核心素養導向下情境創設的“四格”策略

張恒澤

摘要 基于情境創設教學中運用“合格“”入格“”成格“”出格”的“四格”策略，以“細胞的癌變”學習為例，深入闡述情境創設過程中如何培養學生的核心素養。

關鍵詞 核心素養 情境創設 癌變

中圖分類號 G633.91

文獻標志碼 B

最早提出“情境”一詞的是美國教育學家杜威，他認為人的思維是來自直接經驗的情境，可見創設情境教學的重要性。生物學學科核心素養不是簡單機械把學習知識進行累積，而是在解決類似現實生活的真實情境中逐漸發展起來的，在處理具體的事務中所表現出的關鍵能力、必備品格和價值觀念。教師要盡量設計一個整體的課堂教學情境，再根據課堂教學的環節分散成一個個小的彼此關聯、層層遞進的教學情境。情境教學的核心是創設合情合理的教學情境，以保證知識的邏輯性、內容的連續性、過程的悅動性、教學的完整性。適切、生動的教學情境是培育學生生物學學科核心素養的“助推器”。隨著基礎教育課程改革的不斷推進，創設教學情境、培養學生生物學學科核心素養是每個生物學教師研究的重點課題。筆者運用“四格”策略，并結合自身課堂教學實踐，以人教版高中生物學教材中“細胞的癌變”為例，探討在具體情境創設教學中如何培養學生的生物學學科核心素養。

1“合格”情境引入，培養生命觀念

所謂“合”，意在迎合。恰當的情境創設要迎合學生的興趣和認知規律。創設迎合學生的教學情設必須遵循學科的基本邏輯、基本屬性，符合科學規范。選用視頻情境、圖片情境、問題情境等素材時，教師要重視對學生科學的自然觀和世界觀的引領。以身邊的事件、焦點、熱點為主題進行創設，使學生在思維碰撞中引發共鳴、辨析和思考。本節課教學開始，筆者先拋出問題，激發學生的的好奇心和求知欲：為什么現在的年輕人患癌癥的越來越多？接著，播放視頻情境素材——央視紀錄片《眾病之王：癌癥》的片段，使學生感受癌癥離自己到底有多遠。在緊張和略帶有驚恐的氛圍中，學生羅列出生活中的致癌因子并舉例;能夠說出細胞癌變的機理特別是病毒使細胞發生癌變的機理;嘗試說出細胞癌變的特征。教師提出問題：腫瘤是癌癥嗎？學生討論后，總結得出：癌癥是細胞中的遺傳物質發生了改變，是基因病但不屬于遺傳病。腫瘤有惡性腫瘤與良性腫瘤之分，所以腫瘤不一定等同于癌癥。惡性腫瘤才具有癌細胞的特征，教師接著展示至今69年仍然可用于研究惡性增殖特性的黑人海拉細胞的圖片，引出問題鏈：海拉細胞的有細胞周期嗎？其分裂的方式又是什么？與正常細胞相比，新陳代謝能力是更強，還是更弱？能夠無限增殖的細胞的外界適宜條件與正常細胞有區別嗎？癌癥患者消瘦的原因是什么？癌癥患者消耗機體的物質和能量會增加嗎？這一系列連鎖問題的思考，可以幫助學生理解：原癌因子和抑癌因子累積效應引起的癌癥需要人體強大的免疫系統在早期將癌變細胞裂解清除，這就要求保持良好的心態，有規律的生活狀態，不熬夜，不酗酒，多注意體育鍛煉，注意飲食結構和營養，讓免疫系統保持強大的免疫應答能力。這樣讓學生在分子和細胞水平上理解機體免疫維持的穩態與平衡觀，進而促進生命觀念的形成。

2“入格”情境呈現，激活科學思維

所謂“入”，意在適合。入格的情境設計要具有牽引性和驅動性，符合學生認知規律的情境創設是學生核心素養得以提升的“舵手”。從關注教學目標、教學重點、教學難點3個維度，教師要同時設計和情境相關的遞進問題鏈，喚醒學生的思維，使學生在思考、探究、交流與合作中激活科學思維，培養創新意識。

筆者給出生活中的問題情境：中年李女士在單位一次例行體檢中確診為宮頸癌，經過了吃驚、慌亂、恐懼之后，面對現實的李女士聽從醫生的建議住院治療。假如你是醫生，如何為李女士擬定治療方案？學生興致盎然，不少學生從現有的認知水平出發，認為：在癌癥初期可以進行“放療”和“手術切除”;如果癌細胞已經擴散轉移，上述兩種方法就無效了，要尋找合適的化學藥物來殺死癌細胞，即“化療”。對治療方案的討論能夠培養學生的思辨能力，激活學生的科學思維能力。這時，筆者順勢引導：能不能從癌細胞具有無限增殖的特點出發，嘗試提出一種治療癌癥的思路呢？很多學生能夠答出抑制癌細胞的增殖。教師追問：怎樣才能抑制癌細胞增殖呢？再引導學生抽絲剝繭，從抑制癌細胞DNA的復制和抑制癌細胞蛋白質的合成兩個角度分組分別展開討論。一組學生從抑制DNA復制的角度，提出：減少脫氧核苷酸供應;抑制DNA解旋酶的活性;用藥物使兩條DNA雙鏈無法解開等。筆者也贊嘆學生的思維開闊。另一組學生從抑制蛋白質合成的角度，提出：可以抑制RNA聚合酶與模板DNA結合;阻止mRNA與核糖體的結合;減少蛋白質合成原料氨基酸的供應等。同時，有學生甚至提出直接讓癌細胞餓死的大膽想法。那如何餓死癌細胞呢？教師再拋給學生一個新的任務，讓學生的思維層層深入。馬上，有學生想到關閉葡萄糖轉運載體的轉運功能，或者用藥物使癌組織周圍的毛細血管萎縮，讓癌細胞得到營養物質的機會減少。這一系列層層遞進的問題可以讓學生感受到運用科學思維認識生物學結構與功能相適應的觀念。

