史是科学家研究生命现象、探索生命本质的历史过程,学习生物科学史能使学生重温科学家探索生物世界的历程,理解科学的本质并掌握科学研究的方法,沐浴科学家献身科学的精神之光,这对学生生命观念的形成至关重要。 科学史的学习并不是仅仅让学生了解生物学概念或事实是如何来的,而是在学习科学史的过程中,通过科学探究的一系列思维活动获得相应的生物学知识,并感悟其中的生命观念。

2 在生命观念培养的过程中情境创设的策略

2.1 情境应该真实适切,最大限度地服务于生命观念的构建

情境贵在真实适切,情境只是学习生物学知识并形成核心素养的载体,切不可喧宾夺主,如果一味追求情境新奇,就会使得学生的注意力走偏,误入思维歧途。 目前,大多数专家主张在教学中以一个大的情境贯穿整节课中或整个单元当中,这样的情境也称之为整体式教学情境。 整体式情境的学习活动是一种基于较复杂情境的渐进式深度学习,所形成的大概念能有效地统领学科中散乱发布的重要概念和次位概念,有助于学生生命观念的培育。

2.2 情境创设需要结合深度思维,才能促进生命观念的构建

中学生物学教学目标在于使学生获得从生命观念视角认识生命物质及其运动的思维方式,并掌握解决生物学问题的思想方法。 而没有学习者深层次的思维活动,是不可能形成基本观念的。 这就要求教师在促进“观念建构” 的生物学教学中,一定要加强学生的生物学科的思维方式训练,通过创设情境引发问题激发思考,并通过归类、推理等思维方式整合概念,最终促进观念形成。

2.3 生命观念培育的不同阶段,合理运用不同的情境教学

生命观念绝非一朝一夕就可以形成,教师需要统领高中生物教学,依据学情和认知规律循序渐进地实施培养计划。 如果把支撑生命观念的事实和各个层次的概念称之为“微”,生命观念称之为“著”的话,生命观念培育可大致分为以下三个阶段。

第一阶段是在新授课时做到知“微”知“著”,即先习得各个层次的概念并在此基础上对生命观念有初步了解。 在新授课教学时,教师应以单元教学为依托,优先采用教材提供的情境,同时创设的情境相对简单,让学生在强化概念学习的基础上初步了解生命观念。 例如,在学习“蛋白质是生命活动的主要承担者”和“细胞器之间的分工合作”的内容时,教师可分别以世界上第一个人工合成蛋白质(胰岛素)的诞生和胰岛素的分泌为情境,通过呈现胰岛素的各级结构模式图与2013 年诺贝尔医学或生理学奖囊泡运输有关的视频等多媒体文件,将微观抽象的内容具体化,从而容易理解“结构与功能观”“信息观”等生命观念。

第二阶段是在一轮复习中做到见“微”知“著”,即在重温已习得的概念基础上,深入发掘概念之间的横向联系,通过对比求同进一步整合概念从而深化生命观念。 生命观念作为首位的生物学学科核心素养,必然需要基于大量生物学现象与事实的基础上进行分析比较、归纳总结与批判才能建构成功。在一轮复习中,教师要将同一模块内甚至跨模块间的相关内容整合,以一个适切情境贯穿起多个事实和概念,有效推动学生的认知以核心概念为中心,建构起知识间的结构关联,把学生的思维从事实性知识提升到用可迁移的生命观念去理解。 例如,在一轮复习中以仍以胰岛素创设整体情境,将胰岛素基因如何做到选择性表达、胰岛素如何进行合成、加工和分泌、胰岛素作用机理如何等具体情境以图片形式逐一呈现,通过教师引导,让学生经对比归纳从中总结整理出这些过程中哪些环节分别体现了“结构与功能观”“稳态与平衡观”和 “物质与能量观”。 高中生物学日常教学中教师应重视学生对生物图的理解、解析与绘制,使其在此基础上构建生命观念。

第三阶段是在二轮复习中做到由“著”释“微”,即在面临科技、生活等新情境时,能够自觉运用生命观念俯瞰生命现象并正确解决实际问题。 这一阶段教学时,教师需要进一步在跨学段、跨模块整合概念,形成结构化的知识系统,促进学生深度理解,为综合性解决实际问题奠定基础。 同时还要注重训练学生的观察力、想象力,最终使学生在涉及到的生命现象和实际问题时能够自觉运用生命观念去剖析和解释。例如,在二轮复习中以抗利尿激素创设整体情境,学生通过类比胰岛素问题情境,若无需借助教师过多的引导,即能自发解释该激素合成、分泌、发挥调节作用等过程中的相关问题,说明生命观念在他们的头脑中已基本形成。 再此基础上,教师可以再设计更为复杂新颖的情境,让学生获得的生命观念进一步进阶。 比如创设植物在干旱胁迫条件下抗逆性的情境,让学生利用获得的观念和知识,能够合理解释干旱胁迫对植物渗透调节系统、酶促系统、根、叶绿体、气孔等结构以及光合作用、呼吸作用、激素调节等生理过程造成的影响。

3 结语

生命观念的形成不可能一蹴而就,若想帮助学生获得具有持久且具迁移价值的认识,教师需要在高中生物学课堂中做好“顶层设计”,在不同的学习阶段寻找最适的情境并逐步进阶地培养学生的生命观念。另外,为达成学生对生命现象的深刻理解和认识,教师须以真实的生物学问题为情境,设计环环相扣的问题,并在这个过程中训练学科思维方式,努力提升学生包括生命观念在内的学科核心素养。