高中生物教學(xué)中將情境主線化的策略研究

李艷華

摘要 例析了源自教學(xué)實(shí)踐的五種情境主線的建構(gòu)策略，嘗試為學(xué)生鋪設(shè)以情境為背景的探究主線，搭建起科學(xué)探究的基本框架，幫助學(xué)生自己完成知識(shí)體系的建構(gòu)。

關(guān)鍵詞 情境主線化 科學(xué)探究 科學(xué)思維 知識(shí)體系建構(gòu)

中圖分類號(hào) G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

情境主線化教學(xué)是指在課堂教學(xué)中將情境拓展延伸，使之成為整節(jié)課的探究學(xué)習(xí)主線的一種教學(xué)策略。具體來(lái)講，教師針對(duì)一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置一個(gè)關(guān)聯(lián)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)情境，在該情境背景下，針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)，分解出一系列的具有關(guān)聯(lián)性、層遞性的小情境，并將小情境串聯(lián)成線，作為學(xué)生一節(jié)課探究學(xué)習(xí)的主線。學(xué)生整節(jié)課置身于情境，沿著主線，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，進(jìn)行科學(xué)探究。課堂上一條情境主線貫穿始末，課堂設(shè)計(jì)思路清晰有序，情境主線與知識(shí)主線融合，學(xué)生在知識(shí)體系建成的同時(shí)，核心素養(yǎng)也得以發(fā)展。那么，如何才能有效地將情境拓展為學(xué)習(xí)主線呢？筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，例析幾種情境主線的建構(gòu)策略。

1 設(shè)置分層問(wèn)題，建立分析型情境主線

分析型情境主線是指在課堂導(dǎo)課環(huán)節(jié)呈現(xiàn)一個(gè)完整情境，教師圍繞該情境，先后設(shè)置具有不同層次的問(wèn)題串，通過(guò)問(wèn)題串的設(shè)問(wèn)，解答，展開(kāi)課堂教學(xué)。整節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容的落實(shí)被巧妙地融合在對(duì)情境逐層分析之中。

常用策略：教師采用一幅圖片、一段情節(jié)性視頻、一則文字性資料引入新課，然后設(shè)計(jì)與之有關(guān)的分層問(wèn)題串，引導(dǎo)學(xué)生由表及里、由淺入深地對(duì)圖片、視頻或是資料內(nèi)容進(jìn)行層層分析，最后透過(guò)現(xiàn)象分析出本質(zhì)。整節(jié)課緊緊圍繞導(dǎo)課中呈現(xiàn)的情境資料，運(yùn)用對(duì)資料的分析、解讀建立起課堂探究的情境主線。

該策略模型如圖1所示。

案例分析：在“生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)”一節(jié)的新授課時(shí)，教師可以使用“螳螂捕蟬、黃雀在后”的視頻動(dòng)畫導(dǎo)入新課，然后將這一完整情境分解為層層遞進(jìn)的情境問(wèn)題：視頻中的生態(tài)系統(tǒng)中看到了哪些生物或非生物的成分？（自主探究生態(tài)系統(tǒng)組成成分）視頻中的主角有哪幾個(gè)？它們之間是什么關(guān)系？（引導(dǎo)學(xué)生感性認(rèn)知食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)）視頻中最長(zhǎng)的食物鏈包括幾個(gè)環(huán)節(jié)？（探索食物鏈組成和營(yíng)養(yǎng)級(jí)的概念）請(qǐng)將食物鏈中幾種生物代表的營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量關(guān)系、數(shù)量關(guān)系直觀地用圖像表示出來(lái)。（構(gòu)建金字塔模型）如果草地被重金屬污染，你認(rèn)為視頻中哪種生物體內(nèi)重金屬濃度最高？（學(xué)習(xí)生物放大）

一則視頻的分析貫穿于整節(jié)課的探究之中，既搭建了完整的情境主線，又引導(dǎo)學(xué)生在分析問(wèn)題的過(guò)程中充分發(fā)揮了主體作用，落實(shí)科學(xué)探究素養(yǎng)。

2 開(kāi)展體驗(yàn)活動(dòng)，建立任務(wù)型情境主線

該策略又稱情境一任務(wù)一活動(dòng)型主線，是指給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)待解決的任務(wù)情境，驅(qū)動(dòng)學(xué)生通過(guò)個(gè)體的或者小組的活動(dòng)進(jìn)行體驗(yàn)探究，通過(guò)交流分享開(kāi)展學(xué)習(xí)，從而在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中，完成知識(shí)建構(gòu)。

