指向核心素養的高中生物情境教學策略

曹久虎 鄭桂芬

摘 要：新課標明確指出，高中生物教學需重視學生社會責任意識、科學探究能力、科學思維以及生命觀念四大核心素養的培養，在此背景下，以核心素養培養為指向，革新高中生物教學模式成為必然。情境教學法作為新型教學方法之一，具有多樣化、具體化等特征，教師采取情境教學法能夠有效指導學生將知識初級理解與關聯轉化為高階探究創新思維，推動核心素養培養目標的達成。對此，本文將對核心素養視域下高中生物情境教學對策進行探究，重點分析教學目標梳理、多元情境創設以及情境活動組織的實行方法，推動高中生物情境教學整體結構的完善，助力學生核心素養養成。

關鍵詞：核心素養；高中生物；情境教學

核心素養指向下的高中生物情境教學主要是指教師以核心素養培養為目標，選取符合學生真實學習需求的多元情境，以任務單與多元活動為重點，指導學生在任務與活動中構建生物概念、訓練思維、理解方法、提升能力以及發展素養的教學模式。教師采用該教學模式能夠有效推動學生問題解決能力、生物學習主動性、社會責任意識以及科學思維的提高，達成新課標下高中生物教學目標，因此，以核心素養為導向的情境教學模式成為高中生物教師的關注點。但是，在實踐核心素養指向下的高中生物情境教學時，部分教師存在對教學實踐核心流程與策略方法把握不足，致使高中生物情境教學難以達成培養學生生物核心素養的效果，影響高中生高階思維成長。對此，探究核心素養視域下高中生物情境教學對策方法尤為必要。

一、核心素養指向，梳理教學目標

（一）課標分析與教材分析

高中生物教師在教學之前需挖掘課標中教學提示、內容要求、學業質量標準、學業要求等內容，解讀教材中小節內容與整章內容等信息，明確核心素養培養目標的教學內容載體，確定課程教學行為標準與行為內容。同時，高中生物教師還需以概念層級為依據，劃定課時的核心知識并分析知識內容承載的核心素養類型，明確課時核心素養培養的側重點與針對點，保障核心素養培養與教學內容的高度接軌，提升核心素養培養的協調性。教師通過分析課標與教材，明確“教什么”“學到哪”以及“學會什么”等，進而有效開展教學。

以《伴性遺傳》（人教版必修2）為例，教師在分析課標與教材階段，需明確新課標指出“伴性遺傳”的教學要求為知識性目標理解水平。從學業的角度出發，教學要求為：提升學生統計與概率相關知識運用能力、提高學生種群內某一遺傳性狀變化與分布解釋與預測能力、遺傳與變異觀點運用能力、常規遺傳技術生產生活運用的解釋能力、不同婚配方式下子女基因型與表型情況預測能力等。在教材分析階段，教師需明確“伴性遺傳”的課程地位，即承上啟下，是變異與人類遺傳病學習基礎、“基因在染色體上”理論學習的延伸。同時，教師需明確相較于舊版本教材而言，新教材增加X、Y染色體掃描電鏡圖片與蘆花雞圖片、重編紅綠色盲發現史（引入證據性原始論文與實證）、以色盲患者安全為考量設置交通信號燈（融合了關懷他人的德育元素）等，進而明確有效的教學內容。

（二）學情考查與目標細化

教師進行學情考查主要是明確行為主體的認知情況，為教學目標細化奠定基礎，是提升教學目標的針對性與個性化的關鍵。高中生物教師在學情考查時，需了解學生學習起點、學習水平等方面情況。在此基礎上，遵循層次性原則，尊重學生能力差異，細化“學什么”“怎么學”。在學情考查完成后，高中生物教師需以“行為內容”“行為主體”“行為標準”以及“行為條件”等為依據，具體化梳理各層次學生的教學目標，為學生深度學習、核心素養成長以及反思評價等奠定基礎[1]。

