“整體式教學情境”在高三生物二輪復習中的應用
——以“細胞代謝”為例

王彥倉 劉子珍

（甘肅省天水市第一中學 甘肅天水 741000）

1 整體式教學情境的內涵、特點及二輪復習目標

1.1 整體式教學情境的內涵

整體式教學情境是指教師為了達成一定的教學目的所創設的服務于課堂教學全部環節的情境。情境以某一核心主題（大概念）或議題為中心統領整個教學過程，發生于時間軸上的各項教學活動或環節均圍繞該主題或議題展開，引領學生親歷或體驗探究活動過程，最終實現課程的整體性學習。

1.2 整體式教學情境的特點

整體式教學情境是將學生的學習活動看作一個整體，將整體式情境作為學生探究性學習的載體，學生在解決真實情境問題的過程中逐步形成學科大概念。整體式情境的學習活動是一種基于實踐的漸進式深度學習，所形成的大概念能有效地統領學科中個別、零碎化的知識與技能，有助于學生的學習超越特定的情境，遷移應用到各種情境中，是基于大概念教學的指向學科核心素養的教學形式。

1.3 生物高考二輪復習的目標

情境即問題情境，是高考評價體系中的考查載體。高考評價體系中的“四層”考查內容和“四翼”考查要求，要以充分體現核心價值的情境作為載體，即通過選取適宜的素材，再現學科理論產生的場景或是呈現現實中的問題情境，讓學生在真實的背景下發揮核心價值的引領作用，運用必備知識和關鍵能力去解決實際問題，全面展現學科素養水平。這就要求學生新知的產生和能力的提高都源于具體的情境。高三生物二輪復習的宗旨是：引領學生關注知識點之間的內在邏輯聯系和外在關聯，將所學知識連成線、織成網，構建系統化的知識體系，實現概念的內化。基于真實情境的知識應用和問題解決可以實現概念的升華，培養和提升學生的科學思維、科學探究和綜合應用能力。而“整體式教學情境”的學習特點與二輪復習的目標相契合。教師通過一系列學生耳熟能詳的生產生活實際問題創設“整體式教學情境”，構建層層遞進或相互關聯的問題情境，引領并驅動學生去思考、去探究、去解決，把所學的分散的基礎知識應用于解決實際問題。通過小組合作、交流討論，學生從一個個生物學事實或現象中歸納出一般概念，抽提出核心概念，融合成大概念，在問題解決中使必備知識系統化，在解決問題的過程中提升關鍵能力和社會責任。

2 整體式教學情境的創設

2.1 域情分析，甄選主題

筆者所任教的學校位于花牛蘋果的故鄉——甘肅省天水市。花牛蘋果以其色澤鮮艷、味道甜美而享譽國內外。蘋果種植是天水市扶貧攻堅、農村振興的主打產業。對學生而言，他們對家鄉蘋果的熟悉程度與深厚情感根植于他們的血脈和意識之中，甚至部分農村學生親歷蘋果的種植、管理、采摘及儲存銷售的全過程。教師利用學生身邊的資源素材創設教學情境，引領學生運用已有知識探究解決熟悉的現實問題，讓學習成為一個充滿生命活力的真實活動體驗過程，有助于激發學生的興趣，激勵學生的自主探究，達成教學目標。

2.2 創設具體教學情境及問題

確定以蘋果為情境主題后，教師再結合教學內容、課標要求及學生所學內容，優化教學情境，設計相互關聯或層層遞進的問題串，同時注重問題的啟發性、學習的整體性和知識的應用性創新性。

教師設計的整體問題情境：蘋果是我市的主打產業。在外打工的小李今年選擇了回家創業，他承包了100畝蘋果果園。但對于小李來說蘋果種植是一個全新的事業。請運用生物學知識幫助小李解決困惑。

2.2.1 水與蘋果生長

教師創設情境：小李已籌措資金把水引到果園，但在什么時候怎么灌溉，你能幫助小李出謀劃策嗎？并提出驅動問題：①蘋果生長為什么需要水？水到底有何作用？②細胞吸水的方式是什么？影響細胞吸水的外界因素有哪些？③灌溉是為了滿足蘋果樹的水分供應，但傳統農業灌溉是看土壤中是否缺水，較先進的方式是根據細胞汁液濃度。你能設計實驗，測定細胞汁液濃度，為小李的果樹灌溉提供理論依據嗎？④灌溉有溝灌、噴灌和滴灌。你會推薦哪種灌溉方式，為什么？

教師引導學生開展科學探究，使學生樹立節約用水的責任意識，培養學生的生命觀念。

2.2.2 施肥與蘋果生產

教師創設情境：施肥是果園管理的重要方式之一，施肥實際上是補充N、P、K等礦質元素。并提出驅動問題：①礦質元素在植物體內有什么作用？②物質進出細胞的方式有哪些？植物的細胞如何吸收礦質元素？有何特點？③施肥后為什么要澆水？水澆得越多越好嗎？為什么?④大水漫灌或暴雨都會導致土壤板結。為什么土壤板結不利于蘋果樹的生長？⑤隔壁老張去年由于經濟拮據沒有使用化肥，而是拉了幾車雞糞豬糞，結果他家的蘋果不但產量高，而且品質好，賣了好價錢。為什么？針對施肥，你會提出怎樣的建議？

