沉浸式情景教學在高中生物教學中的實踐研究

劉利艷

摘 要：為了提高高中生物教學效果，學者們探索了各種創新的教學方法，其中沉浸式情景教學作為一種新興的教學方法備受關注。本文以高中生物教學為背景，探討了沉浸式情景教學的應用，并強調了認知理論、問題導向學習、情感認知理論和社會建構主義在其中的重要作用。通過構建真實或虛擬的情景，沉浸式情景教學激發了學生的學習興趣和動力，提升了學生的認知發展和實踐能力。盡管沉浸式情景教學在高中生物教學中具有潛力和優勢，但其具體應用仍需進一步研究和實踐的支持。隨著教育技術的不斷發展和完善，沉浸式情景教學將為高中生物教育帶來更多的創新和成果，培養出更多具備科學思維和實踐能力的優秀生物學人才。

關鍵詞：沉浸式；情景教學；高中生物；教學策略

近年來，教育界對于提高學生學習效果和培養實踐能力的關注逐漸增加。在高中生物教學中，如何創造一個激發學生興趣、提升學習體驗的教學環境成為教師們亟待解決的問題[1]。沉浸式情景教學作為一種創新的教學方式，逐漸受到越來越多教育工作者的關注和重視。沉浸式情景教學是指通過構建真實、貼近生活的情景，讓學生置身其中，通過親身體驗和參與，以達到更深層次的學習效果的教學方法。它強調學生在真實場景中的參與和交互，注重學生的實踐能力培養和問題解決能力的提升。相較于傳統的教學模式，沉浸式情景教學具有更高的參與度和情感投入度，可以激發學生的主動性和創造力，提高知識的運用能力。在高中生物教學中應用沉浸式情景教學，旨在通過創造生動的情景，讓學生在實踐中親身探索生物的奧秘與規律，真實感受和體驗科學研究的過程，培養學生的科學思維和實驗技能。

一、沉浸式情景教學在高中生物教學中的應用研究現狀及問題

沉浸式情景教學是一種以學生為中心的教學方法，通過創造真實或虛擬的情景，使學生能夠身臨其境地參與學習，并積極主動地探索和解決問題。目前，沉浸式情景教學在教育領域得到了廣泛關注和研究，并在一些學科和領域中取得了良好的效果[2]。部分研究者關注如何設計和構建逼真的情景，使學生能夠充分融入其中，并且能夠提供具有挑戰性和啟發性的任務。部分研究者研究了在沉浸式情景教學中教師和學生的角色轉變，探討了教師應扮演的引導者和學生應扮演的主動學習者的角色。此外，還有一部分研究者關注了沉浸式情景教學對學生學習動機、知識理解和問題解決能力的影響。

然而，在沉浸式情景教學研究中仍存在一些問題和亟待探索的方向。如何衡量沉浸式情景教學的效果是一個重要的問題。傳統的評估方法往往無法全面地評價學生在沉浸式情景教學中的學習表現和成果。其次，研究者還需要進一步探索不同學科、不同年級和不同教育環境下沉浸式情景教學的應用效果，并對比不同教學方式的差異。此外，教師在實施沉浸式情景教學時可能面臨時間和資源的限制，如何解決這些問題也需要進一步研究。本文旨在探究沉浸式情景教學在高中生物教學中的實踐效果，以期為生物教育教學提供一種有效的教學方法，為進一步推廣和應用該教學方法提供理論依據和實踐經驗。

二、沉浸式情景教學應用在高中生物教學中的理論基礎

沉浸式情景教學是一種以學生為中心的教學方法，基于認知發展理論、問題導向學習、情感認知理論和社會建構主義四種理論，通過創造真實或虛擬的情景，使學生能夠身臨其境地參與學習，并積極主動地探索和解決問題[3]。在高中生物教學中，沉浸式情景教學有著廣泛的應用前景，它可以幫助學生深入理解生物科學的概念和原理，培養學生的科學思維和實踐能力。

情景化教學的核心理論基礎是建構學習者的認知框架。根據著名心理學家皮亞杰的認知發展理論，學習者通過積極參與經驗和積累知識來建立自己的認知模型。沉浸式情景教學通過創造具體、真實的情景，提供學習的具體背景和應用場景，有助于學生將所學的知識與現實生活聯系起來，加深對知識的理解和記憶。問題導向學習是沉浸式情景教學的另一個重要理論基礎。問題導向學習以問題為中心，通過引導學生提出問題、分析問題和解決問題的過程，激發學生的主動學習興趣和參與度。在高中生物教學中，通過設置具有挑戰性和啟發性的問題，可以促使學生主動思考、合作探究，并培養學生的科學探索能力和解決問題的能力。情感認知理論認為情感與認知密切相關，情感對學習和記憶有著重要的影響。沉浸式情景教學通過營造情感投入的學習環境，激發學生的學習興趣和積極性，增強學生對知識的情感體驗和記憶效果[4]。在高中生物教學中，可以通過模擬實驗、角色扮演等方式，讓學生親身體驗科學探索的樂趣和成就感，激發學生對生物科學的熱愛和興趣。社會建構主義認為，知識的建構是個體與社會交互作用的過程。沉浸式情景教學強調學生之間的合作和交流，通過小組合作、討論和集體解決問題，促進學生之間的互動和合作。在高中生物教學中，可以設計情景化的小組任務，讓學生共同探索和解決生物問題，培養學生的團隊合作精神和溝通能力。

