高中生物學(xué)情境化課堂設(shè)計(jì)的原則與策略探討

陸蘭甜 張忠華 胡 剛

（南寧師范大學(xué)環(huán)境與生命科學(xué)學(xué)院 廣西南寧 530100）

情境認(rèn)知理論認(rèn)為知識(shí)具有情境性，知識(shí)不能脫離情境而獨(dú)立存在。因此，學(xué)習(xí)的過程應(yīng)該情境化，而且具有真實(shí)性。2019年國務(wù)院辦公廳下發(fā)的《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》中要求：“積極探索基于情境、問題導(dǎo)向的互動(dòng)式、啟發(fā)式、探究式、體驗(yàn)式等課堂教學(xué)，認(rèn)真開展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)?！鄙飳W(xué)是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，高中生物學(xué)課程要求學(xué)生主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，在“提出問題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律”等過程中，習(xí)得生物學(xué)知識(shí)，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終身學(xué)習(xí)及創(chuàng)新實(shí)踐能力。《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）對(duì)水平考試的命題也要求試題指向生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。試題以情境為載體，創(chuàng)設(shè)貼近生活的真實(shí)情境組織命題，注重學(xué)生運(yùn)用知識(shí)、技能和方法解決實(shí)際問題的能力。要將知識(shí)和技能轉(zhuǎn)變成為能力，需要用知識(shí)和技能去解決真實(shí)情境中的問題；將能力上升為素養(yǎng)需要在真實(shí)情境中反思。落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)，必然要求情境化教學(xué)。因此，教師應(yīng)當(dāng)重視情境，運(yùn)用情境化教學(xué)以促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。如何將情境化教學(xué)落實(shí)到課堂教學(xué)是教師面臨的重要問題。

1 高中生物情境化課堂設(shè)計(jì)原則

1.1 整體性和目標(biāo)性原則

一個(gè)學(xué)習(xí)單元由素養(yǎng)目標(biāo)、課時(shí)、情境、任務(wù)、知識(shí)點(diǎn)等組成。教師設(shè)計(jì)情境化教學(xué)應(yīng)當(dāng)劃分大單元目標(biāo)、課時(shí)目標(biāo)、科學(xué)概念等進(jìn)行設(shè)計(jì)。教師可以根據(jù)大概念，利用一個(gè)重要情境來不斷拓展，使其貫穿于整節(jié)課中或整個(gè)單元當(dāng)中。對(duì)于概念較多的學(xué)習(xí)單元，教師需設(shè)計(jì)整體的情境脈絡(luò)以形成教學(xué)的主線，防止情境和概念零散無序。人本主義認(rèn)為教學(xué)過程是教師幫助學(xué)生獲得知識(shí)信息和實(shí)現(xiàn)個(gè)人成長的過程，其中心是“讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”。好的情境應(yīng)能調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考，用學(xué)科知識(shí)、方法解決問題。教師科學(xué)、全面地分析教材和學(xué)情，設(shè)計(jì)出富有啟發(fā)性的真實(shí)情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和求知欲，把學(xué)生帶入情境中去自主地發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，引導(dǎo)學(xué)生獲取知識(shí)以解決問題，從而促進(jìn)學(xué)生的成長，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

1.2 真實(shí)性和適度性原則

教師創(chuàng)設(shè)的情境應(yīng)當(dāng)是真實(shí)源于生活，難度適宜的。根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，學(xué)習(xí)應(yīng)該在真實(shí)的情境下，通過“師生互動(dòng)，生生協(xié)作”實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有意義建構(gòu)。盛國躍認(rèn)為：情境更易引起學(xué)生產(chǎn)生情緒共鳴；真實(shí)的情境更符合學(xué)習(xí)的本質(zhì)，利于學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。教師在設(shè)計(jì)情境化教學(xué)的過程中，應(yīng)設(shè)想學(xué)生在感受教師創(chuàng)設(shè)的情境時(shí)涌現(xiàn)出來的各種真實(shí)的想法，關(guān)注情境否有真實(shí)感、新鮮感，注重引發(fā)學(xué)生探究的興趣，創(chuàng)設(shè)情境化真實(shí)感課堂。教師應(yīng)適度應(yīng)用情境化的方法，對(duì)于抽象而不具情境性的知識(shí)，不可生搬硬套地“為情境而情境”。教師設(shè)計(jì)的情境和問題需與學(xué)生頭腦中已有的前科學(xué)概念相關(guān)聯(lián)；學(xué)生要部分了解其包含的學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)任務(wù)既不過于簡單且又可達(dá)成。因此，教師需要研究學(xué)生，根據(jù)學(xué)生水平設(shè)置難度適宜的情境化問題。另外，課堂的時(shí)間有限，教師應(yīng)考慮課堂時(shí)間的安排，創(chuàng)設(shè)高效的情境化課堂。

