核心素養視閥下的高中生物學情境教學設計策略

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

在現代教育體系的框架內，核心素養已成為教學設計的核心要素。該概念著重培養學生適應快速變化社會和工作環境的關鍵能力，包括認知能力、溝通能力、合作能力、自我管理能力、文化與道德素養、數字素養及社會參與能力等。2目前，高中生物學教學仍側重于知識的直接傳授和記憶，較少涉及情境教學和學生生物學學科核心素養的培養?！镀胀ǜ咧猩飳W課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》強調學生對知識的理解和應用，然而在實際教學中仍普遍存在對知識點的機械講授和重復練習的現象，忽視生物學學科的實驗性和探究性，進而限制學生創新思維和問題解決能力的發展。例如，教師在教學細胞衰老和死亡等復雜生物學概念時往往采用簡單闡述的方式，導致學生缺乏深入探索和全面理解這些概念的內在動力，這不僅會削弱學生對生物學的興趣，還難以激發其好奇心和學習熱情。

為了更有效地提升生物學學科的學習效果，筆者認為有必要對傳統教學模式進行深入的反思和革新，具體措施包括增加實踐活動的比重，鼓勵學生通過實驗、探究和項自作業等方式主動學習并應用知識。這一措施旨在幫助學生深化對復雜生物學概念的理解和內化，同時激發其學習興趣和創造潛能，從而為未來的學術研究和職業生涯奠定堅實基礎。

在教學模式的改進探索中，情境教學策略被廣泛采納。4作為生物學教學中重要的教學方式，情境教學法以學生為中心，強調在具體且富有意義的情境中展開學習活動，旨在提高學生的知識理解和應用能力。該教學方式強調運用真實或模擬的情境，鼓勵學生積極主動參與學習過程，綜合應用知識與技能，并通過小組合作與互動環節，結合反饋與評價機制，促使學生反思學習過程和成果，從而不斷推動學習進步與自我完善。因此，情境教學法為學生營造了一個更加豐富、真實的學習環境，使學生可以在具體情境中學習和應用生物學知識，有效提高學生的學習主動性、批判性思維和創新能力。6

1 教材分析及設計思路

“細胞的衰老與死亡\"源自人教版普通高中教科書《生物學·必修1·分子與細胞》以下簡稱“教材”第6章第3節，涵蓋了細胞生命周期的重要內容。教材中詳細介紹了細胞衰老的生物學機制，包括端?？s短、DNA損傷累積及自由基作用等理論，并探討了細胞死亡在維持生物體健康時發揮的重要作用。本節內容不僅涵蓋生物學的基本概念，還涉及復雜的生命現象，這就要求學生在記憶相關知識的同時，綜合理解其科學原理和生物學意義。

本節內容所討論的細胞衰老與人類健康、疾病防治等實際問題緊密相關，教師可以依托教材內容，設計貼近學生生活經驗的教學情境，引導學生通過小組討論、案例研究和實際操作等方式，探究細胞衰老的機制及其對人類生活的影響。在教學過程中，教師通過不斷提問和思維挑戰的方式，鼓勵學生進行批判性思考和創新性思考。此外，教師在創設情境時可以引導學生思考與細胞衰老和死亡相關的倫理道德和社會問題，將情感與價值觀教育融人其中，旨在幫助學生系統掌握細胞衰老和死亡的相關知識，同時培養其科學探究能力、批判性思維及社會責任意識。

2學情分析

學生能夠理解并分析諸如細胞衰老的分子機制等復雜的科學概念，且已經掌握細胞結構、DNA復制和蛋白質合成等基礎生物學概念，為深入探究細胞衰老和死亡奠定理論基礎。然而，鑒于學生之間在認知能力和思維方式上存在顯著差異，且學習習慣各不相同，學生在學習“細胞的衰老和死亡”一節時，需要在認知、情感和技能方面獲得適當的支持，以促進其全面發展。因此，教師應當充分認識到學生學情的多樣化，并據此設計針對性的教學策略，以滿足不同層次學生的需求。

3基于生物學學科核心素養的情境教學設計

3.1教學目標

在核心素養視閾下，本節課的教學目標不能僅局限于學科知識的掌握，還應包括技能的發展、情感態度與價值觀的培養。具體而言，教師可以設置如下的教學目標。

（1）能夠理解細胞衰老和死亡的基本概念；掌握細胞衰老的機制，以及這些機制如何影響細胞和整個生物體；認識細胞死亡的生物學意義，了解細胞凋亡在生物體健康維持過程中的重要作用。

