基于情境將生命觀念融入高中生物學(xué)教學(xué)的策略探究

杜志剛

(保定市第三中學(xué) 河北保定 071000)

生命觀念是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的標(biāo)志和關(guān)鍵。落實(shí)包括生命觀念在內(nèi)的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué),必然要求情境化教學(xué)。

1 不同情境在生命觀念培養(yǎng)過程中的教學(xué)價值

情境認(rèn)知理論認(rèn)為學(xué)習(xí)的設(shè)計要以學(xué)習(xí)者為主體,內(nèi)容與活動的安排要與人類社會的具體實(shí)踐相聯(lián)通,最好在真實(shí)的情境中,教師通過類似人類真實(shí)實(shí)踐的方式來組織教學(xué),同時把知識的獲得與學(xué)習(xí)者的發(fā)展、身份建構(gòu)等統(tǒng)合在一起。 因此,生命觀念的落實(shí)重在創(chuàng)設(shè)情境,只有在在合理恰當(dāng)?shù)那榫持蝎@取的概念的支撐下形成的生命觀念才能起到指導(dǎo)學(xué)生解釋、解決問題的作用。 不同類型的情境作用不同,在教學(xué)中應(yīng)該根據(jù)教學(xué)目標(biāo)選擇合適的情境。

1.1 創(chuàng)設(shè)生活及社會問題情境,在探究中完成生命觀念的建構(gòu)

生物學(xué)與生活、社會聯(lián)系密切,課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)生活及社會問題情境,由教師直接提出疑問或者引導(dǎo)學(xué)生從中提出疑問,可以有效激發(fā)學(xué)生探究知識的欲望,學(xué)生由此方式獲得的認(rèn)知會更加印象深刻。 例如,在學(xué)習(xí)自由水和結(jié)合水的功能時,教師可以詢問學(xué)生:將一瓶純凈水和一瓶飲料同時放入冰箱冷凍起來,哪個先結(jié)冰? 為什么?

1.2 創(chuàng)設(shè)多媒體情境,促進(jìn)學(xué)生對生命觀念的深刻理解

高中生物中許多內(nèi)容非常抽象,特別是涉及到分子及細(xì)胞水平微觀層面的教學(xué)內(nèi)容,如蛋白質(zhì)的分泌過程、基因表達(dá)過程等,學(xué)生單憑閱讀文字描述或聽教師的講解很難領(lǐng)悟“結(jié)構(gòu)與功能觀”“物質(zhì)與能量觀”等生命觀念。 如果教師借助現(xiàn)代技術(shù)手段,將搜集到的教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的典型圖片、動畫、短視頻等在課堂上通過多媒體設(shè)備呈現(xiàn)出來,學(xué)生可以對這些內(nèi)容獲得直觀的認(rèn)識,從而快速高效地學(xué)習(xí)知識,并在此基礎(chǔ)上達(dá)成生命觀念。

1.3 創(chuàng)設(shè)動手操作的情境,在親身體驗(yàn)中感悟生命觀念

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)以及制作模型等動手操作的教學(xué)情境,一方面可以激活學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度,同時可以讓學(xué)生“在做中學(xué)”,親自感受生命觀念。 例如,生物學(xué)教學(xué)在學(xué)習(xí)“光合作用的影響因素”時,教師最好讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室親自實(shí)驗(yàn),通過觀察改變光源距離影響圓形小葉片上浮時間的現(xiàn)象,就能夠?qū)ξ镔|(zhì)和能量觀有直觀的認(rèn)識。 再比如在學(xué)習(xí)有絲分裂、減數(shù)分裂時,通過制作模型模擬染色體變化,可以深化學(xué)生對“結(jié)構(gòu)與功能觀”的理解。