以《伴性遺傳》（人教版必修2）為例，教師在學情考查與目標細化階段，需明確學生在學習“伴性遺傳”前已經了解了“常染色體”“常染色體遺傳圖解”“性染色體”等知識，但對“性染色體”遺傳圖解的書寫方法、遺傳系圖譜等知識了解不足。此時，若教師直接讓學生圖解歸納“六種遺傳”的特點，學生極易出現無從下手的窘境。而如果教師先指導學生轉化“遺傳圖解”與“遺傳系譜圖”，再展開綜合分析，則更易達成教學目標，同時，若教師僅要求學生簡單書寫，學生則極易出現消極懈怠情緒，參與熱情不高。相較而言，教師利用情境創設的方法更利于學生參與熱情的調動，由此，選擇情境教學法組織課程活動。在細化教學目標階段，教師可將目標設定為：科學探究意識培養——組織色盲調查活動與設定生物學探究問題，生命觀與科學思維培養——組織遺傳咨詢師體驗活動，指導學生圖解“六種婚配方式”、分析預測后代患病率以及歸納總結伴X染色體的隱性遺傳病特點等，科學思維培養——組織演繹推理活動，教師需指導學生判斷基因在性染色體上的位置、運用伴性遺傳規律解決情境問題、提出優生與生產實踐建議等，社會責任意識培養——組織“生男生女誰做主”的解釋活動，指導學生運用伴性遺傳與性別決定等生物知識破除偽科學與迷信，引導學生理性看待實際生活中的遺傳病，培養學生關愛他人的意識。

二、多元情境創設，打造深度學習氛圍

（一）科學史情境，培養科學思維

科學史情境主要是指以科學家生物探索過程史料為主要素材的情境類型，具有故事性、生動性以及時代性等特征，能夠實現科學思維與素養的具象化，推動學生嚴謹大膽、孜孜不倦、大膽質疑等實踐探索意識的養成。教師在創設科學史情境時，注意要點為：一是關聯性。高中生物教師需確保“科學史”與課程知識內容相關聯，以激發學生課程知識學習探索意識，為深度學習奠定意識基礎。二是真實性。高中生物教師需保障“科學史”的真實性與可查性，為學生嚴謹科學意識的養成奠定基礎[2]。

以《細胞是生命活動的基本單位》（人教版必修1）為例，教師在科學史情境創設階段，須先明確“細胞是生命活動的基本單位”的課時聚焦點為“細胞學說”，由此，教師可以“細胞學說”為原點創設“科學史情境”；其次，教師需遵循關聯性與真實性原則，篩選情境素材。具體表現為：以“細胞學說”為導向，結合“細胞學說基礎”與“細胞學說成型”的課程內容，可選素材包括：“細胞學說基礎”——維薩里（解剖大量尸體與發表《人體構造》—人體器官水平構造）、比夏（器官解剖觀察）、羅伯特·虎克（顯微鏡觀察植物木栓組織——小室命名“細胞”）、列文虎克（觀察細胞——細菌、紅細胞以及精子等）以及馬爾比基（觀察微細結構=細胞質、細胞壁等）。“細胞學說成型”——施萊登（觀察柱頭、胚珠以及劃分組織-植物細胞學說）、施旺（研究個體發育過程與細胞形成機理-動物體由細胞構成等）、耐格里（植物分生區新細胞觀察——新細胞的產生）、魏爾肖（總結歸納受精卵分裂等——新細胞由細胞分裂產生）。此后，教師可通過匯總呈現“科學史表格”與相關人物紀錄片的方式，匯總呈現“細胞學說”發展歷程，讓學生在了解科學史的過程中吸納“細胞是生命活動的基本單位”的相關知識點，同時通過這種方式推動學生科學觀察意識、總結歸納意識等科學思維的養成。

（二）生活體驗情境，培養生命觀念

生活體驗精神主要是指以學生生活環境為主要素材的情境類型，具有生活性與可接觸性等特點，能夠有效激發學生學習興趣、增強學生生物知識理解度以及培養學生尊重生命意識等。教師在創設生活體驗情境時，注意要點包括：一是生活性。高中生物教師需以學生日常實際生活環境為出發點，挖掘高中生生活中可接觸的情境素材，包括實物與場景等，增強生活情境體驗感。二是易懂性。高中生物教師需保障生活情境素材的易懂性，能夠實現抽象生物知識的具體化與簡單化，以保障生活體驗情境價值實現[3]。