三、沉浸式情景教學在高中生物教學中的應用策略研究

行之有效的教學策略，有助于學生在沉浸式情景教學中深入思考、探索和交流，從而提高他們的學習積極性和主動性，培養他們的科學素養和創新能力。

（一）情景創設

情景創設是高中生物教學中一種有效的教學策略，通過創造真實、生動的情景，可以吸引學生的興趣和注意力，幫助學生更好地理解和應用生物知識。情景創設是基于腦科學的教學原則之一，通過模擬真實場景，能夠激活學生的感官、情感和認知，使學生更加主動地投入學習中。在高中生物教學中利用虛擬實境、視頻資料等多媒體手段，將學生帶入一個真實的生物環境中，使其身臨其境地感受到生物的奇妙與多樣性，激發他們對生物學的濃厚興趣。情景創設能夠改變傳統教學的枯燥單調，給予學生一種積極的學習體驗。學生在情景中可以主動參與，充分發揮自己的能動性，提高學習的主動性和積極性。學生在情景創設中可以進行多感官、多角度的觀察和體驗，通過直接參與和親身經歷，能夠更深入地理解和記憶所學內容，提高學習效果。情景創設可以讓學生將所學知識與實際情景相結合，促使學生建立知識與應用之間的聯系。在真實情景中，學生需要運用所學知識解決問題，培養他們的應用能力和創新思維。

情景模擬活動能夠幫助學生更好地理解和記憶知識，增強學生的應用能力和協作能力。在教學設計中，教師需要明確教學目標，并根據學生的實際情況選擇適當的場景和角色。教師可以通過故事、視頻、圖片等形式，創造真實的生物環境和情景，幫助學生了解生物之間的相互關系。在情景模擬過程中，教師需要引導學生認真觀察、分析和總結，在探究中加深對生物學原理和現象的理解。情景模擬活動需要學生進行角色扮演和互動，教師需要鼓勵學生積極表達自己的觀點，促進學生之間的交流和合作。情景模擬活動結束后，教師需要引導學生歸納總結，對學生的觀察數據、實驗結果和結論進行分析和解釋，加深學生對生物學原理和現象的理解。此外，教師還可以設計情景模擬活動，讓學生扮演生物中的一個成員或特定角色，模擬真實情景中的生物相互關系、食物鏈、生態平衡等，以加深學生對生物學原理的理解。

（二）問題引導

問題引導在情景創設中起著關鍵的作用，能激發學生的思考和好奇心，引導學生主動地進行探究和研究。通過合理的問題引導，學生可以在情景創設中積極參與、主動思考，并通過探究和研究提高對生物學知識的理解和認識。問題引導應該與情景創設緊密結合，在教學過程中起到引導學生主動學習和思考的作用。通過這樣的教學設計，學生可以在情景中逐步發展其科學探究的能力，培養出自主學習和解決問題的能力。

一個好的問題應該具有啟發性，能夠引導學生主動思考和探索。問題引導需要明確問題的目標，幫助學生在學習過程中更加有針對性地進行思考和探索。問題引導應該與學生已有的知識和經驗聯系緊密，以讓學生能夠更好地理解問題的內涵，并從自身的經驗出發進行思考和探究。問題不應該只是簡單地回答，而是引導學生進一步地分析和推理。通過這種引導，學生可以逐步培養出批判性思維和問題解決的能力。問題引導還應該鼓勵學生進行歸納總結。學生不僅要對具體的問題進行思考，還需要將所學知識進行整理和總結。通過這種總結，學生可以更好地理解和掌握所學內容，并將其應用到實際問題中。在問題引導中，問題不應過于簡單，但也不應過于復雜。問題的難度應該逐步提高，符合學生的認知水平。同時，應該注重問題的開放性，讓學生有更多的想象空間和自由發揮的機會。問題引導要與情景創設緊密結合，形成統一的教學設計。通過這樣的教學設計，學生可以在情景中逐步深入理解生物學知識，并掌握科學探究的方法和技巧。

