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新教材下情境创设的高中生物复习课教学策略研究

2024-09-27包晓燕

考试周刊 2024年34期

摘要:新一轮课程改革背景下,探索高中生物情境教学,不仅是对教学模式的一种创新,更是对生物学科教育理念的深刻反思。通过创设具有教育意义的情境,让学生在探索和解决问题的过程中主动构建知识,发展思维能力,深入理解生物学现象和原理,达到对知识的深度理解与灵活应用。

关键词:新教材;高中生物;情境创设;复习策略

中图分类号:G633.91文献标识码:A文章编号:1673-8918(2024)34-0115-04

学科核心素养是学生在课堂学习、知识探究的过程中循序渐进培养起来的。生物学科核心素养强调学生对生物学知识内容的掌握和解决实际问题的能力。学生在具体的问题情境当中所表现出来的思维逻辑、策略方法、价值观念等是学生学科知识、技能、态度的综合表现。情境教学是一种高效的教学方法,通过构建富有吸引力的学习情境,将抽象的科学知识与学生的日常生活紧密结合,有效激发学生的好奇心和探索欲望,提升他们的学习能力。教师的角色也从单纯的知识传授者转变为引导者和启发者,更加注重对学生思维的发展和能力的培养。

一、 情境重构,以任务驱动知识迁移

“光合作用”作为高中生物学科的核心内容,在高考中占据重要地位。其理论知识广泛应用于农业生产、植被分布及植物生长维护等多个领域。在高考题目中,常常结合农业生产背景,对光合作用的相关知识进行深入考查。因此在设计教学情境时,以农业生产为背景,构建相关情境,提高学生的知识迁移与应用能力,使他们能够更好地适应考试要求,有效应对高考挑战。

新生代高中生对现代农业的实际接触较少,利用校园场地宽阔、环境较好、污染程度相对较低的资源优势,设计“顶楼菜园”活动方案,围绕“物质和能量观”的主线引导学生从“探究—体验—合作—分析—认知”等一系列复杂和真实的情境中主动探究、层层推进,将零散的知识体系化、结构化,激活科学思维,提高生物认知,提升学科素养,形成解决实际问题的关键能力。

结合新教材编排变化可以看到,在生物学科中“生命观念”贯穿于全部课程,渗透在不同板块理论教学里,在这部分知识内容的复习课上,一要夯实学生理论知识基础;二要平衡学生跟随复习和自主探究之间的有效平衡;三要落实学生进阶水平的素养要求。基于此围绕“物质与能量观”,设计“顶楼菜园”探究方案,整合教材中的光合作用、呼吸作用和生态系统等内容,形成项目清单(表1),引导学生在循序渐进的探究活动中提高解决实际问题的能力。

高三第二轮复习教学重点是科学衔接课堂教学与高考评价,增强学生的知识迁移能力。譬如结合2018年全国Ⅰ卷高考题第30题考点,整合“净光合作用的概念理解”与“环境对光合作用的影响”两部分内容,在任务方案中做出如下调整:

1. 根据提供的农作物相关材料,提炼其中的生物学内容;

2. 假设“顶楼菜园”位置设置在厦门,请选择合适种植的农作物品类,并做出说明。

结合具体环境,建构真实任务让学生在完成任务的过程中,实现理论知识向实际应用的有效迁移,提升学生学科素养和举一反三的能力,在解决“光合作用”相关考题时,利用知识框架高效解答。

高三二轮复习时间紧、任务重。必须快速发现学生的薄弱点进行查漏补缺,通过构建情境帮助学生形成大单元意识,引导他们在交互协作中突破认知障碍,从理论知识学习转向“问题—解决—正向反馈”深度学习,不断提升学科综合素养。

二、 翻转课堂,以智育提高思维认知

“基因突变和基因重组”是高中生物必修2的重点内容,在高三复习规划中,“基因突变和基因重组”部分知识的复习教学主要安排在“基因规律”和“位置与本质”等相关课时之后,既通过前期复习的基因变化相关内容夯实基因概念又为随后的生物进化等知识奠定基础,形成承上启下、螺旋上升的复习结构。高三学生基础功底比较扎实,具备了一定的知识推理和分析能力,运用情境教学法复习本章节内容,一方面帮助学生优化知识结构,一方面培养学生解决实际问题的能力。

