高中生物單元整體教學中的情境設計

葉斌

摘要：新的課程標準從理論層面對高中生物的教和學提出了新的、更高的、更全面的要求。教師可以從日常的生產生活、科技前沿和生物科學史中收集材料，設計單元整體的教學情境。在真實的情境中，通過設置脈絡清晰的主線問題，引導學生在解決問題中學習，更好的發揮學生學習的主動性，鍛煉其科學探究思維，提高應用生物學知識的能力。

關鍵詞：單元整體教學;情境設計;問題設置

隨著新課改的不斷深入，新課標、新教材的使用，高中生物迎來了一個新的時代。根據多年的教學實踐和對國外教育新理念新思想的學習，讓我國的教育研究者和實踐者們認識到高中生物課程的任務是提高每個高中學生的生物學素養。所以在高中生物的教學活動中，我們需要不斷的發展學生的核心素養，而生物學核心素養的提高離不開學生自主學習、思考、探究和討論等，這就要求教師在課堂中為學生提供一些真實的生物學情境。

一、教學情境源自生產生活

生物學是一門基礎學科，許多生物學知識在生活中都有很好的體現。生物工程的產品（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計教學情境，從中學習知識和技術，加深對生物學核心概念的學習。例如，筆者學校有著一系列的“校園水果節”，筆者基于“校園水果節”設計“水果的多途徑開發利用”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，從而將微生物發酵工程和酶工程整合在一起，形成一個大的情境，可以作為選擇性必修3第一章發酵工程的單元整體教學的單元情境。

在“水果的多途徑開發利用”情境下，筆者通過建立“遞進式”任務解決主線，設計課時情境，最終完成“水果的多途徑開發利用”。筆者對果酒、果醋、水果泡菜的制作這一任務進行分解，將其分解為：任務一：酵母菌、醋桿菌的分離和純化，任務二：果酒、果醋的釀造，任務三：泡菜的制作。通過“遞進式”任務解決可以將單元情境分解為課時情境，同時又是在整個單元情境的框架下進行的，可以讓學生系統性的學習生物學知識與技術。在“水果的多途徑開發利用”情境下，學生最終可以獲得可食用的果酒、果醋和水果泡菜等食品，感受生物技術存在的價值。設計生活化的情境，讓學生更有趣、更高效的學習，通過實踐感受生物學的魅力?！吧罨钡慕虒W方式可以增加學生的實踐體驗，促進學生融入社會的能力與素養得到培養[1]，為今后專業的發展提供一種選擇，讓部分學生成為未來提高生物發酵工程技術水平，提高產品質量的科研工作人員。

二、教學情境源自前沿科技

生物科學在21世紀有著高速的發展，新的內容、新的技術層出不窮。許多前沿的科研成果已經編入新教材當中，所以我們在設計教學情境過程，除了要關注生活化的真實情境之外，還要注重最新的科研結果和最新的生物科學大事件。例如，2020年爆發的新冠疫情，是我們每個人都親身經歷過的。

對于新冠疫情筆者通過多個角度進行設計，完成不同單元情境或課時情境的設置。第一，根據新冠病毒入侵人體細胞過程，設計“細胞生物和病毒的比較”的情境，完成必修一第二章《細胞的結構》的教學;第二，根據新冠病毒在細胞內的增殖，設計“病毒在細胞內是如何增殖的？”的情境，完成必修二第三章《遺傳的分子基礎》的教學;第三，根據人體感染新冠病毒的過程和癥狀，設計“人體構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《免疫調節》的教學;第四，根據張林琦教授團隊研發出的抗新冠特效藥——安巴韋單抗/羅米司韋單抗，設計“抗新冠病毒的單抗是如何研發的”，完成選擇性必修三第三章《動物細胞》的教學。所以在課堂教學過程中，若合理介紹前沿科技，聯系現實生活，可極大地調動學生學習的積極性、強化知識的應用技能[2]。

三、教學情境源自學科歷史

生物學不是一天建立起來的，它也有著漫長的發展史。真實情境能幫助學生經歷生物學知識產生的過程，“通過復演知識的形成過程，有助于轉識成智，化知為能”[3]。在生物教學中，生物科學史是很好的教學材料，我們可以從中設計相應的情境，讓學生跟隨歷史的腳步，學習生物學知識。設計科學史情境有利于學生對知識的理解，讓學生知道知識如何被發現，也可以從這些優秀的科學家中學習觀察、思考、實驗等過程，提升學生的思維品質。例如，在必修二的第三章《遺傳的分子基礎》教學中可以提出“孟德爾所說的遺傳因子是什么物質，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的情境。

面對上述第一個問題，科學史上有四個經典的實驗，通過四個實驗就可以證明核酸是遺傳物質，所以利用教材設計4個情境。情境1：1928年，格里菲斯的活體肺炎鏈球菌轉化實驗，提問：各組的實驗結果說明了什么？轉化因子是什么物質？情境2：1944年，艾弗里的離體肺炎鏈球菌轉化實驗，提問：哪組能使R型菌能夠轉化為S型菌？結果說明什么？展示當時部分科學家對此結論的質疑：實驗中DNA與蛋白質未徹底分離，不能說明DNA是遺傳物質。提問：有沒有徹底分開DNA和蛋白質的材料？進入情境3：1952年，赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗;提問：如何區分蛋白質和DNA？實驗結果、結論是什么？有些病毒中只含RNA與蛋白質，什么是其遺傳物質？情境4：1957年，吉爾和施拉姆的煙草花葉病毒感染與重建實驗，提問：該實驗的結論是什么？通過問題串和時間線將各情境串在一起完成對“遺傳物質是核酸”的證明。

通過生物科學史的分析，讓學生體驗知識的發現過程，感受科學研究者的智慧和科學精神的光芒，啟迪學生心智、養育學生德行[4]。

總之，生物學是一門研究生命現象和生命活動規律的科學。情境教學是一種可以把科學、教育和藝術融為一體的教學方法。對學生而言，在情境中學習生物學，在問題中探討生物學更容易主動發現、認識和應用生物學知識。

參考文獻：

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

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

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

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