常用策略：這種主線建立的一種方式是教師課前呈現(xiàn)情境，布置資料檢索、收集的任務(wù)，然后在課堂中圍繞情境任務(wù)進(jìn)行展示交流;另一種方式是在課堂中進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)，開(kāi)展同一主題下的一個(gè)或幾個(gè)合作探究活動(dòng)。無(wú)論哪種方式教師，均需構(gòu)建起情境一任務(wù)一活動(dòng)的學(xué)習(xí)主線，引導(dǎo)學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的活動(dòng)交流中，完成探究學(xué)習(xí)。

該策略模型如圖2所示。

案例分析：在“艾滋病”一節(jié)的學(xué)習(xí)中，教師可以在課前布置學(xué)生以小組為單位，結(jié)合教科書內(nèi)容，到圖書館、學(xué)科教室查詢有關(guān)艾滋病的相關(guān)內(nèi)容（病原體、傳播途徑、危害、防治等），然后自制幻燈片。課堂上，學(xué)生以小組為單位，交流對(duì)艾滋病學(xué)習(xí)結(jié)果，最后自評(píng)以及組間互評(píng)。整節(jié)課緊緊圍繞課前布置的情境任務(wù)主線，目標(biāo)明確，開(kāi)放性強(qiáng)，充分培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力以及交流評(píng)價(jià)能力。

3 抓住認(rèn)知差異，建立沖突型情境主線

發(fā)現(xiàn)認(rèn)知沖突并解決沖突是思維深度發(fā)展的重要途徑。教師借助認(rèn)知沖突構(gòu)建情境主線，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生沿著沖突產(chǎn)生一沖突分析一沖突解決這一主線展開(kāi)探究學(xué)習(xí)，在解決沖突的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)概念重建，發(fā)展批判性科學(xué)思維素養(yǎng)。

常用策略：教師可借助學(xué)生的個(gè)體不同階段認(rèn)知差異或個(gè)體間的認(rèn)知差異，制造時(shí)間性或個(gè)體差異性認(rèn)知沖突，創(chuàng)設(shè)探究情境，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)課堂中探究學(xué)習(xí)、交流辯論、體驗(yàn)活動(dòng)等對(duì)有沖突的認(rèn)知進(jìn)行深度探索和思考。

案例分析：在“體溫調(diào)節(jié)”的學(xué)習(xí)中，教師可以嘗試在導(dǎo)課環(huán)節(jié)呈現(xiàn)生活中人們的兩種認(rèn)知——“春捂秋凍”和“知冷知熱”，提出相反的認(rèn)知，創(chuàng)設(shè)起認(rèn)知沖突。在學(xué)生各抒己見(jiàn)之后，抓住學(xué)生頭腦中的前概念，然后引導(dǎo)學(xué)生帶著對(duì)沖突的探索熱情，探究體溫的產(chǎn)生、體溫的維持、體溫的調(diào)節(jié).最后再回歸情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析對(duì)兩種講法的新的認(rèn)知。這樣在發(fā)現(xiàn)沖突、分析并解決沖突的過(guò)程中，教師利用情境使學(xué)生完成了概念的學(xué)習(xí)、知識(shí)的建構(gòu)和應(yīng)用。

4 逐步完善資料，建立支架型情境主線

在教學(xué)中，教師先后提供多則情境性材料作為支撐，逐步為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)搭建起學(xué)習(xí)的支架。學(xué)生借助情境支架，一步一步向上攀升，主動(dòng)完成學(xué)習(xí)體系的建構(gòu)。

常用策略：教師借助一些事實(shí)性的材料、科學(xué)史資料或者科技時(shí)事等信息，將這些資料按照學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)逐步呈現(xiàn)。學(xué)生依據(jù)每個(gè)情境支架獲取相應(yīng)結(jié)論，一步一步展開(kāi)探究，獲取新知識(shí)學(xué)習(xí)建構(gòu)。

該策略模型如圖4所示。

案例分析：“DNA結(jié)構(gòu)”一節(jié)的學(xué)習(xí)中，教師可利用DNA發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的科學(xué)史資料創(chuàng)設(shè)情境主線，為學(xué)生搭建支架，完成整節(jié)課的探索學(xué)習(xí)。

情境資料一：在沃森和克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型之前，人們已經(jīng)證實(shí)了DNA分子是由許多脫氧核苷酸構(gòu)成的長(zhǎng)鏈，自然界中的DNA并不以單鏈形式存在，而是由兩條鏈結(jié)合形成的。

