科学思维培养视域下高中生物真实情境创设路径研究

陈兴（福建省福清融城中学 350100）

众所周知，科学思维培养是高中生物核心素养的重要内容之一。以培养和促进科学思维为导向，实施真实情境课堂教学研究改革，是适应高中生物新课程标准要求，满足高中生物教学发展需要的必然选择。基于科学思维培养的基本特点，不断创新真实情境教学的路径与方法，已逐渐成为当前高中生物教学的热点课题。

一、高中生物学科科学思维培养的基本要求

《高中生物新课程标准》明确提出，要尊重事实和证据，秉持严谨务实的求知态度，养成利用科学思维认识事物、解决问题的思维习惯。由此可见，在高中生物课程中培养高中生的科学思维，本质上就是引导学生在掌握事实与证据的基础上进行理性思考，探究事物的真理或者真相。高中生物学科科学思维有着较为丰富的内涵，主要包括证据收集、事实归纳、推理判断、模型建构、创造性探索等诸多方面的内容。具备较好的科学思维，是促进学生发明创造的重要前提，科学思维培养不仅关乎高中学生的思维取向，还深刻影响学生的心理品格。由此可见，加强高中生科学思维培养是促进核心素养不可或缺的核心内容。

二、真实情境创设与高中生物科学思维培养的关系

1.真实情境创设的特点

一般来说，情境分为真实情境和虚拟情境两种形式。真实情境，顾名思义是真实存在的情境，而不是虚拟的和不切实际的假象。真实的情境大都来源于现实生活实践，是切切实实可以感觉到的。由于与学生的现实生活密切关联，所以在真实的教学情境中学生的学习兴致往往更高涨，探索的欲望也会更加强烈。这便是真实教学情境相比虚拟教学情境的重要特点和优势所在。

2.创设真实情境是促进高中生物科学思维培养的有效路径

真实情境创设是促进高中生物科学思维培养有效路径，主要体现在以下几个方面：第一，创设真实情境是培养学生科学探究精神的重要保障。从高中生物核心素养培育的要求来看，高中生应该具备利用生物知识解决现实生活问题的能力素养。基于真实情境开展教学，可以强化学生对“学以致用”的认识，从而强化解决实际问题的意识。第二，创设真实情境有助于培养学生的自主探究能力。探究的起源是疑问，学生在基于现实生活的真实情境中产生疑问无疑是激发自身探究欲望的最佳“催化剂”，这更是培养自主探究能力的重要基础。第三，创设真实情境有利于培养学生的社会责任感。创设真实情境可以构架起学生生物知识学习与创造美好生活之间的桥梁，让学生深刻感悟掌握生物知识对促进美好社会发展的重要意义，从而不断增强社会责任感。

三、当前高中生物教学真实情境创设的现状与困境分析

1.课堂教学真实情境创设应用意识不足

当前，高中生物课堂中真实情境创设的普及应用程度不高。一方面，很多高中生物教师对在课堂中创设真实情境辅助教学的价值功能与应用意识不足；另一方面，部分高中生物教师对营造真实教学情境存在一定抵触心理。从情境创设的技术难度来看，利用计算机虚拟或者虚构问题情境的方式更加简单，而基于学生现实生活和经验创设教学情境需要教师付出更多的精力。

2.教师真实情境创设应用能力较为欠缺

创设真实情境，需要生物教师在把握授课目标与核心内容的基础上，在掌握学生学习基础以及认知经验的前提下，基于自身对课程目标的理解找到与现实生活情境相契合的连接点，并以此构建教学情境，这无疑对教师的情境创设能力要求极高。但当前该方面由于缺乏对生物教师的技能培训，致使很多高中生物教师仅靠自身的摸索实践，限制了真实情境创设能力发展。

3.真实情境创设形式缺乏创新性、多样性

近年来，越来越多的高中生物教师已经逐渐意识到真实情境创设对促进落实核心素养的积极意义，也在开始不断探索实践，但是由于缺乏系统性的研究，使真实情境创设流于传统情境教学模式的俗套，尤其是在形式的创新性和种类的多样性等方面有明显不足。真实情境创设模式单一、千篇一律，学生的想象空间不足、学习的积极性不够，严重制约了真实教学的情境价值功能。

