新高考模式在評估學生學業水平時不再局限于知識掌握,而是更加強調對學生綜合素質、創造性思維與動手能力的考查。新高考模式打破傳統高考的固定模式,給予學生更多選擇權,要求學校與教師注重學生個性化發展與綜合能力培養。然而,傳統高中生物教學模式多以教師講授為主,學生被動接受知識,缺乏主動探究與實踐的機會,導致學生對生物知識的理解較為膚淺,科學思維與實踐能力難以得到有效培養,無法適應新高考模式下的教學變革。基于此種背景,高中生物教學需引入新的教學模式。情境教學模式可以通過創設與生物知識相關的生動情境,促使學生在情境中感受知識的產生與發展過程,可以有效培養學生的科學思維和實踐能力,大幅提高高中生物學習效果。如何在新高考模式下有效運用情境教學模式,確保該模式能夠更好地服務于高中生物教學已成為現階段高中教學面臨的重要課題。基于此,現針對新高考模式下高中生物情境教學的運用展開深入研究,以期為高中生物教學提供新模式、新方法。
一、新高考模式下高中生物情境教學內涵
新高考模式下,高中生物情境教學作為落實學科核心素養的重要路徑,其內涵呈現多維度教育價值重構特征。高中生物情境教學通過情境化具體環境承載教學內容,通過創設生物科技應用、生態保護實踐、生命健康議題等現實場景,搭建學科知識與生活世界的橋梁,可以有效解決單一傳統教學內容知識碎片化、應用化的問題。新高考模式下高中生物情境教學的核心特質表現為:一是知識技能情境化,將抽象晦澀的生物知識融入具體的情境當中,如通過“人乳頭瘤病毒檢測”實現基因擴增基本原理的講解,加深學生對于生物基因檢測技術認知;二是思維發展的結構化,通過情境下的復雜問題鏈設計,引導學生使用科學研究手段研究基因編輯、生態修復策略等問題,培養學生科學思維與社會責任意識;三是能力培養實踐化,通過實驗室情景化、科研任務設計等強化學生的科學探究能力和創新能力,符合新高考中的實驗探究及綜合應用能力等要求。
新高考模式下高中生物情境教學徹底打破傳統課堂邊界,利用“情境一問題一行為一評價”的閉環設計,既能夠落實高中生物新課程標準中“內容聚焦大概念”的基本要求,還能夠實現知識與素養的有機結合,可以為新時代適應性人才培養提供有效途徑。
二、新高考模式下高中生物情境教學的實際價值
(一)指向學科素養的系統性構建
新高考模式下,情境教學通過引入真實情境,重組高中生物知識內在邏輯,構建學科核心素養價值導向,為學科素養落實提供豐富的實踐載體。基于“生命觀念”維度,情境教學模式以環境、健康、科技等領域話題,在具體情境中引導學生由微觀到宏觀,促使學生多層次、多角度了解生命本質,建立結構與功能相統一、物質與能量相統一等學科觀念;基于“科學思維”維度,該教學模式通過具體情境中的問題鏈,引導學生經歷完整的科學探究過程,培養學生發展歸納與演繹、模式化與模擬化等思維習慣;在“社會責任或社會意識”維度,該教學模式將生物知識運用在人類健康保健、資源利用、科技倫理等方面,有助于增強學生的公民意識。情境教學模式下的多維度素養協同發展,精準契合新高考模式對學生綜合能力內在要求。
(二)驅動深度學習與知識遷移的范式突破
在傳統教育模式中,知識傳遞往往局限于概念背誦與重復練習,而情境化教學則通過再現知識的形成過程與實際運用場景,引導學生完成“概念分析一邏輯整合一實際運用”的思維進階。真實情境的多元性促使學生突破教材框架,將遺傳變異、內環境平衡、生態體系等跨單元內容有機融合,這能夠幫助學生構建更為系統化的認知體系。同時,情境問題的開放性特質需要學生動態運用生物規律與研究方法進行決策,實現知識從“靜態存儲”到“動態運用”的轉變。此種依托真實情境的學習方式,不僅可以強化學生對高中生物內涵的把握,更能鍛煉學生在未知環境中篩選信息、轉化創新的綜合素養,為適應新高考改革中跨學科、研究型考題奠定認知基礎。
(三)回應新高考評價體系的轉型需求