在复习之前,结合时政热点,联系生活实际,借助热点事件构建具体情境,围绕课题进行知识延伸,激发学生思维,帮助他们深化知识。比如将“神舟十六号”飞船顺利发射、回归事件融入复习课中,借助信息技术和多媒体为学生播放载人飞船相关视频,并提出探究问题“由于我国航空航天的迅速发展。航天育种技术逐渐成熟,那么航天育种中所蕴含的生物学原理都有哪些?”“基因重组的生物学依据都有哪些?”等,以此引入复习重点。在学生进入研究情境中后,设计“囊性纤维化的发病机理”“皱粒豌豆的形成机制”“镰状细胞贫血”三个实例,引导他们探究基因突变和重组的根本原因、直接因素以及基因控制方式,并对得到的结论作进一步的归纳总结。教师在整个研究与总结的过程中适时为学生提供导学支架,引导他们在自主探究中渗透科学思维、学科素养,加深学生对生物学概念的理解。

譬如提供某植物细胞的一个DNA分子序列(图1)。

图中Ⅰ和Ⅱ为无效遗传效应的序列,a、b、c指3个基因,图示中的各个元素之间都能够发生碱基对的增添、缺失和替换。引导学生根据图示内容进行思考:

1. 基因突变的实质是什么?

2. DNA分子碱基序列改变的原因与基因突变是否有关?

3. 基因突变后的基因和原基因之间构成什么关系?

4. 在图2中构建出基因突变的概念模型。

5. 所有的基因突变是否都能够使用显微镜观察?并说明原因。

再次通过多媒体技术展示航天育种真实场景,用现实问题激活学生知识基础,要求学生结合基因突变相关内容解答以下问题:“航天育种的种子是什么种子?”“种子进入太空后发生什么变化”“太空中的高辐射会对人体造成哪些影响?”“种子在太空环境中会出现什么变化?”归纳总结学生的探究成果,引导学生思考基因突变的内在环境和外部环境,帮助学生形成生命意识、科学思维以及学科核心素养,进一步对“基因”相关知识形成深刻认知,此外利用信息技术,制作思维导图(图3),有机结合基因突变及重组的后续形式和知识,让学生在完整的知识网络中辩证地看待基因意义,提高解决实际问题的能力。

比如改编2021年广东高考生物试题第20题,根据题目内容创设相应情境,进一步帮助学生理解基因突变与生物性状改变的内在联系,引导他们推测、总结基因突变对生物性状的影响元素,综合提升学生在真实情境下解决实际问题的能力。

三、 建构框架,以模型创新知识领域

复习是一个温故而知新的过程,一方面要让学生对所学的知识进行回顾和巩固,另一方面要引导他们梳理和总结知识重点、难点,对薄弱环节进行优化、对新知识进行攻克。复习课堂上结合建构主义理论,围绕学生薄弱点构建创设情景——确定问题——独自学习——协作学习——效果评价的框架结构,充分体现情境结构化教学的重要意义,有效激发学生复习热情,培养学生完善的思维体系。

“生态系统的能量流动”是必修二的重要内容,这部分知识涉及“能量流经第二营养级示意图、生态系统能量流动示意图、赛达伯格湖的能量流动图解”三个图像模型,对这三个模型内涵的理解程度决定了学生对这部分知识内容的掌握水平,复习课上教师将“同化量、摄入量、粪便量、用于生长发育繁殖、分解者利用、呼吸作用散失”等用于描述能量流动过程的相关用词展示给学生,指导学生列举出所有描述能量流动过程的等式,把这部分重点内容概括成一个简单的知识框架,接着提出“这些描述能量流动过程的等式对应能量流动的哪个图像模型?”引出能量流动图像模型复习情景,设计对比、分析和比较活动,指导学生辨别三者之间的联系。从概念大框架到细化每一个知识点,让他们在循序渐进的构建中温故知新,完成知识的巩固与延伸。