四、科学思维培养视域下的高中生物真实情境构建策略探究

1.加强创设意识，遵循情境构建的有效原则

高中生物教师应不断加强对真实教学情境创设价值的认识，从思想上彻底转变传统课堂教学理念，不断提高应用意识，贯彻科学合理的应用理念。一是要贯彻科学性的原则。高中生物是一门理论性、抽象性、实验性较强的学科，遵循的必然是科学性的原则。这就要求高中生物教师在创设情境时必须基于生物学的客观事实，选择科学的素材，以确保创设情境的合理性与可操作性。二是要贯彻生活化的原则。真实情境创设必然是从现实生活中取材的，如果脱离了生活性那也就脱离了现实性。生活中的生物知识包罗万象、丰富多彩，教师要善于汲取其中具有典型性的知识应用于课堂中。三是要贯彻实践性的原则。高中生物包含多种实验，实践性非常强。高中生物真实情境创必须秉持“知行合一”的理念，用理论指导实践，以实践强化认知理论。四是要贯彻问题导向性的原则。以问题为导向，可以更加高效率地提高学生的探索热情。真实情境创设一定要遵循“抛出问题——分析问题——讨论问题——验证结论”的基本思路，问题必然是要贯穿于整个情境过程中。五是要贯彻开放化原则。在核心素养视域下，对学生的创造性思维发展提出了更高的要求。开放的空间是培养学生创造性思维的重要环境，因此真实情境创设要具有开放性，尤其是所设置的研讨问题要能够产生知识迁移化的效果。

2.拓展创设形式，形成多种类和多元化的真实情境

高中生物教师应当积极拓展情境创设形式，形成多种类和多元化的真实情境。首先，要善于依托生物实验构建真实情境。实验本身就是对生物知识的真实探究，利用生物实验创设情境是最直接，也是最简单的。比如，在“影响酶活性的条件”探究过程中先探究“温度对酶活性的影响”，通过综合对比成功实验与失败实验的操作差异，在得出结论后，可以直接过渡到探究“pH 对酶活性的影响”实验，引导学生在递进性的连续试验下系统性掌握生物知识。甚至还可以引导学生探究“温度和pH 综合条件下对酶活性的影响”，与此同时，要引导学生正确看待失败的课堂实验，以此感悟生物科学家探索真理、追求成功路上的挫折与艰辛，从而培养学生的科学研究精神。其次，高中生物教师应注重利用生物学科与其他学科的知识交叉性特点，基于知识的融合贯通构建新的探索视角，从而别出心裁地营造出独特的新颖教学场景。比如，在讲解《物质跨膜运输》章节时，可以将创设滴墨入水的物理实验，通过让学生观察一滴墨水在水中的“扩散”联想至浓度平衡原理，以此更加形象地辅助学生清晰明了地认识生物学知识中的物质跨膜运输过程原理。教师可以专门建立跨学科知识课程资源库，有效融入实验、实地考察、现场探究等多种形式，不断提高生物教学模式的新颖性与多样性。再次，教师还应善于结合生物科学发展史营造教学情境。在学习《植物生长素》这一章节时，可以历数世界著名生物学家达尔文、拜尔以及温特等人的持续研究过程，直至最后理解生长素的根本性作用。学生不仅可以从生物科学发展史中学习到“评价实验设计和结论”的科学方法，还可以全面、深刻地接受到古往今来众多生物学家孜孜不倦、勇于探索的精神洗礼。

3.加强课程建设，开发蕴含真实情境的课程资源

促进生物课程的多元化和丰富性，是保证高中生物高质量教学的基础。要确保真实情境创设的实效性，必须基于真实情境，开展专项性的课程资源建设。陶行知提出：“生活即教育，社会即学校，教学做合一。行是知之始，知是行之成。以教人者教已，在劳力上劳心。要解放孩子的头脑、双手、脚、空间、时间，使他们充分得到自由的生活，从自由的生活中得到真正的教育。”基于生活题材构建真实情境课程资源，不仅是保障情境教学的需要，更是保证高中生物课程改革创新的需要。因此，高中生物教师必须基于真实情境的素材，将其与课程教学相关联，开发出具有鲜明的真实情境特色的课程资源，从而促进学生对特定生物知识的理解。众所周知，自然界中的动、植物分布呈现出显著的多样性特征。这为生物教师依托本地域风土特点开设特色化生物课程与专题教学，提供了便利条件。生物教师可以立足当地生物特色开发专题课程。在黄河流域，可以专门开发有关黄河生态保护的专题生物课程资源。总之，专题资源要具有针对性，具体围绕某一主题而全面展开。

4.完善评价体系，注重过程评价与结果评价相融合

构建完善的真实情境教学评价体系，是保障情境教学的重要举措。传统的课堂情境评价习惯性以结果来定论，这是不科学的。高中生物课堂中的真实情境创设，应重点凸显过程性评价。高中生物教师要专门设计情境教学测评表，评价内容应该包括学习态度、自主探究、合作讨论、创新性思考等多元化的评价指标，并及时进行课堂记录、反馈，从而更加客观、有效、真实地反映学生的课堂表现。除了将过程性评价与结果性评价相融合外，在评价体系中还应当引入学生的自评与互评，通过学生的自我反思保障真实情境教学的客观性、全面性和连续性。

总体来说，真实情境创设是一项长久、复杂而系统的研究工程。伴随新课程改革的持续深入和不断深化，高中生物教师应当及时转变教学理念，以培养学生科学素养为目标导向，充分挖掘生活中的生物教育资源，积极构建生动、活泼的真实性课堂教学情境，为促进落实高中生核心素养保驾护航。