（②通過案例分析、實驗操作等活動，提高觀察分析、實驗設計及問題解決能力，培養批判性思維。

（3）激發對生命科學的興趣，培優科學思維，樹立積極的情感態度與價值觀；在探討延緩衰老等議題時，積極思考相關倫理和社會責任問題，培養尊重和關愛老人的意識。

3.2教學策略

在對“細胞的衰老和死亡”一節進行教學設計時，教師可以巧妙融入一系列富有趣味性且貼近生活實際的案例，以達成既定的教學目標。首先，教師通過引入諾貝爾生理學或醫學獎得主伊麗莎白·布萊克本（E.H.Blackburn）關于端粒和端粒酶的研究，創設真實情境，激發學生的學習興趣與求知欲。隨后，教師設計探究活動，指導學生探究日常飲食對細胞衰老的影響，并開展洋蔥細胞染色觀察的實驗活動，觀察細胞衰老的特征。在此基礎上，教師鼓勵學生自主閱讀教材，并分享生活中關于衰老的親身經歷或見聞，舉例探討應對衰老的策略，思考與討論衰老現象，進而明確細胞衰老和死亡的特征與區別。

在課程設計中，教師采用名人案例與生活實例創設情境，不僅有效激發學生的學習興趣，還引導學生對衰老現象形成正確認知和應對策略。本節內容緊密聯系生物學前沿知識及社會熱點話題，能夠強化學生的社會責任意識，顯著提高其學習生物學的興趣與熱情。

3.3教學過程

3.3.1 情境創設，案例引入

教師首先通過視頻介紹伊麗莎白·布萊克本關于端粒和端粒酶的開創性研究，并簡述其獲得諾貝爾生理學或醫學獎的歷程，創設情境激發學生的學習興趣。隨后，教師播放涵蓋人類從出生到衰老直至死亡過程的視頻，引發學生思考衰老現象及其與細胞的內在聯系。同時，教師引導學生回憶細胞相關知識，導入新課。在這一過程中，學生能夠更好地理解本節課的學習內容，為深人探索細胞衰老和死亡的復雜過程奠定基礎。

3.3.2明確目標，知識講解

教師采用多媒體手段展示細胞生命周期的各個階段，將復雜概念形象化且易于理解。教師可著重闡述導致細胞衰老的幾個核心機制，包括端粒的逐漸縮短、DNA的損傷積累以及自由基引起的損傷等，有助于學生理解這些生物學過程是如何在分子層面發生的。此外，教師還可以介紹細胞死亡，尤其是程序性細胞死亡在維持整個生物體健康中的重要作用，并探討其與細胞衰老相互作用的機制。

3.3.3閱讀材料，自主學習

教師將學生分成小組，并把抗氧化劑食物標簽及功效介紹分配給各個小組。學生通過閱讀相關資料，探討食物可能對細胞衰老產生的影響，并選取代表進行簡短匯報。教師對學生的匯報進行點評，以促進學生深入理解細胞衰老的機制。

3.3.4結合實驗，深入探究

教師指導學生開展洋蔥細胞染色觀察實驗，通過觀察不同時期洋蔥的細胞結構變化，分析細胞衰老的特征。

（1）實驗準備

材料準備：不同時期的洋蔥、顯微鏡、染色劑、刀片、滴管、蓋玻片等。

理論介紹：在實驗開始前，教師講解洋蔥細胞的基本結構、顯微鏡使用方法以及需要觀察的特征，如細胞形狀、細胞大小等。

（2）實驗操作指導

步驟演示：教師示范如何正確地切取洋蔥表皮組織、涂抹染色劑并將蓋玻片覆蓋在洋蔥表皮上。

學生操作：學生按照示范步驟進行操作，使用顯微鏡觀察并記錄不同時期洋蔥細胞的形態。

（3）觀察與記錄

細胞特征觀察：教師指導學生觀察細胞的形態，如細胞壁的清晰度、細胞核的位置和大小等，并詳細記錄觀察結果。

對比分析：教師引導學生觀察并對比不同時期洋蔥細胞的差異，識別衰老細胞的特征，如細胞形態的變化等。

3.3.5數據整理，互動討論

學生將實驗中觀察到的細胞特征整理成報告并分享觀察結果，討論不同時期洋蔥細胞之間的差異及其可能代表的衰老特征。此外，學生將實驗結果與理論知識相結合，嘗試解釋細胞衰老的生物學原理，并結合伊麗莎白·布萊克本關于端粒的研究結果，深入討論實驗觀察結果與科學研究之間的關聯。同時，教師鼓勵學生分享日常生活中應對衰老的實際案例，引發其對衰老現象的深入討論。

3.3.6課程回顧，總結思考

教師重述核心概念，并回顧端粒研究成果，以及細胞衰老與死亡的基本概念、類型和基本過程，深化學生認知。隨后，教師總結學生在實驗中觀察到的不同時期洋蔥細胞特征及其衰老過程中的變化，強調實驗觀察結果與細胞衰老理論之間的聯系。教師鼓勵學生分享對實驗活動和課程內容的感受，尤其是關于細胞衰老的認識及其對個人和社會的影響。