2 高中生物情境化課堂設(shè)計(jì)策略

2.1 圍繞課標(biāo)，確定情境創(chuàng)設(shè)的目標(biāo)

創(chuàng)設(shè)情境的目的是更好的幫助學(xué)生完成課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)。《課程標(biāo)準(zhǔn)》在規(guī)定了課程總的目標(biāo)之后，進(jìn)一步將生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)分為：生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》不只要求掌握基礎(chǔ)知識(shí)，還要求教學(xué)過程既要重結(jié)果，也要重實(shí)踐。因此，教師進(jìn)行細(xì)致研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，分析學(xué)情和教情，以確定單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，再細(xì)化分解單元學(xué)習(xí)目標(biāo)形成課時(shí)目標(biāo)，最后圍繞課時(shí)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)情境、提出問題，吸引學(xué)生主動(dòng)投入到學(xué)習(xí)活動(dòng)當(dāng)中。例如，在遺傳規(guī)律與伴性遺傳這個(gè)大單元中，《課程標(biāo)準(zhǔn)》明確要求“闡明有性生殖中基因的分離和自由組合使得子代的基因型和表現(xiàn)型有多種可能，并由此預(yù)測子代的遺傳性狀”“概述性染色體上的基因傳遞和性別相關(guān)聯(lián)”。此要求落實(shí)到必修2教材的第二章第三節(jié)“伴性遺傳”為：利用概述性染色體上的基因傳遞總是與性別相聯(lián)系的特點(diǎn)，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念；根據(jù)具體的生活情境，借助遺傳圖解進(jìn)行演繹推理，歸納概括出X染色體上的隱性基因和顯性基因的遺傳特點(diǎn)；運(yùn)用遺傳規(guī)律根據(jù)雙親的基因型推出后代的基因型和表現(xiàn)型概率，提出優(yōu)生優(yōu)育的建議；關(guān)注伴性遺傳理論在生活和生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，形成尊重科學(xué)規(guī)律的態(tài)度，關(guān)注和預(yù)防遺傳病的意識(shí)。

2.2 緊扣目標(biāo)，確定情境創(chuàng)設(shè)的時(shí)機(jī)

教師在導(dǎo)入時(shí)創(chuàng)設(shè)情境，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突或情感震撼，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的保持。在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)情境，有利于突破教學(xué)重難點(diǎn)。同時(shí)，近年來，中學(xué)生物學(xué)的專家學(xué)者和一線教師都在努力貫徹“學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)促發(fā)展”的課程改革理念。對(duì)教科書或?qū)嶋H生活情境進(jìn)行改編，以新的組織形式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考察，無疑是貫徹這一理念的有效途徑。此外，教師也可以根據(jù)課時(shí)特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)貫穿整個(gè)教學(xué)過程的情境。例如，在“伴性遺傳”一節(jié)中，可以用課堂“色盲檢查”引入情境；教學(xué)過程可以以紅綠色盲癥、抗維生素D佝僂病患者的生活和婚前檢查的情境突破重難點(diǎn)；以情境化的題目考查學(xué)生運(yùn)用遺傳規(guī)律的能力等。

2.3 結(jié)合實(shí)際，尋找真實(shí)場景或情境

教師可以研讀教材，挖掘教材中的情境。教材中有豐富的情境化素材，兼具科學(xué)性和代表性。部分教師沒有充分理解這些素材的價(jià)值，把它們棄之不用，轉(zhuǎn)而辛苦尋找課外素材，這種做法無疑是本末倒置。教師深度利用教材情境素材，能夠減少學(xué)生閱讀課外情境文本的負(fù)擔(dān)，讓教學(xué)內(nèi)容少而精，同時(shí)也減輕了教師的備課工作量。此外，教師應(yīng)該樹立情境意識(shí)，關(guān)注熱點(diǎn)話題，注意積累和建立自己的情境化素材庫。教師可借助網(wǎng)絡(luò)搜索工具或?qū)W科網(wǎng)站進(jìn)行查找聯(lián)系生活、科技、社會(huì)熱點(diǎn)。若有較多相關(guān)情境，教師應(yīng)整合、精選和梳理情境素材，使情境前后科學(xué)、完整、連貫。例如，在“伴性遺傳”一節(jié)中，教材提供的情境有紅綠色盲檢查圖、為了紅綠色盲患者安全設(shè)計(jì)的交通信號(hào)燈、科學(xué)史故事、一個(gè)典型的色盲家族系譜圖、蘆花雞及拓展應(yīng)用中的情境化題目等。教師可參考利用的其他素材包括紅綠色盲患病比例數(shù)據(jù)、遺傳咨詢師、紅綠色盲癥、抗維生素D佝僂病患者的遺傳咨詢和其他遺傳病等。