新高考模式下,以“價值引導、素質主導、技能優先、基礎知識”為特征的命題思想與情境化教育不謀而合。首先,按照“無情境不命題”的考查趨勢,要求高中生物教學由知識向情境轉變,在各類不同的情境設計如實驗室研究、社會焦點問題、科技創想等方面建立常態化情境,提升學生對復雜情境的邏輯關系分析及相互聯系的能力,這與新高考中“探究與創新能力”“信息整合能力”等考查維度直接對接。其次,情境教學在模擬現實生活問題的處理情景中可以有效培養學生批判性思維、邏輯推理思維等進行推理和決策的能力,充分給學生新高考中“解剖型評價題目”“規劃性題目”等高級思維類型題目應對的自信和能力,教學方法和評價方式的呼應既解決傳統的應考復習方式中的“題海戰術\"效率問題,同樣能夠為學生在新高考應考能力導向測量系統上提供有效方式。
三、新高考模式下高中生物情境教學的運用策略
(一)基于實際生活創設問題情境,強化學生知識遷移能力
建構主義學習理論強調知識是在真實情境中通過協作、會話等主動構建的認知過程[]。皮亞杰的認知發展理論同樣指出,學習者通過環境的交互可以有效實現認知結構的重組。新高考模式下,《普通高中生物學課程標準》(2017年版2020年修訂)提出要“強化學生核心素養,注重真實情境中的問題解決能力培養”。在高中生物情境教學中,教師需要打破傳統“一言堂”的授課模式,將教材內容轉化為與生活場景相聯系的情境問題。一方面,教師應結合高中生物教材內容,挖掘教材中與生活息息相關的知識點,通過設計層層遞進式的問題鏈,幫助學生構建完整的學習框架。另一方面,教師可以選擇典型的生活案例場景作為載體,從中創設高中生物教學的問題情境,引導學生在真實問題解決中構建完整的生物知識體系,激發學生的深度思考,強化學生的知識遷移能力。
以人教版高中生物必修一《細胞呼吸的原理和應用》教學為例,教師可以借助生活中“水果保鮮”真實場景,為學生設計“水果保鮮工程師”的主題教學情境。在情境導入方面,教師可以利用多媒體投影儀為學生展示果農求助信:“近期草莓腐爛過快導致果農損失200公斤新鮮草莓,經濟損失尤為嚴重,請生物顧問提供合理的保鮮方案。”在投影儀展示環節,教師還可以為學生提供腐爛草莓的顯微圖像,為學生直觀呈現酵母菌導致草莓腐爛變質的過程。結合此種生活場景,教師應為學生設計遞進式問題鏈,將問題分為“基礎層、分析層、應用層、遷移層”,具體問題設計為“基礎層:細胞呼吸反應式書寫 $$ ATP生成量與呼吸類型關系;分析層:溫度如何影響酶活性 $$ 不同溫度下呼吸速率曲線分析;應用層:建立數學模型預測 5°C/25°C 儲藏時的 C02 釋放量變化;遷移層:對比草莓與香蕉的呼吸特性,設計差異化的保鮮方案”。待問題提出后,教師可以將學生分為若干個學習小組,分組操作層層遞進探究情境問題,觀測密閉容器中氧氣濃度變化情況,帶領學生繪制草莓呼吸曲線,隨后調整密閉容器中的氧氣濃度,觀察草莓呼吸速率變化過程,驗證“低氧保鮮”的理論依據。待學生依據創設情境解決四個問題后,各組指派一名代表展示“草莓保鮮方案”。教師則可以引入真實案例場景,即“某物流公司采用低氧保鮮技術成功延緩草莓腐爛速度”。
在上述教學案例中,高中生物教師將真實生活場景融入教學中,通過為學生創設層層遞進式的問題場景,將“細胞呼吸原理”的抽象概念具體化,將其變為可操作、可解決的具象化問題。此種教學方式不僅適用于“草莓保鮮”單一場景,還適用于其他場景。在跨情境遷移中,學生可以利用“細胞呼吸原理”解決多種水果、蔬菜的保鮮問題,既能夠令學生掌握高中生物相關知識點,又能夠培養學生的知識遷移和解決能力。
(二)利用生物實驗構建實踐情境,培養學生科學思維
杜威“做中學”理論強調實踐是知識內化的關鍵環節[2]。新高考模式下,實驗探究題占比大幅提升,這對于高中生物實驗教學提出更高要求。為此,在高中生物情境教學中,教師應利用生物實驗構建實踐場景,以此來培養學生的科學思維。在實際高中生物情境教學中,教師可以將高中生物教材中的驗證性實驗改造為探究性實驗,通過巧妙設置變量控制問題,引導學生主動思考和探索生物知識。同時,高中生物教師可以借助數字化傳感器等先進教學工具拓展實驗教學維度,讓學生能夠從多角度觀察和分析實驗現象,更加深入理解教材知識。
