生物學(xué)教學(xué)中指向核心素養(yǎng)的真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)

□邰玉韋

（常州市北郊初級(jí)中學(xué)，江蘇常州 213002）

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，其主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面[1]4。

真實(shí)情境是在教學(xué)過程中有效落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體，重視知識(shí)教學(xué)過程中真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)和知識(shí)應(yīng)用于真實(shí)情境的問題解決能力的培養(yǎng)，可有效發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境越真實(shí)，越容易引起學(xué)生的注意力，越容易發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，越容易使學(xué)生走向深度學(xué)習(xí)。那么，在生物學(xué)教學(xué)中如何創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境才能提升學(xué)生的核心素養(yǎng)呢？本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行淺顯探討。

一、創(chuàng)設(shè)單元主題類問題情境 形成生命觀念

“生命觀念”是指對(duì)觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象，是人們經(jīng)過實(shí)證后的觀點(diǎn)，是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識(shí)、觀念和思想方法[1]4。單元主題教學(xué)是實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的一種有效途徑，單元主題情境教學(xué)需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對(duì)某類知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合和關(guān)聯(lián)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)重要知識(shí)點(diǎn)的遞進(jìn)性和系統(tǒng)性，有助于學(xué)生理解生物學(xué)現(xiàn)象與其本質(zhì)，有助于形成初步的生命觀念，如結(jié)構(gòu)與功能觀。

【案例1】“生物體的結(jié)構(gòu)層次”是《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011 年版）》課程內(nèi)容10個(gè)一級(jí)主題之一，其中涉及許多重要概念如細(xì)胞、分化、組織、器官等。學(xué)生對(duì)這些概念似懂非懂，常常死記硬背，很難真正理解，不能在解決實(shí)際問題時(shí)靈活運(yùn)用。因此，教學(xué)中可以結(jié)合真實(shí)問題情境，運(yùn)用“結(jié)構(gòu)與功能觀”進(jìn)行概念教學(xué)。

問題情境一：呈現(xiàn)光學(xué)顯微鏡下真實(shí)的紫色洋蔥表皮細(xì)胞、黑藻細(xì)胞等圖像，提問1：“單個(gè)細(xì)胞能夠完成植物體的所有生命活動(dòng)嗎？”提問2：“為什么把細(xì)胞作為植物體的結(jié)構(gòu)單位呢？”經(jīng)過討論，學(xué)生逐漸清楚：1.植物細(xì)胞有明顯的形狀，因?yàn)榧?xì)胞壁的主要成分是堅(jiān)硬的纖維素，所以它的作用是保護(hù)和支持。細(xì)胞膜是柔軟的，緊貼細(xì)胞壁，在活細(xì)胞中它是有活性的，所以能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞質(zhì)是進(jìn)行各種生命活動(dòng)的主要場所，如其中的葉綠體可以完成光合作用，線粒體與呼吸作用有關(guān)，液泡與細(xì)胞的吸水和失水有關(guān)等等。細(xì)胞核因?yàn)楹羞z傳物質(zhì)，所以它的作用是可以貯存和傳遞遺傳信息。所以，單個(gè)細(xì)胞能夠完成植物體的所有生命活動(dòng)。2.每個(gè)洋蔥細(xì)胞和黑藻細(xì)胞都具有這樣的結(jié)構(gòu)和功能，因此細(xì)胞是植物體的結(jié)構(gòu)單位，就像學(xué)校里每個(gè)教室的結(jié)構(gòu)和功能是一樣，就是學(xué)校的教學(xué)結(jié)構(gòu)單位。

問題情境二：呈現(xiàn)番茄實(shí)物解剖圖和光學(xué)顯微鏡下的其表皮細(xì)胞和葉肉細(xì)胞的圖像，提問：番茄細(xì)胞為什么要分化出不同結(jié)構(gòu)的細(xì)胞群呢？經(jīng)過討論，學(xué)生逐漸理解了，進(jìn)行如下科學(xué)解釋：為了實(shí)現(xiàn)不同的功能，結(jié)構(gòu)的多樣化決定了功能的多樣化，所以不同的細(xì)胞群形成不同的組織承擔(dān)了不同的功能，如番茄外表皮是保護(hù)組織，對(duì)葉肉細(xì)胞有保護(hù)功能；果肉屬于營養(yǎng)組織具營養(yǎng)作用等。

問題情境三：呈現(xiàn)放大鏡下小麥幼苗的根尖。從外部形態(tài)上來看，根尖頂端帽狀體根冠略帶一點(diǎn)發(fā)亮，再上面稍稍發(fā)暗的是分生區(qū)，分生區(qū)的上面白色光滑的部分是伸長區(qū)，再上面長著密密的根毛，這就是成熟區(qū)。提問：形態(tài)不同其結(jié)構(gòu)會(huì)不同嗎？為下一個(gè)問題情境創(chuàng)設(shè)埋下伏筆。

