摘 要:在以核心素养为导向的教育理念指导下,高中生物教学面临多种挑战,同时也迎来了更多的可能性。在强调核心素养的教育背景下,本文通过创设问题情境、生活情境、实验情境、直观情境、故事情境及互动情境等多种方式,以激发学生主动探索的兴趣,并培育其对生物科学的社会责任感、科学探究技能、理解力、生命概念和参与感,进而全方位提高学生生物学科核心素养。
关键词:高中生物学科;核心素养;情境教学;策略
随着教育改革的深入,核心素养逐渐成为评价学生全面素质的关键指标。在自然科学的范畴中,高中生物学科课程对于学生而言,不仅涉及基础的生物学科知识和技能学习,更着重于塑造其科学思维、探究技能、社会责任意识以及生命观等关键素养。利用情境模拟,将学习置于真实或虚构的环境中,这种方法能显著提升学生的学习动力,并促进主动探索与深入分析。因此,在强调核心素养的当今教育环境中,对高中生物课程采用情境教学法,寻求高效的教学策略,具有深远的意义。
一、高中生物学科课堂采用情境教学法的意义
(一)增强学习兴趣与动机
通过情境教学法,将生物学科知识以生动具体的场景呈现,极大激发学生的学习兴趣,在这种学习环境中,知识并非被动地填充于学生脑中,而是由学生主动探寻、识别。生动的场景能够引发他们的兴趣,激活其探索未知的好奇心,进而点燃学习的内在驱动力。学生自身的内在学习驱动力,是促进深入研究和不断探索的根本,有助于形成良性循环,使学习过程变得更加高效和愉悦。
(二)促进知识理解与记忆
生物学科,作为探索生命现象及其活动规律的自然科学领域,拥有广泛而复杂的知识体系。情境教学法通过创建与日常生活紧密相连的教学环境,有助于学生将生物学科中的抽象概念与具体现象结合,从而降低学习难度,推动对知识的深入领会和吸收。在具体场景中,学生能够直接感知到知识运用的重要性及其现实意义,这种将学到的知识付诸实践的体验,增强了他们对知识的记忆深度。
(三)培养科学探究能力与创新思维
在情境教学法中,学生充当一个主动的角色,积极参与模拟环境,主动发问、策划实验、处理数据,并最终独立形成结论。这一程序不仅提升了学生在实验中的动手能力,而且重点塑造了他们深入探索科学的能力与创新思考的模式。在生动的情境中,学生需要运用掌握的理论解决现实问题,此过程对他们提出具备批判性思维能力的要求,即能够独立进行深入思考并勇于进行创新性探索。并且在小组合作和讨论交流的过程中,也促进了学生之间的思想碰撞和灵感激发,为创新思维的培养提供了肥沃的土壤[1]。
二、目前高中生物学科课堂教学普遍存在的问题
(一)学生积极性较低
在目前的高中生物学科教学环境中,普遍存在学生主动参与度低的现象,这往往源于多方面的原因:一是,目前课程的实质性内容偏重理论,导致其对学生的吸引力不足,进而难以点燃学生的学习热情及其探索未知世界的欲望;二是,在教育过程中,主导地位被一种单一的传授知识的方法所占据,即讲授式教学,导致学生仅仅处于知识接收的状态,而缺少主动介入与探究的机会。在生物学科的学习过程中,学生缺乏积极性,这不仅妨碍了他们对生物知识内容的深刻把握及其应用,还制约了创新思考与实际操作技能的成长。
(二)缺乏实践探究环节
唯一能够验证真理的方式是实践,同时,它也是培育学生科学探索技能与创新思维的关键手段。在高中生物的授课过程中,部分教师往往忽略了实践探索环节的重要性。并且一些学校由于教学资源配备不足,无法提供必要的实验设备和适宜的进行空间。还有一些教师对实验类教学的认知有所欠缺,并未给予其足够的重视,他们觉得这类教学方式耗时且难以实现,故而偏好传统的讲述法教学。这种忽略实际操作探索的教学模式,不仅制约了学生实践技能与实验技巧的训练,还妨碍了其科学探索思维与创新能力的提升。
(三)忽视课堂交流
在教学互动中,师生之间的即时沟通扮演着重要角色,它有助于增进彼此的情感联系,并催生学生的创新思维与创造性思维。但是在实际教学中,一些教师往往忽视了这一环节,或仅限于表面的程序化沟通,并且由于课堂时长限制及教学任务的繁重性,教师往往缺乏充足的时间与精力来组织、引导深层次的交流与探讨活动。忽略课堂互动交流,不仅阻碍了学生表达与批判思考能力的提升,也降低了课堂教学的互动质量及成果的有效性。
三、核心素养背景下高中生物情境教学的有效策略
(一)创设问题情境,激发学生的探究热情
