科學(xué)思維培養(yǎng)視域下高中生物真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)路徑研究

陳興（福建省福清融城中學(xué) 350100）

眾所周知，科學(xué)思維培養(yǎng)是高中生物核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。以培養(yǎng)和促進(jìn)科學(xué)思維為導(dǎo)向，實(shí)施真實(shí)情境課堂教學(xué)研究改革，是適應(yīng)高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足高中生物教學(xué)發(fā)展需要的必然選擇?；诳茖W(xué)思維培養(yǎng)的基本特點(diǎn)，不斷創(chuàng)新真實(shí)情境教學(xué)的路徑與方法，已逐漸成為當(dāng)前高中生物教學(xué)的熱點(diǎn)課題。

一、高中生物學(xué)科科學(xué)思維培養(yǎng)的基本要求

《高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出，要尊重事實(shí)和證據(jù)，秉持嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，養(yǎng)成利用科學(xué)思維認(rèn)識事物、解決問題的思維習(xí)慣。由此可見，在高中生物課程中培養(yǎng)高中生的科學(xué)思維，本質(zhì)上就是引導(dǎo)學(xué)生在掌握事實(shí)與證據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行理性思考，探究事物的真理或者真相。高中生物學(xué)科科學(xué)思維有著較為豐富的內(nèi)涵，主要包括證據(jù)收集、事實(shí)歸納、推理判斷、模型建構(gòu)、創(chuàng)造性探索等諸多方面的內(nèi)容。具備較好的科學(xué)思維，是促進(jìn)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造的重要前提，科學(xué)思維培養(yǎng)不僅關(guān)乎高中學(xué)生的思維取向，還深刻影響學(xué)生的心理品格。由此可見，加強(qiáng)高中生科學(xué)思維培養(yǎng)是促進(jìn)核心素養(yǎng)不可或缺的核心內(nèi)容。

二、真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)與高中生物科學(xué)思維培養(yǎng)的關(guān)系

1.真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)的特點(diǎn)

一般來說，情境分為真實(shí)情境和虛擬情境兩種形式。真實(shí)情境，顧名思義是真實(shí)存在的情境，而不是虛擬的和不切實(shí)際的假象。真實(shí)的情境大都來源于現(xiàn)實(shí)生活實(shí)踐，是切切實(shí)實(shí)可以感覺到的。由于與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活密切關(guān)聯(lián)，所以在真實(shí)的教學(xué)情境中學(xué)生的學(xué)習(xí)興致往往更高漲，探索的欲望也會更加強(qiáng)烈。這便是真實(shí)教學(xué)情境相比虛擬教學(xué)情境的重要特點(diǎn)和優(yōu)勢所在。

2.創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境是促進(jìn)高中生物科學(xué)思維培養(yǎng)的有效路徑

真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)是促進(jìn)高中生物科學(xué)思維培養(yǎng)有效路徑，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神的重要保障。從高中生物核心素養(yǎng)培育的要求來看，高中生應(yīng)該具備利用生物知識解決現(xiàn)實(shí)生活問題的能力素養(yǎng)?；谡鎸?shí)情境開展教學(xué)，可以強(qiáng)化學(xué)生對“學(xué)以致用”的認(rèn)識，從而強(qiáng)化解決實(shí)際問題的意識。第二，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。探究的起源是疑問，學(xué)生在基于現(xiàn)實(shí)生活的真實(shí)情境中產(chǎn)生疑問無疑是激發(fā)自身探究欲望的最佳“催化劑”，這更是培養(yǎng)自主探究能力的重要基礎(chǔ)。第三，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境有利于培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境可以構(gòu)架起學(xué)生生物知識學(xué)習(xí)與創(chuàng)造美好生活之間的橋梁，讓學(xué)生深刻感悟掌握生物知識對促進(jìn)美好社會發(fā)展的重要意義，從而不斷增強(qiáng)社會責(zé)任感。

三、當(dāng)前高中生物教學(xué)真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)的現(xiàn)狀與困境分析

1.課堂教學(xué)真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)用意識不足

當(dāng)前，高中生物課堂中真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)的普及應(yīng)用程度不高。一方面，很多高中生物教師對在課堂中創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境輔助教學(xué)的價(jià)值功能與應(yīng)用意識不足；另一方面，部分高中生物教師對營造真實(shí)教學(xué)情境存在一定抵觸心理。從情境創(chuàng)設(shè)的技術(shù)難度來看，利用計(jì)算機(jī)虛擬或者虛構(gòu)問題情境的方式更加簡單，而基于學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活和經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境需要教師付出更多的精力。