课后练习也是优化知识框架的重要组成部分,在习题讲评环节,把学生容易出错、混淆的知识点进行分类梳理,按照类别、题型建立情境框架,每当学生遇到同类问题时,套用情境框架内的探究流程,把题目与所考查的知识点联系起来,利用框架结构和知识经验解决问题。譬如在生物遗传规律板块的复习中,从遗传题中整合丰富、零碎的知识点,分类建构知识框架,比如将“基因的分离定律”和“基因分离定律的特殊情况”相关的题目进行整合梳理,按照遗传题框架分类出“不完全显性遗传现象”“从性遗传现象”“复等位基因遗传”等题目类型,对这一类题目的共同特征进行提炼总结,建构出一类题目的解题思路,学生在解答关于“遗传”内容相关的问题时,就能够按照一定的解题思路,从“会解一道题”到“会解一类题”转变,针对遗传题首先按照“分离定律”讨论基因遗传的相关概念,接着结合“表现”讨论杂合子的性状,在“不完全显性遗传现象”中,杂合子的性状表现具有一定的独特性,通常展现出介于显性纯合子与隐性纯合子之间的中间性状。

四、 多元互动,有效激活思维碰撞

“基因工程”也是高三复习的重点,在对这部分内容的复习课进行设计时,要从学生的实际情况和具体认知出发,站在学生的认知角度进行知识的交互和探究,提前预测学生对这部分知识内容的理解层次和学习瓶颈,谨慎斟酌生活化情境的资源选择。情境教学法认为真正的知识是在真实的学习情境中获得的。生物学科与生活实际密切相关,教师要尽可能多地将学生的体验内化为学生的知识,并将知识转化为应用能力,重塑学科素养,达到高考所设置的知识目标以及能力要求。

在创设情境时如何设置问题是关键,以问题导入指引学生明确的思维方向,充分启发学生思维品质,因此高效互动必不可少。构建“基因工程”复习环节过程(表2),把所要复习的知识放在具体的实际情景中进行设问。

在整节复习课中,围绕“如何让酵母菌生产人的胰岛素”为情境,由简及难设置层层问题,在师生和生生的有效互动中实现基因工程知识的再现与运用,分别设计两个学生活动巩固学生知识体系。

学生活动一:

教师提出“通过哪种现代技术手段能够获得能生产人胰岛素的酵母菌?酵母菌中产生人胰岛素的原理是什么?这一技术关键步骤是什么?”“表达载体”的构建是这一部分的关键内容,因此从最关键的步骤来展开复习,追问“基因表达载体的组成分别有何作用?如何构建基因表达载体?”等问题,紧扣知识重点和难点设计问题链,为学生创设完整的、广阔的思考空间。

学生活动二:

根据“在酵母菌中生产人胰岛素的流程示意图”鼓励学生进行思维发散,根据图示操作的四个步骤想一想都能提出哪些问题,并根据学生的作答情况了解学生对基因工程的理解水平,提高课堂教学的交互性和活动有效性,以填空形式设计本节课的复习目标,让学生思维更自由、连贯、开放。(表3)

学生完成复习目标的过程就是独立思考,思维碰撞的过程,在提出问题、分析探究、继续解答的过程中,学生逐步发现生物学知识的规律、提问的技巧和解答的技巧,通过思考完成学习任务,获取学习的成就感和知识的趣味性,只有将知识与情景相结合才能让学生更加透彻地、自如地、深刻地应用知识,让学习自然发生。

五、 结论

高三阶段的复习课是学生提升的关键,教师在每一节复习课和每一个知识板块中尝试更新和积累教学理念,站在学生视角,结合学生实际明确复习课的本质与目标,突出学生主体地位,营造有效的交互环境,才能激发学生的思维与想象,让学生以新的思维形态和行为表现更新原有的思维行为习惯,进一步形成高效的复习风格,达到预期的复习目标。

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