以《細胞呼吸的原理和應用》（人教版必修1）為例，教師在創設生活體驗情境時，首先需明確遵循生活性與易懂性原則，挖掘貼近學生生活與課時內容的情境素材，主要包括：水果冰箱儲存、創可貼或紗布包扎傷口、密封地窖儲存食物、糧油種子風干儲存等。此后，教師可通過直接呈現上述生活素材的方式，如圖片呈現、視頻呈現等，直觀沖擊學生視覺，引發學生思考；其次，教師需明確各生活素材相關聯的課時知識點，包括：冰箱儲存水果——溫度降低，酶活性降低，呼吸作用減弱，進而實現水果保鮮時間延長，核心知識點為“細胞呼吸與溫度的關系”。創可貼或紗布包扎傷口——抑制厭氧菌的繁殖與無氧呼吸，核心知識點為“細胞呼吸與02濃度的關系”。地窖存儲食物——CO2濃度高，有氧呼吸被抑制，進而達到保鮮食物的效果，核心知識點為“細胞呼吸與CO2濃度的關系”。糧油種子風干存儲——含水量降低，呼吸作用降低，有機物消耗減少，核心知識點為“細胞呼吸與含水量的關系”。在呈現生活素材的過程中，以文字、口述等形式標注知識點，實現知識與生活素材的有機融合，進而達到培養學生生物知識生活運用意識，引導學生探索與思考生活生物學知識的興趣，逐步實現社會責任意識的養成。

（三）直觀教學情境，強化知識學習

直觀教學情境主要是指以清晰、直觀元素為主要素材的情境類型，能夠有效實現抽象生物知識的具體化，增強學生對生物知識的理解，為學生科學思維的養成提供助力。教師在創設直觀教學情境時，注意要點包括：一是直觀性。高中生物教師需明晰直觀教學情境的核心為“直觀”，可利用多媒體、教具以及掛圖等工具直觀呈現生物知識，實現生物知識的具體化。二是生動性。高中生物教師需明晰“直觀”并不意味著干巴、直接的文字呈現，應當靈活借助圖片、視頻等生動元素，動態化呈現生物知識內容，增強情境體驗感。

以《細胞的增殖》（人教版必修1）為例，在創設直觀教學情境時，首先，教師須明確“細胞的增殖”的課時重點為“植物細胞的有絲分裂”。“植物細胞的有絲分裂”知識具有抽象性特征，學生難以單純從文字中感受“植物細胞的有絲分裂”。由此，教師可采用“直觀教學情境”生動化與直觀化呈現課時重點內容，降低學生知識理解難度；其次，在直觀教學情境創設階段，教師可以“分裂期”為圍繞點，選取細胞有絲分裂的模式圖與顯微圖，讓學生直觀了解植物細胞在前期、中期、后期以及末期的有絲分裂的變化過程。同時，教師可在圖片的旁邊標注相應知識點，有效銜接直觀圖片與課程知識點，具體表現為：在分裂前期圖片中，標注“染色質轉為染色體，單條染色體包含兩條并列姐妹染色單體，核仁解體且核膜消失，細胞兩極出現紡錘絲且生成紡錘體”。在分裂中期圖片中，標注“紡錘絲牽引染色體運動且染色體著絲粒排列于細胞中央同一平面，赤道板即平面和紡錘體中軸相垂直”。在分裂后期圖片中，標注“姐妹染色單體拆開為兩條染色體，同時，經紡錘絲牽引至細胞兩極，讓細胞兩極擁有各自單獨染色體，兩套染色體的數目形態一致，單套染色體形態數目與親代細胞分裂之前一致”。在分裂末期圖片中，標注“染色體至細胞兩極逐步轉化為染色質，紡錘絲逐步消失，核膜與核仁出現，赤道板處出現細胞板且逐步擴展，生成細胞壁”。