3“成格”情境延展，激發科學探究

所謂“成”，意在達成。情境設計格式要能夠相對固定，讓學生在情境中探索和感悟。情境化創設的教學導向就是要構筑“已知—未知—探究”的結構化場景的新情境，使課堂教學經歷由感知到內化的轉變，讓學生在具體的情境研究中掌握科學探究的基本思路和方法，提高實踐能力。教師接著提供：正在接受癌癥治療的李女士了解到某知名醫藥公司研制出一種有效成分為青藤堿的抗癌新藥，比常規的抗癌藥物青蒿琥酯效果好，更能促進癌細胞的凋亡，打算進行嘗試。這時，學生設計實驗驗證青藤堿比青蒿琥酯，更能有效地促進宮頸癌細胞的凋亡，梳理實驗設計的基本思路并預測實驗的結果。學生在短暫沉思后討論熱烈，課堂氣氛也“嗨”起來了。有學生認為既要空白對照，也需要相互對照，應該設計3組實驗才能更準確地說明問題，而有的學生認為不需要額外設立空白對照組了，認為傳統的抗癌藥物青蒿琥酯能夠促進細胞凋亡是已經被證明了的事實。學生能夠清晰準確地表達出判斷的依據，確實是能夠對知識的運用進行了內化和升華。也有學生提出實驗設計過程中一定注意控制變量，理清自變量、因變量和無關變量之間的關系，無關變量要求適宜且相同。當然在平時的教學活動中，教師要有目的地培養學生的科學探究能力。學生能力的提升是一個循序漸進的過程，更需要長期的滲透和培養，教師也可以根據平時的教學內容，改變教學方法和教學設計，盡可能多地選取一些新的情境教學素材進行科學探究教學，在探究中培養學生樂于并善于團隊合作，勇于創新。

4“出格”情境感悟，增強社會責任

所謂“出”，意在超出。教師要通過情境延展，讓學生學會健康的生活方式，珍愛生命;注意創設將所學的知識融匯貫通、培養學生相信科學的情境。社會責任的培育能夠發揮學生的主觀能動性，培養具有家國情懷，有責任有擔當的人。教師創設有效的“出格”情境，給學生提供積極參與和探索空間，使學生在情境體驗過程中提升思維品質。

教師創設情境：李女士的治療還在繼續，醫生決定調整治療方案，一方面通過抑制癌細胞的增殖，促進癌細胞的凋亡;另一方面積極調動患者自身的免疫系統，增強免疫細胞的功能來消除癌細胞。已知IL-2、TNF-a是T細胞產生的兩種殺傷性細胞因子，T細胞表面的PD-I和癌細胞表面的PD-LI結合后可以抑制T細胞的活性，使其無法識別癌細胞，導致癌細胞的免疫逃逸。教師順勢拋出兩個問題：1T細胞表面的PD-I可以和癌細胞表面的PD-LI結合。基于這個原理，利用免疫學知識為治療癌癥提供一種新思路。2如何才能做到精準打擊而又不損傷正常細胞呢？這兩個問題的解答需要利用到情境信息，還需要運用“細胞間信息傳遞”“免疫知識”和“單克隆抗體”進行綜合分析，超越問題本身情境知識點，從已有知識推廣到未知領域，使學生具備科學家的思維模式，提升學生的生物學學科核心素養。教師提出：既然，宮頸癌對女性的身心健康危害如此嚴重。那可不可以預防呢？馬上有學生回答：可以注射疫苗。在給予學生表揚的同時，繼續提供問題情境：醫生提倡的女性注射宮頸癌疫苗（HPV）有沒有年齡限制？又為什么建議三次注射呢？最后，學生觀看電影《我不是藥神》的片段作為本節課的結尾，了解癌癥給患者及其家屬朋友帶來的生活和心理上的沖擊，樹立關愛健康、關愛生命的觀念，培養崇尚健康文明的生活方式，增強個人的社會責任感。

5教學反思

本節課通過一個個彼此關聯小的情境創設貫串整個課堂教學，將學生的課內學習延伸到課外學習，將學生的學習意義從關注考試延展到關注社會。情境化創設的課堂教學策略是多樣化的。教師要在生物學學科核心素養導向下，進行有效的情境設計，努力使對核心素養評價外顯化，使學生逐步形成適應終身發展和社會發展的必備品格和關鍵能力，肩負起立德樹人的使命。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]張瓊，胡炳仙.知識的情境性與情境化課程設計[J].課程·教材·教法，2016，（6）：26-32.

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