教師提出問(wèn)題：你能找出DNA結(jié)構(gòu)中的哪些特點(diǎn)？（螺旋結(jié)構(gòu)、核苷酸組成、兩條鏈）

情境資料二：在1949年到1951年期間，科學(xué)家Chargaff研究不同生物的DNA時(shí)發(fā)現(xiàn)，DNA分子中的嘧啶核苷酸的總數(shù)始終等于嘌呤核苷酸的總數(shù);即A的總數(shù)等于T的總數(shù)，G的總數(shù)等于C的總數(shù)，但（A+T）與（G+C）的比值是不固定的。

教師提出問(wèn)題：你能找出DNA結(jié)構(gòu)中的哪些特點(diǎn)？（A與T相等，G與C相等）

情境資料三：根據(jù)富蘭克林等人對(duì)DNA晶體的X射線衍射分析表明，DNA分子由許多“亞單位”組成，而且每一層的間距為3.4A，而且整個(gè)DNA分子長(zhǎng)鏈的直徑是恒定的。

教師提出問(wèn)題：你還能找出DNA結(jié)構(gòu)中的哪些特點(diǎn)？（亞單位組成、平行、每層螺距相等）

教師再結(jié)合以上資料，提出探究問(wèn)題：

①結(jié)合情境資料請(qǐng)畫出你想像中的DNA簡(jiǎn)圖。

②小組合作，嘗試動(dòng)手制作DNA片段模型。

③結(jié)合制作的DNA模型，分析DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。

④學(xué)以致用，嘗試分析你所構(gòu)建的材料中DNA中堿基的數(shù)量關(guān)系。

三則材料層層深入，既是探究主線，又為模型的建構(gòu)一步一步搭建起學(xué)習(xí)支架。

5 梳理內(nèi)在聯(lián)系，建立因果型情境主線

創(chuàng)設(shè)因果情境主線是發(fā)展科學(xué)思維十分重要的途徑，教師可深度挖掘情境和知識(shí)點(diǎn)之間的因果關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生由因素果或者由果探因，圍繞因果情境主線展開(kāi)學(xué)習(xí)，激發(fā)探究學(xué)習(xí)欲望，發(fā)展科學(xué)思維素養(yǎng)。

常用策略：一種方式是導(dǎo)課環(huán)節(jié)呈現(xiàn)原因，引導(dǎo)學(xué)生逐步分析可能存在的結(jié)果;另一種方式是先給出結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)結(jié)果，逆向探索引發(fā)結(jié)果的原因;還可以直接呈現(xiàn)因和果，課堂推理二者之間的聯(lián)系。無(wú)論哪種方式，學(xué)生積極參與整節(jié)課的因果探究，推理能力顯著增強(qiáng)。

該策略模型如圖5所示。

案例分析：“表觀遺傳現(xiàn)象”的學(xué)習(xí)中，教師可以先呈現(xiàn)表觀遺傳的現(xiàn)象：

瑞典一位科學(xué)家對(duì)位于瑞典北部的諾伯頓地區(qū)（位于北極圈以內(nèi)，地廣人稀，糧食收成極不穩(wěn)定）的居民壽命進(jìn)行研究調(diào)查。研究表明：

①如果祖父輩在9-12歲時(shí)有大吃大喝的經(jīng)歷，其孫子的壽命就會(huì)比較短，患糖尿病的機(jī)率也會(huì)相應(yīng)增加。

②而在青春期前挨餓過(guò)的爺爺，其孫子患心血管疾病的機(jī)率就會(huì)相應(yīng)降低。

③同樣，在青春期前曾大吃大喝過(guò)的奶奶，其孫女死于心血管病的機(jī)率會(huì)明顯增加。

④如果爸爸在11歲之前（即進(jìn)入青春期之前）就開(kāi)始抽煙，那么兒子在9歲時(shí)超重的機(jī)率就會(huì)增加。

依據(jù)上面呈現(xiàn)的結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生分析原因：

（l）上述現(xiàn)象說(shuō)明了什么？

（2）若DNA是很穩(wěn)定的分子，精確度很高，基因序列的變化速度很慢，難以在1-2代完成變化。請(qǐng)大膽推測(cè)資料一可能發(fā)生的變化。

（3）查閱資料，小組討論產(chǎn)生上述表觀遺傳現(xiàn)象的原因。

（4）結(jié)合所給材料，小組討論不良生活習(xí)慣和環(huán)境對(duì)后代有何影響。

該案例將諾伯頓地區(qū)調(diào)查出的表觀遺傳現(xiàn)象的探因過(guò)程設(shè)計(jì)為一條探究學(xué)習(xí)的暗線，既能與學(xué)習(xí)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，又能充分發(fā)展學(xué)生的因果推理的科學(xué)思維和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的科學(xué)探究的能力。

參考文獻(xiàn)：

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