教師引導學生理解生命的物質性，培養學生的科學思維及綠色健康的社會責任意識。

2.2.3 光合作用與蘋果產量

教師創設情境：花牛蘋果中的葡萄糖等有機物主要來源于葉片光合作用產生的有機物。并提出驅動問題：①果園里有幾棵果樹葉色較淡，可能是什么原因？②如何測定葉片中葉綠素含量？③光合作用的實質是什么？光合作用分哪幾個階段，分別在什么場所？為什么暗反應過程只能在葉綠體的基質中進行？④生長在向陽環境中的蘋果顏色更紅甜度更高，為什么？植物的生長離不開光照，光合作用究竟為植物生長提供了什么？⑤你有什么建議可以提高花牛蘋果的產量和品質？⑥蘋果葉既然是光合作用的主要器官，為什么還要進行修剪？

教師聯系學生的生活，使學生從光合作用本質理解生命活動需要物質和能量，構建細胞代謝的大概念，應用所學知識解決問題，提高科學思維和科學探究能力。

2.2.4 細胞呼吸與蘋果生產

教師創設情境：對蘋果中耕松土，每年都要花費很多勞動力。并提出驅動問題：①中耕松土的目的是什么？②細胞呼吸的本質是什么？對細胞的生命活動有什么作用？③眾所周知，細胞呼吸要消耗有機物。是不是在栽培和采摘后呼吸作用越弱越好呢？花牛蘋果成熟后采摘時要輕拿輕放，防止磕碰，運輸時要套泡沫網袋，有何作用？④小李如果反季節銷售花牛蘋果會增加收入，但如何存放花牛蘋果才能保證其品質？⑤如果用含18O的H218O灌溉蘋果園，蘋果樹周圍的空氣中含有那些18O的氣體？試寫出相關的過程（光合作用與細胞呼吸的關系）。

教師引導學生從細胞呼吸的本質感悟物質與能量觀，用相應觀點解決解釋實際問題，提高學生的科學思維和科學探究能力及用所學知識解決生產實際問題的責任意識。

2.2.5 果樹代謝與酶

教師創設情境：花牛蘋果在每年9月中下旬將成熟上市。并提出驅動問題：①花牛蘋果在成熟過程中會顏色變紅、甜度增加、酸味消失，為什么？②蘋果變甜主要是淀粉轉化為葡萄糖，而淀粉轉化為葡萄糖在體外化學實驗中需什么條件才能發生？在蘋果果實中易發生轉化的原因是什么？③既然淀粉水解、光合作用、細胞呼吸都是發生在細胞特定區域的化學反應。為什么這些反應能在常溫常壓發生？④什么是酶？它的來源是哪里？有何特點？催化光合作用的酶、呼吸作用的酶與淀粉水解的酶一樣嗎？光合作用能否在線粒體中進行，為什么？⑤酶在生產實踐中有哪些應用？⑥果樹生長離不開正常的呼吸作用，光合作用必須大于呼吸作用。催化兩種反應的酶不同。如何解決這一矛盾？

設計意圖：教師促進學生感悟細胞代謝是發生在特定區域的酶促反應，光合呼吸等代謝活動都要適度，使學生理解生命的復雜性和整體性，從而建立物質與能量觀、穩態與平衡觀，提升科學思維能力。

3 結果分析與評價

教師引導學生思考問題，幫助學生自主構建自己的概念體系：①蘋果的栽培、管理、貯藏用到了哪些所學知識（基礎知識、基本原理）？這些知識之間有什么關聯？②如果你是蘋果園藝專家，你將如何指導小李以實現豐產增收？③為什么天水的花牛蘋果以色鮮、味美，受到消費者的青睞？④有外地客商在品嘗了花牛蘋果后，決定引種到當地栽培，他能如愿嗎？你怎樣評價這件事？

教師設計應用細胞生命活動需要物質和能量的大概念解決或評價實際問題或現象，檢測學生生物學科核心素養的發展水平。在學生回答的過程中，教師以學生發展為本，以生物學課程內容學業質量標準為依據，以學業評價促進學生的發展。

4 教學反思

本節課以花牛蘋果為主題，以花牛蘋果的栽培、管理、銷售、貯藏為情境，以“物質與能量觀”為主線，設置一系列層層遞進的問題串，激發了學生的學習熱情。教師引導學生回憶、重現所學有關水份代謝、礦質營養、光合作用、呼吸作用及酶的基礎知識，使學生厘清各知識點之間的內在邏輯關系和外在關聯，并引導學生應用所學知識解釋生產生活中的生物學現象，使學生加深理解，升華了對生命本質的認識。學生在對問題討論評價交流的過程中，提高了綜合所學知識解決實際問題的能力，歸納概括出“生命活動需要物質和能量”的核心概念。