高中生物單元整體教學(xué)中的情境設(shè)計(jì)

葉斌

摘要：新的課程標(biāo)準(zhǔn)從理論層面對高中生物的教和學(xué)提出了新的、更高的、更全面的要求。教師可以從日常的生產(chǎn)生活、科技前沿和生物科學(xué)史中收集材料，設(shè)計(jì)單元整體的教學(xué)情境。在真實(shí)的情境中，通過設(shè)置脈絡(luò)清晰的主線問題，引導(dǎo)學(xué)生在解決問題中學(xué)習(xí)，更好的發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，鍛煉其科學(xué)探究思維，提高應(yīng)用生物學(xué)知識的能力。

關(guān)鍵詞：單元整體教學(xué);情境設(shè)計(jì);問題設(shè)置

隨著新課改的不斷深入，新課標(biāo)、新教材的使用，高中生物迎來了一個(gè)新的時(shí)代。根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐和對國外教育新理念新思想的學(xué)習(xí)，讓我國的教育研究者和實(shí)踐者們認(rèn)識到高中生物課程的任務(wù)是提高每個(gè)高中學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。所以在高中生物的教學(xué)活動(dòng)中，我們需要不斷的發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，而生物學(xué)核心素養(yǎng)的提高離不開學(xué)生自主學(xué)習(xí)、思考、探究和討論等，這就要求教師在課堂中為學(xué)生提供一些真實(shí)的生物學(xué)情境。

一、教學(xué)情境源自生產(chǎn)生活

生物學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，許多生物學(xué)知識在生活中都有很好的體現(xiàn)。生物工程的產(chǎn)品（如食品、藥物等）豐富著我們的生活，反過來我們可以通過解決生活中的一些問題來設(shè)計(jì)教學(xué)情境，從中學(xué)習(xí)知識和技術(shù)，加深對生物學(xué)核心概念的學(xué)習(xí)。例如，筆者學(xué)校有著一系列的“校園水果節(jié)”，筆者基于“校園水果節(jié)”設(shè)計(jì)“水果的多途徑開發(fā)利用”情境。校園水果可以用于果汁的制備、果酒、果醋的釀造以及水果泡菜的制作等，從而將微生物發(fā)酵工程和酶工程整合在一起，形成一個(gè)大的情境，可以作為選擇性必修3第一章發(fā)酵工程的單元整體教學(xué)的單元情境。

在“水果的多途徑開發(fā)利用”情境下，筆者通過建立“遞進(jìn)式”任務(wù)解決主線，設(shè)計(jì)課時(shí)情境，最終完成“水果的多途徑開發(fā)利用”。筆者對果酒、果醋、水果泡菜的制作這一任務(wù)進(jìn)行分解，將其分解為：任務(wù)一：酵母菌、醋桿菌的分離和純化，任務(wù)二：果酒、果醋的釀造，任務(wù)三：泡菜的制作。通過“遞進(jìn)式”任務(wù)解決可以將單元情境分解為課時(shí)情境，同時(shí)又是在整個(gè)單元情境的框架下進(jìn)行的，可以讓學(xué)生系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)生物學(xué)知識與技術(shù)。在“水果的多途徑開發(fā)利用”情境下，學(xué)生最終可以獲得可食用的果酒、果醋和水果泡菜等食品，感受生物技術(shù)存在的價(jià)值。設(shè)計(jì)生活化的情境，讓學(xué)生更有趣、更高效的學(xué)習(xí)，通過實(shí)踐感受生物學(xué)的魅力。“生活化”的教學(xué)方式可以增加學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生融入社會的能力與素養(yǎng)得到培養(yǎng)[1]，為今后專業(yè)的發(fā)展提供一種選擇，讓部分學(xué)生成為未來提高生物發(fā)酵工程技術(shù)水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量的科研工作人員。

二、教學(xué)情境源自前沿科技

生物科學(xué)在21世紀(jì)有著高速的發(fā)展，新的內(nèi)容、新的技術(shù)層出不窮。許多前沿的科研成果已經(jīng)編入新教材當(dāng)中，所以我們在設(shè)計(jì)教學(xué)情境過程，除了要關(guān)注生活化的真實(shí)情境之外，還要注重最新的科研結(jié)果和最新的生物科學(xué)大事件。例如，2020年爆發(fā)的新冠疫情，是我們每個(gè)人都親身經(jīng)歷過的。