學生根據課程內容或實驗操作提出疑問，教師予以解答，加深學生對課程內容的理解和內化。

3.4教學評價

在核心素養視閾下的高中生物學課堂情境教學中，教師應采用多元化的評價方式以全面評估學生的學習效果。例如，教師通過測試或提問，評估學生對細胞衰老與死亡的基本概念、類型、基本過程以及衰老機制的理解程度；通過觀察學生在洋蔥細胞染色實驗中的操作過程，并閱讀實驗報告，評價其觀察、分析和實驗設計能力；通過觀察小組討論和課堂互動表現，評估學生的批判性思維和問題解決能力。]

教師需要評估案例教學與情境創設的效果，通過觀察學生在小組活動和實驗中的表現，判斷這些教學策略是否能夠促進學生的主動學習和合作能力的發展。同時，教師從案例引入、知識講解、實驗操作及討論反饋方面，評估教學過程的流暢性和適宜性。8全面的教學評價不僅能夠確保教學活動達到預設的教學目標，還可以促進學生的全面發展。

3.5教學反思

在教學策略的設計與實施過程中，教師應及時關注學生的反饋，并據此不斷調整教學方法。本節課針對“細胞的衰老和死亡”的教學目標進行詳細的教學設計，基本實現幫助學生理解與掌握教學內容的教學目標，但在整個過程中仍有一些需要優化的方面。

（1）理論與實踐結合，保證教學內容的適宜性。在本節課的教學設計中，教師巧妙運用伊麗莎白的研究案例和洋蔥細胞實驗，將理論知識與實踐操作相結合，使生物學概念具象化。然而，部分學生仍然難以理解端?？s短等復雜概念。因此，在后續優化課程設計時，教師可以結合圖解與多媒體手段輔助教學，幫助學生深入理解。

（②案例與實驗驗證，保證教學方法的科學性。本節課選取伊麗莎白的研究作為案例，激發學生的學習興趣并提高其學習動力，同時學生積極參與洋蔥細胞染色實驗。然而在實驗過程中，部分學生的操作不太熟練，教師在教學過程中應進一步強化實驗前的培訓指導及演示。

（③）學生互動與討論，保證教學效果的有效性。在教學設計時，教師應探索如何更有效地調動每個學生的積極性，例如通過設置更具有挑戰性的議題或調整小組成員等方法優化互動與討論環節。在教學過程中，教師應密切關注學生互動與討論的積極性，以即時評價教學策略的有效性。

心素養發展提供了強有力的支撐與推動。

4總結

以“細胞的衰老和死亡\"為例的高中生物學情境教學設計體現了核心素養視閥下教學設計的重要意義與積極成效。通過結合實際案例、實驗操作和情境創設，本節課不僅使學生全面且清晰地理解細胞衰老與死亡的基本概念、機制及生物學意義，而且有效地提高學生的觀察分析能力、批判性思維和問題解決能力。筆者通過引入伊麗莎白的研究案例和洋蔥細胞染色觀察實驗，實現理論知識與實踐操作的有效結合，一定程度上激發學生的學習興趣并提升其實踐參與度。此外，通過小組討論和實驗活動，學生的團隊協作能力和交流技巧得到顯著提高。教學過程中的倫理討論，能夠引導學生思考科學研究與社會責任之間的內在聯系，促進其情感態度與價值觀的發展。綜上所述，本教學設計不僅能夠實現預設的教學目標，還在生物學知識掌握、科學技能提升、情感態度與價值觀培養等多個維度上，為學生的生物學學科核

參考文獻

[1王永明.情境教學模式在高中生物學教學中的應用J」中學課程輔導，2023（31）：57-59.

[2]王爽.雙重化情境統籌學習路徑的探索以“細胞的衰老和死亡”教學為例[J.今日教育，2023（5）：64-65.

[3]汪梅.指向核心素養的情境教學設計——以“DNA的結構”為例[J].中學生物教學，2023（9）：39-41.

[4]汪芷先，黃德娟，劉云海，等.基于生物學學科核心素養的課堂教學設計——以“細胞的衰老和死亡”一節為例[J].中學生物教學，2023（6）：70-71.

[5陳麗娟，李進華，朱勇.基于落實生物學學科核心素養的新教材探析與思考——[J].中學生物教學，2023（2）：43-45.

[6]趙功平.情境教學在培養初中生物學學科核心素養中的應用LJ].中學生物教學，2022（24）：23-24.

[7]盧明明.談高中生物學教學中生命觀念的建立——以“細胞的衰老和死亡\"為例[J].生物學教學，2019，44（3）：18-20.

[8]袁錦明.基于核心素養的目標導引教學——以\"細胞的衰老和凋亡\"為例[J].中學生物教學，2019（Z1）：61-63.