1.4 創(chuàng)設(shè)科學(xué)史情境,在思維拓展中升華生命觀念

科學(xué)史是科學(xué)家研究生命現(xiàn)象、探索生命本質(zhì)的歷史過程,學(xué)習(xí)生物科學(xué)史能使學(xué)生重溫科學(xué)家探索生物世界的歷程,理解科學(xué)的本質(zhì)并掌握科學(xué)研究的方法,沐浴科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的精神之光,這對學(xué)生生命觀念的形成至關(guān)重要。 科學(xué)史的學(xué)習(xí)并不是僅僅讓學(xué)生了解生物學(xué)概念或事實(shí)是如何來的,而是在學(xué)習(xí)科學(xué)史的過程中,通過科學(xué)探究的一系列思維活動獲得相應(yīng)的生物學(xué)知識,并感悟其中的生命觀念。

2 在生命觀念培養(yǎng)的過程中情境創(chuàng)設(shè)的策略

2.1 情境應(yīng)該真實(shí)適切,最大限度地服務(wù)于生命觀念的構(gòu)建

情境貴在真實(shí)適切,情境只是學(xué)習(xí)生物學(xué)知識并形成核心素養(yǎng)的載體,切不可喧賓奪主,如果一味追求情境新奇,就會使得學(xué)生的注意力走偏,誤入思維歧途。 目前,大多數(shù)專家主張?jiān)诮虒W(xué)中以一個大的情境貫穿整節(jié)課中或整個單元當(dāng)中,這樣的情境也稱之為整體式教學(xué)情境。 整體式情境的學(xué)習(xí)活動是一種基于較復(fù)雜情境的漸進(jìn)式深度學(xué)習(xí),所形成的大概念能有效地統(tǒng)領(lǐng)學(xué)科中散亂發(fā)布的重要概念和次位概念,有助于學(xué)生生命觀念的培育。

2.2 情境創(chuàng)設(shè)需要結(jié)合深度思維,才能促進(jìn)生命觀念的構(gòu)建

中學(xué)生物學(xué)教學(xué)目標(biāo)在于使學(xué)生獲得從生命觀念視角認(rèn)識生命物質(zhì)及其運(yùn)動的思維方式,并掌握解決生物學(xué)問題的思想方法。 而沒有學(xué)習(xí)者深層次的思維活動,是不可能形成基本觀念的。 這就要求教師在促進(jìn)“觀念建構(gòu)” 的生物學(xué)教學(xué)中,一定要加強(qiáng)學(xué)生的生物學(xué)科的思維方式訓(xùn)練,通過創(chuàng)設(shè)情境引發(fā)問題激發(fā)思考,并通過歸類、推理等思維方式整合概念,最終促進(jìn)觀念形成。

2.3 生命觀念培育的不同階段,合理運(yùn)用不同的情境教學(xué)

生命觀念絕非一朝一夕就可以形成,教師需要統(tǒng)領(lǐng)高中生物教學(xué),依據(jù)學(xué)情和認(rèn)知規(guī)律循序漸進(jìn)地實(shí)施培養(yǎng)計劃。 如果把支撐生命觀念的事實(shí)和各個層次的概念稱之為“微”,生命觀念稱之為“著”的話,生命觀念培育可大致分為以下三個階段。

第一階段是在新授課時做到知“微”知“著”,即先習(xí)得各個層次的概念并在此基礎(chǔ)上對生命觀念有初步了解。 在新授課教學(xué)時,教師應(yīng)以單元教學(xué)為依托,優(yōu)先采用教材提供的情境,同時創(chuàng)設(shè)的情境相對簡單,讓學(xué)生在強(qiáng)化概念學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上初步了解生命觀念。 例如,在學(xué)習(xí)“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”和“細(xì)胞器之間的分工合作”的內(nèi)容時,教師可分別以世界上第一個人工合成蛋白質(zhì)(胰島素)的誕生和胰島素的分泌為情境,通過呈現(xiàn)胰島素的各級結(jié)構(gòu)模式圖與2013 年諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)獎囊泡運(yùn)輸有關(guān)的視頻等多媒體文件,將微觀抽象的內(nèi)容具體化,從而容易理解“結(jié)構(gòu)與功能觀”“信息觀”等生命觀念。