（三）探索實踐

為了培養學生的科學探索能力和實踐能力，教師可以給學生提供一個實驗場景，讓學生自主設計實驗方案、收集數據并進行觀察和分析。通過實驗，學生可以親身體驗科學探索的過程，并鍛煉實驗操作能力和數據處理能力。教師可以組織學生進行觀察活動，并要求學生仔細觀察生物現象，記錄相關觀察數據，提出問題和解釋，以培養他們的觀察力和描述能力，并學會用科學的方式解釋所觀察到的現象。調查研究也是一種常用的方式。教師可以讓學生選擇感興趣的生物主題，設計調查問卷或采取其他方式進行數據收集，并進行統計和分析，從而深入了解生物現象和問題。通過調查研究，學生可以培養他們的數據處理和分析能力，同時也提高了對生物問題的認識。條件允許的前提下，教師可以利用課外時間組織學生進行實地考察，帶領學生到自然環境中觀察和探索。學生可以觀察和研究不同的生物棲息地、生態系統或生物群落，了解它們的特點和相互作用。在實地考察中，培養學生的野外觀察和數據收集能力，并加深對生物多樣性和生態系統的理解。此外，教師可以組織模擬活動包括利用科學實驗模擬軟件或虛擬實驗室等工具，讓學生在虛擬環境中進行科學實驗或解決問題，讓學生進行模擬操作和分析。通過模擬演練，學生可以鍛煉實驗思維和解決問題的能力，同時也能夠提高實際實驗的操作熟練度。

在實踐探索的過程中，教師應該扮演引導和促進學生主動參與的角色。教師可以提供必要的指導和支持，鼓勵學生提出問題、獨立思考，并及時給予反饋和指導。同時，教師還可以組織學生之間的合作與交流，讓他們相互啟發和借鑒，促進彼此的學習和成長。通過實踐探索，學生可以提高他們的科學思維和解決問題的能力，培養出對生物科學的濃厚興趣和熱愛。

（四）合作交流

合作交流是培養學生科學探索能力和實踐能力不可或缺的環節。通過合作交流，學生能夠相互啟發、互相學習，共同進步。通過小組討論、展示報告、合作研究項目和對話討論等方式，學生可以相互啟發、互相學習，促進彼此的成長和進步。合作交流不僅可以提高學生的合作能力和表達能力，還可以培養學生的批判性思維和團隊合作精神，為學生未來的學習和工作打下堅實的基礎。本文提及的合作交流教學策略主要有小組討論、展示報告、合作研究項目和對話討論四種方式。

小組討論是一個鼓勵學生互相交流和合作的有效方式，學生可以根據自己的觀點和理解就特定的問題展開討論，并通過彼此的思考和交流來不斷完善自己的觀點。同時，小組討論也可以促進學生之間的互動和合作，每個人都有機會分享自己的想法，從而加深對問題的理解和認識。展示報告是一種讓學生展示自己工作成果和思考過程的方式，學生可以通過口頭或書面的形式向其他同學介紹自己的研究結果、解決問題的方法和心得體會。其他同學可以提出問題或提供反饋，從而促進學生之間的交流和互動。通過展示報告，學生可以學會如何清晰地表達自己的想法，同時也能夠從他人的反饋中獲取新的啟發和思考。合作研究項目可以讓學生在團隊中共同完成一個科學研究任務。在項目中，學生可以分工合作，各自負責不同的任務，然后將自己的成果整合起來形成最終的研究報告或展示。通過合作研究項目，學生可以學會如何協作和合作，提高團隊合作的能力，同時也能夠從其他團隊成員的經驗中學習和借鑒。對話討論是學生之間進行相互交流和互動的重要方式，學生可以就某個問題或主題進行深入的對話，分享自己的觀點和思考，同時也可以傾聽他人的意見和不同觀點。通過對話討論，學生可以培養批判性思維和表達能力，同時也能夠尊重他人的不同觀點，拓寬自己的思維和視野。

結束語

沉浸式情景教學是一種創新的教學方法，對于高中生物教學具有重要的意義和應用價值。通過構建真實或虛擬的情景，讓學生身臨其境地參與學習，積極探索和解決問題，沉浸式情景教學能夠促進學生的認知發展、培養科學思維和實踐能力。沉浸式情景教學為高中生物教學提供了一種新的教學模式和思路。它能夠激發學生的學習興趣和動力，促進學科知識的深入理解和長期記憶。然而，沉浸式情景教學在高中生物教學中的具體應用還需要進一步研究和實踐的支持。本文從理論基礎角度探討了沉浸式情景教學在高中生物教學中的應用，并強調了認知理論、問題導向學習、情感認知理論和社會建構主義的重要性，以提供更有效的教學策略和實施方案。

參考文獻

[1]楊海榮.問題情景教學模式下高中生物深度學習課堂構建策略探究[J].數理化解題研究，2022（36）：130-132.

[2]孫麗霞.情景教學模式在高中生物課堂的應用研究[J].學周刊，2022（29）：93-96.

[3]張小艷.高中生物生活化情景創設教學的策略研究[J].高考，2020（2）：179.

[4]李雷.情景教學設計在高中生物教學中的應用研究[J].華夏教師，2018（13）：38.

本文系2022年度河南省基礎教育教學研究項目“沉浸式情景教學在高中課堂教學中的實踐研究”（立項編號：JCJYB2225120016）的研究成果。