2.教師真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)用能力較為欠缺

創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，需要生物教師在把握授課目標(biāo)與核心內(nèi)容的基礎(chǔ)上，在掌握學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)以及認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的前提下，基于自身對課程目標(biāo)的理解找到與現(xiàn)實(shí)生活情境相契合的連接點(diǎn)，并以此構(gòu)建教學(xué)情境，這無疑對教師的情境創(chuàng)設(shè)能力要求極高。但當(dāng)前該方面由于缺乏對生物教師的技能培訓(xùn)，致使很多高中生物教師僅靠自身的摸索實(shí)踐，限制了真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)能力發(fā)展。

3.真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)形式缺乏創(chuàng)新性、多樣性

近年來，越來越多的高中生物教師已經(jīng)逐漸意識到真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)對促進(jìn)落實(shí)核心素養(yǎng)的積極意義，也在開始不斷探索實(shí)踐，但是由于缺乏系統(tǒng)性的研究，使真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)流于傳統(tǒng)情境教學(xué)模式的俗套，尤其是在形式的創(chuàng)新性和種類的多樣性等方面有明顯不足。真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)模式單一、千篇一律，學(xué)生的想象空間不足、學(xué)習(xí)的積極性不夠，嚴(yán)重制約了真實(shí)教學(xué)的情境價(jià)值功能。

四、科學(xué)思維培養(yǎng)視域下的高中生物真實(shí)情境構(gòu)建策略探究

1.加強(qiáng)創(chuàng)設(shè)意識，遵循情境構(gòu)建的有效原則

高中生物教師應(yīng)不斷加強(qiáng)對真實(shí)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)價(jià)值的認(rèn)識，從思想上徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂教學(xué)理念，不斷提高應(yīng)用意識，貫徹科學(xué)合理的應(yīng)用理念。一是要貫徹科學(xué)性的原則。高中生物是一門理論性、抽象性、實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的學(xué)科，遵循的必然是科學(xué)性的原則。這就要求高中生物教師在創(chuàng)設(shè)情境時(shí)必須基于生物學(xué)的客觀事實(shí)，選擇科學(xué)的素材，以確保創(chuàng)設(shè)情境的合理性與可操作性。二是要貫徹生活化的原則。真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)必然是從現(xiàn)實(shí)生活中取材的，如果脫離了生活性那也就脫離了現(xiàn)實(shí)性。生活中的生物知識包羅萬象、豐富多彩，教師要善于汲取其中具有典型性的知識應(yīng)用于課堂中。三是要貫徹實(shí)踐性的原則。高中生物包含多種實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐性非常強(qiáng)。高中生物真實(shí)情境創(chuàng)必須秉持“知行合一”的理念，用理論指導(dǎo)實(shí)踐，以實(shí)踐強(qiáng)化認(rèn)知理論。四是要貫徹問題導(dǎo)向性的原則。以問題為導(dǎo)向，可以更加高效率地提高學(xué)生的探索熱情。真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)一定要遵循“拋出問題——分析問題——討論問題——驗(yàn)證結(jié)論”的基本思路，問題必然是要貫穿于整個(gè)情境過程中。五是要貫徹開放化原則。在核心素養(yǎng)視域下，對學(xué)生的創(chuàng)造性思維發(fā)展提出了更高的要求。開放的空間是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要環(huán)境，因此真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)要具有開放性，尤其是所設(shè)置的研討問題要能夠產(chǎn)生知識遷移化的效果。