（四）實驗教學情境，培養探究意識

實驗教學情境主要是指以生物實驗為主要素材的情境類型，能夠有效促進學生實驗探索意識與實驗操作能力的提高。高中生物教學本身以實驗教學為重點，重視學生動手實驗能力的培養，所以生物教師需重視實驗教學情境的創設。教師在創設階段，注意要點為：一是適當性。實驗教學情境包括實驗示范情境與實驗實操情境，實驗示范情境主要由教師親自實驗演示或借多媒體展示實驗過程，實驗實操情境則主要由學生直接體驗實驗過程。高中生物教師可結合教學條件選擇適當實驗教學情境類型。二是指導性。在教學實驗情境創設階段，高中生物教師還需組織實驗討論活動、實驗結果分析活動以及知識點總結活動，指導學生對實驗情境進行思考，增強實驗教學情境教學效果。

以《細胞呼吸的原理和應用》（人教版必修1）為例，教師在創設實驗教學情境時，首先需明確“細胞呼吸的原理和應用”的重點實驗為“探究酵母菌細胞呼吸的方式”，教師可以此為重點創設實驗教學情境；其次，教師可先引入生活元素，如“生活中，蒸饅頭與釀酒的發酵現象”，吸引學生注意力。同時，借助“生活現象”指導學生思考“酵母菌產生酒精的環境情況”的生物知識內容。此后，結合現有教育資源，教師可打造實驗實操情境，即：直接將學生帶到實驗室，由學生親自動手展開實驗，直觀接觸與感受實驗環境與過程。在實驗過程中，教師需遵循指導原則，提出相應問題，如“怎樣判斷CO2與酒精的產生？”“如何保障酵母菌正常生活？”“實驗的有氧條件與無氧條件應如何控制？”

（五）社會熱點情境，培養社會責任

社會熱點情境主要是指以社會熱點事件或問題為主要素材的情境類型，具有實時性、生活性等特點，能夠有效豐富課程教學資源，推動學生社會責任意識的提高。教師在創設社會熱點情境時，注意要點包括：一是熱點性。高中生物教師需確保情境素材屬于備受關注的事件或問題，借以提升學生情境探索興趣。二是教育性。高中生物教師需確保情境素材與教材知識、學生身心發展規律等相關聯，以保障社會熱點情境的知識講授傳遞價值與三觀塑造價值等，推動學生知識學習能力與社會責任意識的共同成長。

以《生物多樣性及其保護》（人教版選擇性必修2）為例，教師在創設社會熱點情境時，首先，需明確“生物多樣性及其保護”直接指向于的社會熱點為“生態環境保護”。由此，教師可以“生態環境保護”為情境主題，創設社會熱點情境，培養學生社會責任意識；其次，在社會熱點情境創設階段，教師細化“生態環境保護”主題，具體分支主題涉及“全球性生態環境問題”“生物多樣性保護”以及“可持續發展”等。結合生活實際，各分支主題涉及的情境素材包括：“全球性生態環境問題”——“南極氣溫上升”“北極甲烷大爆發”。“生物多樣性保護”——“新型冠狀病毒性感染”“SARA病毒”。“可持續發展”——“只有一個地球”“綠水青山就是金山銀山”等。教師通過引入社會熱點問題與事件的方式，可增強學生對生物學社會價值的理解，引導學生樹立良好生態意識，推動學生愛護地球、保護環境等社會責任意識的養成。

三、情境活動組織，增強深度學習體驗

多元活動是增強高中生物情境教學模式中情境體驗感的重要手段，能夠有效推動高中生物情境教學模式核心素養培養價值的達成，為學生深度學習提供支持引導。教師在組織多元活動時，應重視任務思考活動、實踐思考活動組織，策略要點表現如下述。