例如:在人教版高中生物必修一《酶的特性》教學中,教師可以為學生設計一個實驗場景,即“某工廠在生產過程中發現,洗滌劑中的蛋白酶在不同水質中效果差異很大。為了提高產品質量,需要探究溫度、pH對酶活性的影響”。此種情境設置可以激發學生的好奇心與探究欲望,令學生明確開展生物實驗的目的與意義。實驗過程中,教師可以讓學生以小組為單位來制訂實驗方案,對于A組的學生可以利用不同的酸堿性過氧化氫和干細胞混懸液進行實驗,要求其嚴控其他影響性變量,如過氧化氫溶液濃度、干細胞混懸液使用的體積等,并采用生成氣體的多少來判定酶在不同酸堿性中活性的變化。對于B組學生可以選用不同溫度、濕度影響后的淀粉酶和淀粉進行實驗研究,在此過程中同樣嚴控變量因素,如淀粉酶和淀粉濃度、反應時間長度等,并采用碘液檢測法觀察淀粉的分解情況來判定溫度對于酶活性的影響程度。通過此種實驗設計與操作,能夠令學生更加深刻地理解酶的作用條件與特性,同時可以讓學生感受生物實驗設計的嚴謹性。值得注意的是,在實驗過程中學生可能會遇到多種多樣的問題,此時教師應作為引導者,適當給予學生幫助。在測量溫度對酶活性的影響實驗中,教師可以為學生提供數字化溫度傳感器等設備,讓學生能夠更加精準地記錄不同時間點的溫度變化,更加直觀地了解溫度與酶活性之間關系,培養學生科學嚴謹的態度,幫助其建立完整的科學思維。
(三)引入社會熱點創設爭議情境,提高學 生社會責任意識
情境認知理論強調學習應嵌入社會文化環境之中,而新課標也明確要求關注生物技術倫理問題[3]。基于此,高中生物教師可以引入基因編輯、疫苗研發等社會熱點,創設爭議情境,通過設計角色辯論活動,引導學生基于科學證據表達觀點,培養辯證思維,從而提升其社會責任意識。
教師可以對人教版高中生物必修2的內容《基因突變及基因重組》進行適當設置,即科學家使用一個名為CRISPR的基因編輯器,成功治愈地中海貧血癥,但這引發了人們對濫用此技術將可能帶來“定制嬰兒”(designerinbeings)現象的擔憂。教師可引導學生從科學家、倫理學家、患者家屬等不同視角展開討論。這一情境巧妙地將抽象科學知識與現實社會問題緊密相連,讓學生深切感受到生物技術對社會發展影響深遠,既帶來機遇,也伴隨倫理挑戰。在角色辯論中,學生需要對基因編輯的基本原理進行全面了解,如DNA堿基對的交換等,也要結合必修二第五章的相關知識點,分析該技術的利弊。作為“科學家”辯手的學生則會從技術實現的角度出發來看待這個問題,肯定基因編輯技術治療遺傳病的潛力,精準矯正有病的基因,為飽受遺傳病困擾的家庭帶來希望。還可能會提及一些近期的研究進展、未來方向、實施過程中的安全保障和道德審核等,用以證明這個技術是可行、安全的。而以“倫理學者”身份的學生更加關注倫理問題并警告,若該基因編輯技術使用不當,將會引發“定制嬰兒”等相關問題的發生,危及人類基因的自然傳承及其多樣性,造成社會分裂甚至新的歧視問題。而作為“患者親屬”身份的學生則主要是基于現實的需要和情感出發,一方面希望用基因編輯技術治療疾病、提升家庭成員的生活質量;另一方面憂慮該技術的濫用將影響甚至威脅整個社會的健康,對自身價值觀以及生活價值觀產生威脅。通過這樣的角色辯論,學生能從多角度深入思考基因編輯技術的復雜性,學會基于科學證據表達觀點,培養辯證思維,最終形成“加強技術監管”“界定醫學活動”等共識,體現對生物技術倫理問題的深刻理解和社會責任感。綜合來看,基于情境教學法所引入的社會熱點場景構建與教學,既能夠幫助學生掌握科學知識,又可以培養學生的社會責任意識。
(四)借助跨學科項目構建綜合情境,發展學生生物核心素養
在教育改革持續推進的背景下,培養學生核心素養成為教育重要目標。多元智能理論重視學科整合,新高考“一核四層四翼”體系也強調學科交叉能力培養,因此教師應借助跨學科項目構建綜合情境,助力學生發展核心素養[4。為實現這一目標,教師可設計融合多學科的真實項目,引導學生用數學模型分析生態問題。