對于新冠疫情筆者通過多個(gè)角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成不同單元情境或課時(shí)情境的設(shè)置。第一，根據(jù)新冠病毒入侵人體細(xì)胞過程，設(shè)計(jì)“細(xì)胞生物和病毒的比較”的情境，完成必修一第二章《細(xì)胞的結(jié)構(gòu)》的教學(xué);第二，根據(jù)新冠病毒在細(xì)胞內(nèi)的增殖，設(shè)計(jì)“病毒在細(xì)胞內(nèi)是如何增殖的？”的情境，完成必修二第三章《遺傳的分子基礎(chǔ)》的教學(xué);第三，根據(jù)人體感染新冠病毒的過程和癥狀，設(shè)計(jì)“人體構(gòu)建哪些防線抵抗病毒的入侵？”的情境，完成選擇性必修一第四章《免疫調(diào)節(jié)》的教學(xué);第四，根據(jù)張林琦教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的抗新冠特效藥——安巴韋單抗/羅米司韋單抗，設(shè)計(jì)“抗新冠病毒的單抗是如何研發(fā)的”，完成選擇性必修三第三章《動(dòng)物細(xì)胞》的教學(xué)。所以在課堂教學(xué)過程中，若合理介紹前沿科技，聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，可極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、強(qiáng)化知識的應(yīng)用技能[2]。

三、教學(xué)情境源自學(xué)科歷史

生物學(xué)不是一天建立起來的，它也有著漫長的發(fā)展史。真實(shí)情境能幫助學(xué)生經(jīng)歷生物學(xué)知識產(chǎn)生的過程，“通過復(fù)演知識的形成過程，有助于轉(zhuǎn)識成智，化知為能”[3]。在生物教學(xué)中，生物科學(xué)史是很好的教學(xué)材料，我們可以從中設(shè)計(jì)相應(yīng)的情境，讓學(xué)生跟隨歷史的腳步，學(xué)習(xí)生物學(xué)知識。設(shè)計(jì)科學(xué)史情境有利于學(xué)生對知識的理解，讓學(xué)生知道知識如何被發(fā)現(xiàn)，也可以從這些優(yōu)秀的科學(xué)家中學(xué)習(xí)觀察、思考、實(shí)驗(yàn)等過程，提升學(xué)生的思維品質(zhì)。例如，在必修二的第三章《遺傳的分子基礎(chǔ)》教學(xué)中可以提出“孟德爾所說的遺傳因子是什么物質(zhì)，它又是如何遺傳給后代并控制性狀的？”這一問題作為單元整體教學(xué)的情境。

面對上述第一個(gè)問題，科學(xué)史上有四個(gè)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，通過四個(gè)實(shí)驗(yàn)就可以證明核酸是遺傳物質(zhì)，所以利用教材設(shè)計(jì)4個(gè)情境。情境1：1928年，格里菲斯的活體肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，提問：各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么？轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)？情境2：1944年，艾弗里的離體肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，提問：哪組能使R型菌能夠轉(zhuǎn)化為S型菌？結(jié)果說明什么？展示當(dāng)時(shí)部分科學(xué)家對此結(jié)論的質(zhì)疑：實(shí)驗(yàn)中DNA與蛋白質(zhì)未徹底分離，不能說明DNA是遺傳物質(zhì)。提問：有沒有徹底分開DNA和蛋白質(zhì)的材料？進(jìn)入情境3：1952年，赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn);提問：如何區(qū)分蛋白質(zhì)和DNA？實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論是什么？有些病毒中只含RNA與蛋白質(zhì)，什么是其遺傳物質(zhì)？情境4：1957年，吉爾和施拉姆的煙草花葉病毒感染與重建實(shí)驗(yàn)，提問：該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？通過問題串和時(shí)間線將各情境串在一起完成對“遺傳物質(zhì)是核酸”的證明。

通過生物科學(xué)史的分析，讓學(xué)生體驗(yàn)知識的發(fā)現(xiàn)過程，感受科學(xué)研究者的智慧和科學(xué)精神的光芒，啟迪學(xué)生心智、養(yǎng)育學(xué)生德行[4]。

總之，生物學(xué)是一門研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。情境教學(xué)是一種可以把科學(xué)、教育和藝術(shù)融為一體的教學(xué)方法。對學(xué)生而言，在情境中學(xué)習(xí)生物學(xué)，在問題中探討生物學(xué)更容易主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識和應(yīng)用生物學(xué)知識。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳文輝. 高中生物“生活化”教學(xué)策略的實(shí)踐研究[J].高考，2021（29）：113-114.

[2] 喬亞玲，閔伶，鄧自發(fā). 基于核心素養(yǎng)的高中生物課堂教學(xué)策略[J]. 西部素質(zhì)教育，2019，5（21）：65+69.

[3] 潘洪建. 知識形式：基本蘊(yùn)涵、教育價(jià)值與教學(xué)策略[J]. 課程·教材·教法，2014，34（11）：40-45.

[4] 周初霞，王紅梅，李艷華. 生物學(xué)單元整體教學(xué)中境脈架構(gòu)模式的實(shí)踐探索[J]. 生物學(xué)教學(xué)，2021，46（7）：27-31.