2.4 根據(jù)問題類型，設(shè)計(jì)情境化問題

杜威提出的思維五步法包括感受問題、界定問題、提出假設(shè)、進(jìn)行推理、驗(yàn)證假設(shè)，非常契合生物學(xué)的思維方式。劉徽依據(jù)問題解決過程的差異和學(xué)習(xí)難點(diǎn)的不同，將問題情境分為設(shè)計(jì)類、探究類、決策類、鑒賞類，并且真實(shí)性問題情境的框架包括情境、人物、任務(wù)三要素。結(jié)合高中生物學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，將問題類型歸納為設(shè)計(jì)類、運(yùn)算類、探究類和技能類。按照確定問題類型、設(shè)計(jì)情境框架、組織語言表達(dá)，形成情境化的問題。不同類型的問題并不是絕對(duì)獨(dú)立的，可以相互協(xié)調(diào)整合。例如，以下案例設(shè)置同時(shí)包含探究與決策的問題情境。

【案例】假如你們是遺傳咨詢師，現(xiàn)在有6對(duì)夫妻來做紅綠色盲的遺傳咨詢，情況如下：

①妻子色覺正常且不攜帶色盲基因，丈夫色覺正常。

②妻子和丈夫都是色盲。

③妻子色覺正常且不攜帶色盲基因，丈夫色盲。

④妻子色覺正常，但攜帶色盲基因，丈夫色覺正常。

⑤妻子色覺正常，但攜帶色盲基因，丈夫色盲。

⑥妻子色盲，丈夫色覺正常。

請(qǐng)你和你的小組成員一起討論，畫出遺傳圖解分析“如果他們未來要生育子女是否會(huì)患病”，并給出科學(xué)生育的建議。

2.5 整體統(tǒng)籌，組織問題情境

根據(jù)認(rèn)知彈性理論，要達(dá)成復(fù)雜理解并為遷移做好準(zhǔn)備，需要在不同時(shí)間以不同方式安排情境，形成不同意圖的問題和不同的觀點(diǎn)。在高中生物學(xué)課程中，有些課時(shí)可以通過一個(gè)情境拓展開來貫穿整堂課，而有些課程則貫穿著錯(cuò)綜復(fù)雜的情境。對(duì)于內(nèi)容較難、情境較豐富的課程，教師可以以一個(gè)大情境作為主線，統(tǒng)領(lǐng)那些零碎的小情境。反之，也可以從小情境出發(fā)，來構(gòu)建起大情境的知識(shí)基礎(chǔ)推動(dòng)復(fù)雜情境的呈現(xiàn)，從簡單到復(fù)雜，由表及里。在組織情境時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)將情境與學(xué)科概念相融合，以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。例如，“伴性遺傳”一節(jié)中，教師以某人群中某類遺傳病的調(diào)查數(shù)據(jù)為大概念大情境；人類紅綠色盲的家系圖和色盲患者的遺傳咨詢?yōu)榇挝桓拍钋榫?；抗維生素D佝僂病患者的遺傳咨詢?yōu)榇挝桓拍钋榫?；蘆花雞選育和單一或多種遺傳病患者遺傳咨詢的情境化題目為概念運(yùn)用情境。

3 總結(jié)

情境化教學(xué)符合教育部關(guān)于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，符合高考命題趨勢，也符合學(xué)生學(xué)習(xí)的規(guī)律。良好的情境能夠促進(jìn)形成良好的課堂氛圍，并對(duì)學(xué)生思維方式有積極的影響。情境化的教學(xué)模式在高中生物學(xué)科教學(xué)中應(yīng)用范圍廣泛，生物學(xué)幾乎所有的章節(jié)均可情境化。教師在日常生活和教學(xué)中應(yīng)注意收集整理和更新自己的情境素材庫；運(yùn)用情境化的教學(xué)方式時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意真實(shí)情境的整體和部分的關(guān)聯(lián)性，結(jié)合課程目標(biāo)和概念分級(jí)協(xié)調(diào)，形成有機(jī)統(tǒng)一的境脈。