问题是课堂教学的重要组成部分,可以促进学生科学思维的发展。教师应采取创设问题情境的策略,让学生在问题情境中进行数据分析、逻辑推理等,以解决问题,使学生学会从生物学科的角度自主思考、分析、探究问题,提升应用生物知识的能力[2]。
教师可以利用多媒体展示一张复杂而有序的工厂生产线图片,引导学生观察并思考:“这座工厂是如何高效运转,确保每个部件都能准确无误地到达下一个生产环节的?”学生讨论后,教师总结,如“工厂的高效运作依赖于各个部门的紧密协作与精确分工,正如我们细胞内的各个细胞器一样”。接着,教师可以提出以下问题,如“在细胞内,也存在类似工厂生产线的复杂过程,特别是分泌蛋白的合成与运输。假设你是一名细胞内的‘侦探’,需要追踪一种重要的分泌蛋白(如胰岛素)从诞生到离开细胞的全部旅程。请问,你会如何设计你的追踪路线?你会遇到哪些‘细胞器伙伴’?它们各自扮演了什么角色?”在此基础之上,教师可以将学生分为多个小组,每组分配一个细胞器(如核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜等),负责研究该细胞器在分泌蛋白合成与运输过程中的具体作用。并使学生通过角色扮演的方式,模拟细胞器间的对话与合作,生动地展示分泌蛋白的合成与运输过程。同时引导各个小组将讨论结果整合,共同绘制出分泌蛋白合成与运输的概念图,清晰揭示细胞器间的功能分配与协同机制。最后在全班范围内,引导学生展示他们的概念图,并在教师的引导下进行汇总,突出细胞器之间的密切联系与协调合作,从而让学生深入认识到细胞是一个高度有序且互相依赖的整体。
(二)创设生活情境,培养学生的社会责任意识
社会责任意识是生物核心素养的重要组成部分,培养学生的社会责任意识是教师的重点教学目标。教师在高中生物情境教学中,应基于学生的实际生活,创设生活情境,引导学生分析生活中的生物知识,了解生物知识与社会之间的关系,从而培养学生的社会责任意识。教师可以基于教材的“与社会的联系”板块:创设能够满足学生发展需求的生活情境,引导学生对现实生活进行思考,体会所学知识与实际生活的联系。
教师可以展示胰岛素治疗糖尿病的图片或视频,同时阐述胰岛素作为分泌蛋白在人体健康中的关键作用,以及胰岛素不足或分泌缺陷引发的如糖尿病等重大疾病的严重后果。并创设出一个生动的生活情境,如“假设你是一位生物科技公司的研究员,公司正致力于开发新型胰岛素药物,以提高其稳定性和降低生产成本。作为项目组成员,你需要考虑如何利用细胞生物学科的知识,优化胰岛素的生产过程。请思考以下几个问题:如何通过基因工程技术,提高胰岛素基因在细胞中的表达效率?在生产过程中,如何确保细胞器之间的协调配合,以提高胰岛素的合成效率和质量?考虑到生产成本和环保要求,你认为应该选择哪种类型的细胞(如细菌、酵母或哺乳动物细胞)作为生产工厂?”接着,教师可以引导学生分组针对该问题,依据细胞器的相关知识,阐述各自独到的解决策略。教师可以指导学生检索相关信息资源,了解生物技术如何被运用于胰岛素的制造领域,并掌握其现行的应用状况以及未来的发展方向。在讨论终结阶段,教师可以强调生物技术在提升人类健康和生活品质方面所蕴含的庞大潜能,并引导学生权衡科技进展与伦理规范、生态保育之间的和谐,进而促使学生培育承担社会责任的意识。
(三)创设实验情境,组织学生进行科学探究
实验是高中生物教学的重要内容。通过实验,学生可以强化对理论知识的认知,发展核心素养。教师应以核心素养为导向,积极地创设实验情境,通过生物实验引导学生进行科学探究。
由于直接操作细胞器进行实验在课堂环境下难以实现,教师可以选择模拟实验或通过视频展示来代替。首先,教师可以制作一个展示分泌蛋白合成与运输过程的视频,同时配备展现细胞器构造的模型或图像资料。同时,教师可以设计出一个生动的实验情境,如“现在,我们将通过一段动画视频,穿越时空,进入细胞的微观世界,亲眼见证分泌蛋白的合成与运输过程。请仔细观察,并记录下你看到的每一个关键步骤和涉及的细胞器”。接着,教师可以播放这段动画视频,并引导学生仔细观看并做好笔记。在视频播放完毕后,教师可以指引学生回顾并对分泌蛋白的生成与传输途径进行归纳,这涉及肽链在核糖体上的形成、在内质网的初步加工阶段、高尔基体进行的额外修饰和分类封装,以及最终借助细胞膜完成的外排过程。基于观察结果,让学生分组讨论以下问题:“为什么分泌蛋白的合成与运输需要多个细胞器的参与?这些细胞器之间是如何协调工作的?如果某个细胞器功能受损,会对分泌蛋白的合成与运输产生什么影响?”通过深入探讨,学生将对细胞器之间复杂而微妙的相互作用有更加深刻的认识。