第二階段是在一輪復(fù)習(xí)中做到見“微”知“著”,即在重溫已習(xí)得的概念基礎(chǔ)上,深入發(fā)掘概念之間的橫向聯(lián)系,通過對比求同進(jìn)一步整合概念從而深化生命觀念。 生命觀念作為首位的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),必然需要基于大量生物學(xué)現(xiàn)象與事實(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析比較、歸納總結(jié)與批判才能建構(gòu)成功。在一輪復(fù)習(xí)中,教師要將同一模塊內(nèi)甚至跨模塊間的相關(guān)內(nèi)容整合,以一個適切情境貫穿起多個事實(shí)和概念,有效推動學(xué)生的認(rèn)知以核心概念為中心,建構(gòu)起知識間的結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián),把學(xué)生的思維從事實(shí)性知識提升到用可遷移的生命觀念去理解。 例如,在一輪復(fù)習(xí)中以仍以胰島素創(chuàng)設(shè)整體情境,將胰島素基因如何做到選擇性表達(dá)、胰島素如何進(jìn)行合成、加工和分泌、胰島素作用機(jī)理如何等具體情境以圖片形式逐一呈現(xiàn),通過教師引導(dǎo),讓學(xué)生經(jīng)對比歸納從中總結(jié)整理出這些過程中哪些環(huán)節(jié)分別體現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)與功能觀”“穩(wěn)態(tài)與平衡觀”和 “物質(zhì)與能量觀”。 高中生物學(xué)日常教學(xué)中教師應(yīng)重視學(xué)生對生物圖的理解、解析與繪制,使其在此基礎(chǔ)上構(gòu)建生命觀念。

第三階段是在二輪復(fù)習(xí)中做到由“著”釋“微”,即在面臨科技、生活等新情境時,能夠自覺運(yùn)用生命觀念俯瞰生命現(xiàn)象并正確解決實(shí)際問題。 這一階段教學(xué)時,教師需要進(jìn)一步在跨學(xué)段、跨模塊整合概念,形成結(jié)構(gòu)化的知識系統(tǒng),促進(jìn)學(xué)生深度理解,為綜合性解決實(shí)際問題奠定基礎(chǔ)。 同時還要注重訓(xùn)練學(xué)生的觀察力、想象力,最終使學(xué)生在涉及到的生命現(xiàn)象和實(shí)際問題時能夠自覺運(yùn)用生命觀念去剖析和解釋。例如,在二輪復(fù)習(xí)中以抗利尿激素創(chuàng)設(shè)整體情境,學(xué)生通過類比胰島素問題情境,若無需借助教師過多的引導(dǎo),即能自發(fā)解釋該激素合成、分泌、發(fā)揮調(diào)節(jié)作用等過程中的相關(guān)問題,說明生命觀念在他們的頭腦中已基本形成。 再此基礎(chǔ)上,教師可以再設(shè)計更為復(fù)雜新穎的情境,讓學(xué)生獲得的生命觀念進(jìn)一步進(jìn)階。 比如創(chuàng)設(shè)植物在干旱脅迫條件下抗逆性的情境,讓學(xué)生利用獲得的觀念和知識,能夠合理解釋干旱脅迫對植物滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)、酶促系統(tǒng)、根、葉綠體、氣孔等結(jié)構(gòu)以及光合作用、呼吸作用、激素調(diào)節(jié)等生理過程造成的影響。

3 結(jié)語

生命觀念的形成不可能一蹴而就,若想幫助學(xué)生獲得具有持久且具遷移價值的認(rèn)識,教師需要在高中生物學(xué)課堂中做好“頂層設(shè)計”,在不同的學(xué)習(xí)階段尋找最適的情境并逐步進(jìn)階地培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念。另外,為達(dá)成學(xué)生對生命現(xiàn)象的深刻理解和認(rèn)識,教師須以真實(shí)的生物學(xué)問題為情境,設(shè)計環(huán)環(huán)相扣的問題,并在這個過程中訓(xùn)練學(xué)科思維方式,努力提升學(xué)生包括生命觀念在內(nèi)的學(xué)科核心素養(yǎng)。