（一）任務驅動活動

任務驅動活動主要是指以“任務單”為核心組織的課堂思考活動，以深度挖掘課程知識內容為活動目標。教師在實踐階段，注意要點為：首先，高中生物教師需以情境為圍繞點，遵循層次性原則，布置遞進性學習任務，指導學生由淺及深的探知情境承載的高中生物知識，提升知識學習效果。其次，生物教師在任務思考解決過程中，需鼓勵學生勇敢提出質疑或意見，表達自身新想法或新疑問，進一步完善“任務單”，增強教學效果。

以《DNA的結構》（人教版必修2）為例，教師在組織任務驅動活動時，首先，須遵循遞進性與層次性原則，依托情境與各素材資源，發布任務單。具體表現為：任務一，分析DNA為什么結構，什么是雙螺旋結構？（播放《等著我》公益視頻，引入親緣關系確定方法——DNA鑒定）。任務二，閱讀資料，分析模型建構法的思路（引入DNA衍射圖譜、鮑林人物資料）。任務三，回顧DNA基本單位、組織組成，使用圖表的方式展示。任務四，分析一條鏈上脫氧核苷酸的鏈接，探索磷酸二酯鍵的形成，解讀一條脫氧核苷酸鏈游離磷酸基團與游離脫氧核糖數量，分析DNA初步水解與徹底水解產物（資料引入托德合成二核苷酸）。任務四，猜想DNA由多少條脫氧核苷酸鏈構成，說明理由？（引入威爾金斯、富蘭克林的相關研究資料）。任務五，分析堿基的位置，探索四種堿基的配對（引入沃森與克里克構建的模型資料）等；任務六，探索DNA雙螺旋結構（引入威爾金斯與富蘭克林的相關資料數據）。其次，教師可讓學生以小組為單位，采用合作討論的方式，思考與解決任務單問題，達成提升學生思考能力的效果。

（二）實踐思考活動

實踐思考活動是任務思考活動的延伸，以指導學生探知延伸性知識內容為活動目標。教師在實踐階段，注意要點為：首先，高中生物教師需明確實踐思考活動類型包括合作學習與獨立學習。合作學習多以小組合作為主要形式，通過組間競爭、組內互助的方式，促進學生思維碰撞，達到擴展學生思維、培養學生合作意識與互助觀念的效果。獨立學習以個體學習為主要形式，教師通過指導學生展開觀察、調研、設計以及制作等多元活動的方式，推動學生科學探究能力的提升，相較于合作學習而言，獨立學習更具有高效性與個性化特點，同時，對學生自我約束力與生物學習能力要求更高。

以《DNA的結構》（人教版必修2）為例，教師在組織實踐思考活動時，可組織“DNA分子結構特點總結”活動，引導學生探索DNA分子結構的特點、了解生活動類似雙螺旋結構的物體、感知相關科學家事例，并將成果與其他同學分享。此外，教師還可組織“模型建構大賽”，讓學生以合作學習為形式，制作雙螺旋結構模型。評選最美觀、簡易以及科學的模型，增強學生學習成就感。而且，教師還可組織課后獨立學習活動，繪制“DNA的結構”的學習思維導圖，總結“DNA的結構”的概念知識與科學事實等，提高學生歸納總結能力。

結束語

綜上所述，高中生物教師在核心素養培養背景下組織情境教學時，需重視高階目標確定，以統領整個課堂節奏，同時把控情境教學模式的核心——情境，立足課時內容、學生學情以及教學目標，擇定恰當情境類型與情境素材，為學生深度學習奠定環境基礎。此后，教師應以情境為圍繞點組織任務思考活動與實踐思考活動，引導學生展開深度學習，推動核心素養培養目標達成。

參考文獻

[1]楊錦輝.核心素養導向下的高中生物教學問題情境創設[J].情感讀本，2023（14）：110-112.

[2]羅春裕.芻議應用情境教學培養高中生物核心素養[J].課堂內外（高中教研），2022（8）：106-108.

[3]王丹，唐元宵，徐忠東，等.核心素養背景下如何利用真實性情境進行高中生物概念教學：以“核酸是遺傳信息的攜帶者”為例[J].中學生物學，2022，38（4）：8-11.