(四)创设直观情境,提升学生的理解能力
高中生物知识具有抽象性的特点,教师仅利用教材开展教学活动不利于学生理解抽象的生物知识,可能会导致学生的学习过程存在困难。因此,在核心素养导向的高中生物教学中,教师应创设直观情境,通过展示实物、图片、视频等,让学生直接观察生物现象,增强学生对生物知识的理解[3]。
教师需准备一系列展示细胞器构造及其职能的视觉教学资料,包括图像、影片以及三维动态模型。在探究分泌蛋白的合成与运输过程中,重点关注如核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等关键细胞器,并展示其高清的亚显微结构图像及动态过程。在此环节,教师可以通过构建具象化的学习场景,如:“现在,让我们借助这些直观材料,深入探索细胞器的奥秘。请闭上眼睛,想象自己正站在一个巨大的显微镜下,观察着细胞内的一个个小世界。”此时,教师可以播放动态细胞器的功能演示视频,尤其是分泌蛋白的合成与运输过程,使学生能够直观地观察到细胞器的运作。
(五)创设故事情境,培养学生的生命观念
高中生物教学内容相对复杂,部分知识晦涩难懂,容易导致学生的学习过程存在困难。教师采取创设故事情境的策略,将枯燥的生物知识转化为生动、有趣的故事,可以增强学生对生物知识的好奇心,吸引学生的注意力,促进学生主动探索生物知识,从而培养其生命观念。
教师可以提前编写一个描述细胞器如何协作完成蛋白质的合成与运送的故事,在所述故事里,细胞器角色各异,性格鲜明,彼此之间或争或合,协同作用,确保了生命活动的复杂性得到执行。比如“在一个繁忙的细胞内,发生了一场关于分泌蛋白合成的精彩故事。让我们跟随核糖体的脚步,一起见证这场生命的奇迹……”教师通过讲故事的方式,同时辅以图片或动画,能够让讲述更加引人入胜。接着,教师可以引导学生分组合作,扮演故事中细胞器的角色,通过角色扮演活动进行演绎。教师通过设定角色扮演活动,并组织学生进行深入讨论,能够启发他们积极进行思考。
(六)创设互动情境,增强学生的参与意识
互动情境能够突出学生的课堂主体地位,促进学生积极学习和探究。在核心素养导向的高中生物教学中,教师应基于新课标的教学理念,创设互动情境,构建互动课堂,营造和谐的课堂氛围。
教师可以利用多媒体设备的交互功能,构筑起一个网络化的交流空间。在该网络平台上,学生可利用内置的多样化交互模块,如专区讨论、在线投票和问题提交功能,实现无缝沟通与合作。在教学活动中,教师可以提出与细胞器或分泌蛋白合成相关的问题,学生通过特定的平台迅速做出回应,教师根据学生的回答提供反馈和评析。同时,教师可以依次将班级学生划分为数个小组,各小组分别承担细胞器或分泌蛋白在合成流程中的特定阶段。在小组讨论之后,成员们需通过特定平台上传演示文稿或视频等汇报资料,随后在全班范围内对这些材料进行展示,并开展互动交流。在教学互动的全过程中,教师需重视营造一种轻松而愉悦的学习环境,促使学生勇于表达观点并主动提出疑问,并监督学生的参与状况,及时提供激励与支援,保障每位学生能在互动过程中积极加入。在互动结束之后,教师可以组织学生进行成果回顾,鼓励他们阐述互动经历带来的收获及感悟,并指导他们探索如何将获取的理论应用于现实生活的具体场景中。
结束语
综上所述,核心素养导向下的高中生物情境教学是一种以学生为中心、以核心素养为目标的教学策略。通过构建多元化的环境,点燃学生们的求知欲和探索激情,能够塑造他们的科学思维、强化社会责任感、提升科学探究技能、加强理解力、深化生命观念。未来我们将致力于教学策略的深度挖掘与实施,为高质量人才培育贡献力量。
参考文献
[1]叶茂.核心素养导向的高中生物情境教学探究:以“细胞器之间的分工合作”为例[J].中学课程资源,2024,20(9):46-49.
[2]王乐潇.情境教学法在高中生物学教学中的应用研究[J].名师在线,2024(27):52-54.
[3]耿晖.项目式教学在高中生物教学中的实践探究[J].甘肃教育研究,2024(14):98-100.