問題情境四：呈現(xiàn)小麥幼苗根尖縱切的光學(xué)顯微結(jié)構(gòu)圖，學(xué)生分析得知：根冠細(xì)胞的細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則，多數(shù)細(xì)胞已經(jīng)有了液泡；分生區(qū)細(xì)胞小，呈正方形，細(xì)胞核大，沒有液泡，所以發(fā)暗；伸長區(qū)的細(xì)胞呈長方形，有大液泡，含水量大，所以白得發(fā)亮；成熟區(qū)細(xì)胞體積較大，其表皮細(xì)胞向外凸起形成根毛。追問：結(jié)構(gòu)不同其功能會(huì)不同嗎？再為下一個(gè)問題情境創(chuàng)設(shè)埋下伏筆。

問題情境五：你能從結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度，分析與推測根尖四個(gè)區(qū)的功能分別是什么嗎？通過問題情境三和四的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生很快形成了如下推測：成熟區(qū)具有大量根毛可以增加根吸收水和無機(jī)鹽的面積，所以它是吸收水和無機(jī)鹽的主要部位；伸長區(qū)的細(xì)胞長度比分生區(qū)長，說明它的功能是靠細(xì)胞能夠迅速伸長，致使根尖的長度不斷增加，擴(kuò)展到土壤的深處和四周；分生區(qū)有的細(xì)胞正在分裂，說明它具有分裂產(chǎn)生新細(xì)胞的功能；根冠分布在分生區(qū)外圍，作用是保護(hù)分生區(qū)等。

實(shí)踐證明，如果教師能有意識(shí)地在真實(shí)情境中運(yùn)用“結(jié)構(gòu)與功能觀”進(jìn)行概念教學(xué)，既可以幫助學(xué)生理解概念的內(nèi)涵和外延，又可以潛移默化地幫助學(xué)生形成正確的生命觀念。

二、設(shè)計(jì)實(shí)踐創(chuàng)作類作業(yè)情境 發(fā)展科學(xué)思維和探究能力

作業(yè)設(shè)計(jì)是新課程改革的一個(gè)重要組成部分。實(shí)踐創(chuàng)作類作業(yè)主要是指圍繞某生物學(xué)問題通過學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和探究來完成的作業(yè)，或依托生物學(xué)重要概念通過創(chuàng)作作品來完成的作業(yè)，可以是觀察實(shí)踐，可以是實(shí)驗(yàn)探究，可以是模型制作，可以是文學(xué)創(chuàng)作等等，這樣的作業(yè)滲透著學(xué)科素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐探究意識(shí)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力。同時(shí)，情境作業(yè)中涉及的不僅僅是生物學(xué)科的問題，學(xué)生需要進(jìn)行建構(gòu)和創(chuàng)作，指向的是深度理解與學(xué)習(xí)，需要解決很多綜合性的問題，促使學(xué)生綜合思維能力的提升。

【案例2】初中教學(xué)階段，為了幫助學(xué)生進(jìn)一步理解植物體中的導(dǎo)管具有“自下而上”輸導(dǎo)水和無機(jī)鹽的功能，可以設(shè)計(jì)一項(xiàng)實(shí)踐探究類作業(yè)情境，讓學(xué)生嘗試完成“雙色花”或“多色花”的制作。教師可以進(jìn)行一定的指導(dǎo)，如：①選取白色的百合花、桔?；?、月季花等。②礦泉水瓶2 個(gè)，用剪刀剪去上半部分，或兩只透明杯子等材料。③用稀釋為25%～30%濃度的紅墨水或藍(lán)墨水（也可以嘗試用其他顏色的染料）。④自主設(shè)計(jì)如何對(duì)花莖的下端進(jìn)行科學(xué)處理。⑤把處理過的花枝插入染液中，放置一段時(shí)間后，取出實(shí)驗(yàn)花枝觀察花瓣的顏色變化。這項(xiàng)實(shí)踐作業(yè)真正實(shí)踐起來具有很大的彈性，此作業(yè)具有一定指向性、層次性、開放性、實(shí)踐性、趣味性和探究性，適合所有不同層次的學(xué)生去完成。學(xué)生在設(shè)計(jì)和完成作品的實(shí)踐過程中，會(huì)不斷地提升自己解決問題的各項(xiàng)綜合能力，例如：“如何對(duì)花莖的下端進(jìn)行處理？”不同學(xué)生的處理，結(jié)果不一樣：帶不帶葉子？要不要剪開下端莖？怎樣剪？花莖長短對(duì)結(jié)果有沒有影響？溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有沒有影響？哪種花效果更明顯？一次實(shí)驗(yàn)為什么沒有成功？等等。這些問題極大地激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新解決問題的積極性和主動(dòng)性。