2.拓展創(chuàng)設(shè)形式，形成多種類和多元化的真實(shí)情境

高中生物教師應(yīng)當(dāng)積極拓展情境創(chuàng)設(shè)形式，形成多種類和多元化的真實(shí)情境。首先，要善于依托生物實(shí)驗(yàn)構(gòu)建真實(shí)情境。實(shí)驗(yàn)本身就是對生物知識的真實(shí)探究，利用生物實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境是最直接，也是最簡單的。比如，在“影響酶活性的條件”探究過程中先探究“溫度對酶活性的影響”，通過綜合對比成功實(shí)驗(yàn)與失敗實(shí)驗(yàn)的操作差異，在得出結(jié)論后，可以直接過渡到探究“pH 對酶活性的影響”實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生在遞進(jìn)性的連續(xù)試驗(yàn)下系統(tǒng)性掌握生物知識。甚至還可以引導(dǎo)學(xué)生探究“溫度和pH 綜合條件下對酶活性的影響”，與此同時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生正確看待失敗的課堂實(shí)驗(yàn)，以此感悟生物科學(xué)家探索真理、追求成功路上的挫折與艱辛，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究精神。其次，高中生物教師應(yīng)注重利用生物學(xué)科與其他學(xué)科的知識交叉性特點(diǎn)，基于知識的融合貫通構(gòu)建新的探索視角，從而別出心裁地營造出獨(dú)特的新穎教學(xué)場景。比如，在講解《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸》章節(jié)時(shí)，可以將創(chuàng)設(shè)滴墨入水的物理實(shí)驗(yàn)，通過讓學(xué)生觀察一滴墨水在水中的“擴(kuò)散”聯(lián)想至濃度平衡原理，以此更加形象地輔助學(xué)生清晰明了地認(rèn)識生物學(xué)知識中的物質(zhì)跨膜運(yùn)輸過程原理。教師可以專門建立跨學(xué)科知識課程資源庫，有效融入實(shí)驗(yàn)、實(shí)地考察、現(xiàn)場探究等多種形式，不斷提高生物教學(xué)模式的新穎性與多樣性。再次，教師還應(yīng)善于結(jié)合生物科學(xué)發(fā)展史營造教學(xué)情境。在學(xué)習(xí)《植物生長素》這一章節(jié)時(shí)，可以歷數(shù)世界著名生物學(xué)家達(dá)爾文、拜爾以及溫特等人的持續(xù)研究過程，直至最后理解生長素的根本性作用。學(xué)生不僅可以從生物科學(xué)發(fā)展史中學(xué)習(xí)到“評價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)論”的科學(xué)方法，還可以全面、深刻地接受到古往今來眾多生物學(xué)家孜孜不倦、勇于探索的精神洗禮。

3.加強(qiáng)課程建設(shè)，開發(fā)蘊(yùn)含真實(shí)情境的課程資源

促進(jìn)生物課程的多元化和豐富性，是保證高中生物高質(zhì)量教學(xué)的基礎(chǔ)。要確保真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)的實(shí)效性，必須基于真實(shí)情境，開展專項(xiàng)性的課程資源建設(shè)。陶行知提出：“生活即教育，社會即學(xué)校，教學(xué)做合一。行是知之始，知是行之成。以教人者教已，在勞力上勞心。要解放孩子的頭腦、雙手、腳、空間、時(shí)間，使他們充分得到自由的生活，從自由的生活中得到真正的教育?！被谏铑}材構(gòu)建真實(shí)情境課程資源，不僅是保障情境教學(xué)的需要，更是保證高中生物課程改革創(chuàng)新的需要。因此，高中生物教師必須基于真實(shí)情境的素材，將其與課程教學(xué)相關(guān)聯(lián)，開發(fā)出具有鮮明的真實(shí)情境特色的課程資源，從而促進(jìn)學(xué)生對特定生物知識的理解。眾所周知，自然界中的動、植物分布呈現(xiàn)出顯著的多樣性特征。這為生物教師依托本地域風(fēng)土特點(diǎn)開設(shè)特色化生物課程與專題教學(xué)，提供了便利條件。生物教師可以立足當(dāng)?shù)厣锾厣_發(fā)專題課程。在黃河流域，可以專門開發(fā)有關(guān)黃河生態(tài)保護(hù)的專題生物課程資源?？傊瑢ｎ}資源要具有針對性，具體圍繞某一主題而全面展開。

4.完善評價(jià)體系，注重過程評價(jià)與結(jié)果評價(jià)相融合

構(gòu)建完善的真實(shí)情境教學(xué)評價(jià)體系，是保障情境教學(xué)的重要舉措。傳統(tǒng)的課堂情境評價(jià)習(xí)慣性以結(jié)果來定論，這是不科學(xué)的。高中生物課堂中的真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)，應(yīng)重點(diǎn)凸顯過程性評價(jià)。高中生物教師要專門設(shè)計(jì)情境教學(xué)測評表，評價(jià)內(nèi)容應(yīng)該包括學(xué)習(xí)態(tài)度、自主探究、合作討論、創(chuàng)新性思考等多元化的評價(jià)指標(biāo)，并及時(shí)進(jìn)行課堂記錄、反饋，從而更加客觀、有效、真實(shí)地反映學(xué)生的課堂表現(xiàn)。除了將過程性評價(jià)與結(jié)果性評價(jià)相融合外，在評價(jià)體系中還應(yīng)當(dāng)引入學(xué)生的自評與互評，通過學(xué)生的自我反思保障真實(shí)情境教學(xué)的客觀性、全面性和連續(xù)性。

總體來說，真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)是一項(xiàng)長久、復(fù)雜而系統(tǒng)的研究工程。伴隨新課程改革的持續(xù)深入和不斷深化，高中生物教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)導(dǎo)向，充分挖掘生活中的生物教育資源，積極構(gòu)建生動、活潑的真實(shí)性課堂教學(xué)情境，為促進(jìn)落實(shí)高中生核心素養(yǎng)保駕護(hù)航。