以人教版高中生物必修一中《細胞的能量“通貨”——ATP》教學為例,可創設貼近生活的情境:“某學校運動會上,運動員在賽場上奮力拼搏,他們的能量從何而來,又是如何快速供應以支持高強度運動?請制訂一份科學的能量供應方案。”此情境能激發學生興趣,促使學生綜合運用多學科知識。在該項目中,學生需運用多學科知識。在生物知識方面,依據必修一第5章內容,學生應理解細胞中的能量代謝以及與ATP之間的關系,闡述人體劇烈運動過程中怎樣為人體細胞供給足夠的ATP來保證運動需求;化學上,通過實驗檢測運動員運動前后體內相關能量代謝物質含量變化,評估能量代謝狀態,鍛煉學生化學實驗操作能力,學會用化學知識解決實際問題;通過數學手段,計算運動員所做運動強度下的ATP的消耗速度及產生的速度,探究各種運動中ATP的這種變化規律,比如跑步的人進入高速跑動期后,ATP的消耗增加,那細胞是如何快速生產大量ATP的呢?提高學生的數學建模能力,加深學生對本單元知識點的深入思考。通過交叉學科領域知識的融合,學生能思考出各種能源供給策略,如“合理的飲食比例規劃”,使運動員擁有足夠能量儲備,“預賽前熱身方式、比賽后休息方式”,加快血流速度、改善ATP,幫助身體機能的恢復、保持正常的能量代謝水平。此類策略體現了學以致用,也顯示出學生的創造性與實踐能力。
通過跨學科項目教學,學生能更好地理解和掌握學科知識,發展核心素養,學會從多學科角度分析問題,用科學方法解決問題,在團隊合作中發揮優勢。這種綜合能力培養為學生未來發展奠定基礎,教師應積極運用這一策略,為學生創造更多跨學科學習機會。
(五)應用信息化技術構建動態情境,拓展學生科學探究深度
隨著教育改革的深入推進,在當前高考制度變革的形勢下,為增強學生對生命科學概念的準確理解,教師可借助信息化教學手段構建沉浸式學習環境。通過整合多媒體素材如動態影像、可視化圖表及延伸學習資源,打造富有吸引力的動態教學場景,從而激發學生主動探索生命奧秘的熱情,培養其基于內在動機的自主學習能力。在構建此類教學場景過程中,教育工作者需嚴格把控素材質量,確保所選用的視覺資料與教學內容保持高度相關性,方能充分發揮情境化教學的實際效果。
以人教版高中生物選修二第三單元第一節《生態系統的結構》教學實踐為例。課堂導入環節,教師通過展示大豆種植場景激發學生對生態系統構成的探索欲望,將“大豆田剖面示意圖”進行高清投影,要求學生基于圖示分析相關生物概念。該剖面圖中清晰呈現了多種伴生雜草,附著在葉片表面的節肢動物,以及土壤中棲息的微型生物群落。借助這種直觀的圖示解析,學生能夠建立對生態系統的基本理解框架。在教學過程中,教師系統講解的內容涵蓋生態系統分類、構成要素及組織架構等核心概念。針對不同知識模塊,教師需精選匹配的視覺素材,確保學生持續保持學習專注度。例如,在解析生態系統結構特征時,可選用典型的荒漠生態圖示或淡水池塘生態圖示進行對比教學,使學生直觀把握不同生態系統的組成差異:荒漠環境以耐旱植物為優勢種群,而水生環境則以親水植物為主要生產者。通過信息化教學手段的綜合運用,教師成功構建了具象化的學習場景,幫助學生深化理解生態系統構成原理,有效達成了激發學生科學探究熱情、拓展學生探究深度的教學目標。
結束語
綜上所述,新高考改革對高中生物課程而言,是推動其繼續向前發展的催化劑,讓生物課堂得到了調整、優化,使得課堂教學手段更貼合學生的學習日常,更能滿足學生的學習需求。新高考模式下,教師應通過生活化、實驗化、社會化、項目化、信息化等情境創設,激發學生的學習興趣,培養學生的科學思維、實踐能力和社會責任意識。
參考文獻
[1]張思凡.新高考背景下高中生物課程內容的優化與教學策略研究[C]//北京國際交流協會.2024年教育創新與經驗交流年終研討會論文集.柳州市第一中學,2024:62-64.
[2]蘇麗.基于核心素養的高中生物教學策略研究[C]//廣東教育學會.廣東教育學會2025年度學術討論會論文集(一).新泰市第一中學,2025:1437-1439.
[3]鄭興亞.新高考背景下高中生物教學策略研究[J].科學周刊,2025(15):53-55.
[4]王芳.談新高考模式對高中生物教學的影響及應對策略[J].求知導刊,2025(13):74-76,79.