實(shí)踐創(chuàng)作類作業(yè)情境的特殊性賦予其更深層次的內(nèi)涵，承載著引發(fā)學(xué)生高階思維的重任。教師需要努力轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，不斷創(chuàng)新作業(yè)的內(nèi)容和形式，不僅要讓作業(yè)的形式“新”，內(nèi)容“活”，更需要讓每個(gè)學(xué)生的思維與情感“動(dòng)”起來，使學(xué)科功能得到充分實(shí)現(xiàn)，使學(xué)科素養(yǎng)得到充分提升。

三、借助生物學(xué)社會(huì)議題 創(chuàng)設(shè)角色扮演情境 培育社會(huì)責(zé)任

基于真實(shí)情境引入社會(huì)議題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和方法去解決問題，從中培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和參與社會(huì)決策的能力，這是科學(xué)課程改革追求的重要目標(biāo)。社會(huì)責(zé)任是指基于生物學(xué)的認(rèn)識(shí)，參與個(gè)人與社會(huì)事務(wù)的討論，初步解決生產(chǎn)生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力。社會(huì)責(zé)任主要包括保護(hù)環(huán)境和健康生活兩種能力。其中保護(hù)環(huán)境能力，根據(jù)在不同復(fù)雜程度的情境中運(yùn)用重要概念和方法解決問題的程度，學(xué)生水平從低層次到高層次主要表現(xiàn)在三方面：①能認(rèn)同環(huán)境保護(hù)的必要性和重要性。②能分析和解釋個(gè)體或社會(huì)行為對(duì)環(huán)境的影響。③提出環(huán)境保護(hù)的合理化建議，并解決有關(guān)實(shí)際問題[2]。

【案例3】在教學(xué)中，可以利用真實(shí)事例進(jìn)行如下教學(xué)設(shè)計(jì)。蝴蝶一生發(fā)育有四個(gè)期：受精卵、幼蟲、蛹和成蟲。目前，由江蘇幾位蝴蝶專家和多位蝴蝶愛好者自發(fā)組成的蝴蝶監(jiān)測組織逐漸發(fā)展起來了，他們經(jīng)常在江蘇省境內(nèi)的多個(gè)地方進(jìn)行蝴蝶種類識(shí)別、統(tǒng)計(jì)和生態(tài)保護(hù)考察等。每年9 月份是江蘇板栗收獲的季節(jié)，有一次，他們在一片板栗林下正在被清除的雜草里發(fā)現(xiàn)了馬兜鈴，馬兜鈴是一種許多蝴蝶幼蟲都喜歡吃的植物；同時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)在馬兜鈴葉子上有國家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物——金裳鳳蝶的幼蟲，而且這些幼蟲中有許多馬上要進(jìn)入蛹期。如果這時(shí)候清除了這些雜草，金裳鳳蝶的幼蟲就失去了這些食物，失去了這片棲息地，意味著它們將很快死去。但如果不清除這些雜草，板栗林主就無法采收板栗。面對(duì)以上情況，如果你是蝴蝶愛好者，你會(huì)怎么辦？有哪些好的建議？如果你是板栗林主，你會(huì)怎么辦？有哪些好的建議？學(xué)生能夠從生物學(xué)的角度進(jìn)行討論，即從保護(hù)蝴蝶、保護(hù)生物多樣性、保護(hù)動(dòng)物棲息地、可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)、保護(hù)環(huán)境、平衡發(fā)展等角度考慮，提出合理化建議。通過不同角色扮演，學(xué)生能夠深入考慮到此情境下所有利益相關(guān)的主體，從而明白在不傷害他人利益的情況下來優(yōu)化自身生活質(zhì)量的道理，成為一名理性的決策者和積極的問題解決者。

社會(huì)議題情境往往是復(fù)雜綜合的，情境中蘊(yùn)含著許多知識(shí)、方法和價(jià)值取向。將生物學(xué)社會(huì)議題引入到生物學(xué)課程中，往往能夠整合課程，打破模塊、章節(jié)的界線，讓學(xué)生真正參與到真實(shí)的、鮮活的實(shí)踐活動(dòng)中，去經(jīng)歷思維辨析、價(jià)值取向的深度綜合體驗(yàn)過程，從而提升學(xué)生的理性決策能力，積極喚醒學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，形成促進(jìn)學(xué)生個(gè)人成長和社會(huì)進(jìn)步的正能量。

總之，在教學(xué)中，將生物學(xué)概念知識(shí)置于有意義的真實(shí)情境問題中來理解和掌握，有助于激發(fā)或強(qiáng)化學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，有助于培養(yǎng)學(xué)生從多維度去思考和探索科學(xué)知識(shí)的發(fā)生和發(fā)展，從而提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，提升學(xué)生的認(rèn)知能力、高階思維能力和創(chuàng)造能力等。