沉浸式情景教学在高中生物教学中的实践研究

刘利艳

摘 要：为了提高高中生物教学效果，学者们探索了各种创新的教学方法，其中沉浸式情景教学作为一种新兴的教学方法备受关注。本文以高中生物教学为背景，探讨了沉浸式情景教学的应用，并强调了认知理论、问题导向学习、情感认知理论和社会建构主义在其中的重要作用。通过构建真实或虚拟的情景，沉浸式情景教学激发了学生的学习兴趣和动力，提升了学生的认知发展和实践能力。尽管沉浸式情景教学在高中生物教学中具有潜力和优势，但其具体应用仍需进一步研究和实践的支持。随着教育技术的不断发展和完善，沉浸式情景教学将为高中生物教育带来更多的创新和成果，培养出更多具备科学思维和实践能力的优秀生物学人才。

关键词：沉浸式；情景教学；高中生物；教学策略

近年来，教育界对于提高学生学习效果和培养实践能力的关注逐渐增加。在高中生物教学中，如何创造一个激发学生兴趣、提升学习体验的教学环境成为教师们亟待解决的问题[1]。沉浸式情景教学作为一种创新的教学方式，逐渐受到越来越多教育工作者的关注和重视。沉浸式情景教学是指通过构建真实、贴近生活的情景，让学生置身其中，通过亲身体验和参与，以达到更深层次的学习效果的教学方法。它强调学生在真实场景中的参与和交互，注重学生的实践能力培养和问题解决能力的提升。相较于传统的教学模式，沉浸式情景教学具有更高的参与度和情感投入度，可以激发学生的主动性和创造力，提高知识的运用能力。在高中生物教学中应用沉浸式情景教学，旨在通过创造生动的情景，让学生在实践中亲身探索生物的奥秘与规律，真实感受和体验科学研究的过程，培养学生的科学思维和实验技能。

一、沉浸式情景教学在高中生物教学中的应用研究现状及问题

沉浸式情景教学是一种以学生为中心的教学方法，通过创造真实或虚拟的情景，使学生能够身临其境地参与学习，并积极主动地探索和解决问题。目前，沉浸式情景教学在教育领域得到了广泛关注和研究，并在一些学科和领域中取得了良好的效果[2]。部分研究者关注如何设计和构建逼真的情景，使学生能够充分融入其中，并且能够提供具有挑战性和启发性的任务。部分研究者研究了在沉浸式情景教学中教师和学生的角色转变，探讨了教师应扮演的引导者和学生应扮演的主动学习者的角色。此外，还有一部分研究者关注了沉浸式情景教学对学生学习动机、知识理解和问题解决能力的影响。

然而，在沉浸式情景教学研究中仍存在一些问题和亟待探索的方向。如何衡量沉浸式情景教学的效果是一个重要的问题。传统的评估方法往往无法全面地评价学生在沉浸式情景教学中的学习表现和成果。其次，研究者还需要进一步探索不同学科、不同年级和不同教育环境下沉浸式情景教学的应用效果，并对比不同教学方式的差异。此外，教师在实施沉浸式情景教学时可能面临时间和资源的限制，如何解决这些问题也需要进一步研究。本文旨在探究沉浸式情景教学在高中生物教学中的实践效果，以期为生物教育教学提供一种有效的教学方法，为进一步推广和应用该教学方法提供理论依据和实践经验。

二、沉浸式情景教学应用在高中生物教学中的理论基础

沉浸式情景教学是一种以学生为中心的教学方法，基于认知发展理论、问题导向学习、情感认知理论和社会建构主义四种理论，通过创造真实或虚拟的情景，使学生能够身临其境地参与学习，并积极主动地探索和解决问题[3]。在高中生物教学中，沉浸式情景教学有着广泛的应用前景，它可以帮助学生深入理解生物科学的概念和原理，培养学生的科学思维和实践能力。

情景化教学的核心理论基础是建构学习者的认知框架。根據著名心理学家皮亚杰的认知发展理论，学习者通过积极参与经验和积累知识来建立自己的认知模型。沉浸式情景教学通过创造具体、真实的情景，提供学习的具体背景和应用场景，有助于学生将所学的知识与现实生活联系起来，加深对知识的理解和记忆。问题导向学习是沉浸式情景教学的另一个重要理论基础。问题导向学习以问题为中心，通过引导学生提出问题、分析问题和解决问题的过程，激发学生的主动学习兴趣和参与度。在高中生物教学中，通过设置具有挑战性和启发性的问题，可以促使学生主动思考、合作探究，并培养学生的科学探索能力和解决问题的能力。情感认知理论认为情感与认知密切相关，情感对学习和记忆有着重要的影响。沉浸式情景教学通过营造情感投入的学习环境，激发学生的学习兴趣和积极性，增强学生对知识的情感体验和记忆效果[4]。在高中生物教学中，可以通过模拟实验、角色扮演等方式，让学生亲身体验科学探索的乐趣和成就感，激发学生对生物科学的热爱和兴趣。社会建构主义认为，知识的建构是个体与社会交互作用的过程。沉浸式情景教学强调学生之间的合作和交流，通过小组合作、讨论和集体解决问题，促进学生之间的互动和合作。在高中生物教学中，可以设计情景化的小组任务，让学生共同探索和解决生物问题，培养学生的团队合作精神和沟通能力。

三、沉浸式情景教学在高中生物教学中的应用策略研究

行之有效的教学策略，有助于学生在沉浸式情景教学中深入思考、探索和交流，从而提高他们的学习积极性和主动性，培养他们的科学素养和创新能力。

（一）情景创设

情景创设是高中生物教学中一种有效的教学策略，通过创造真实、生动的情景，可以吸引学生的兴趣和注意力，帮助学生更好地理解和应用生物知识。情景创设是基于脑科学的教学原则之一，通过模拟真实场景，能够激活学生的感官、情感和认知，使学生更加主动地投入学习中。在高中生物教学中利用虚拟实境、视频资料等多媒体手段，将学生带入一个真实的生物环境中，使其身临其境地感受到生物的奇妙与多样性，激发他们对生物学的浓厚兴趣。情景创设能够改变传统教学的枯燥单调，给予学生一种积极的学习体验。学生在情景中可以主动参与，充分发挥自己的能动性，提高学习的主动性和积极性。学生在情景创设中可以进行多感官、多角度的观察和体验，通过直接参与和亲身经历，能够更深入地理解和记忆所学内容，提高学习效果。情景创设可以让学生将所学知识与实际情景相结合，促使学生建立知识与应用之间的联系。在真实情景中，学生需要运用所学知识解决问题，培养他们的应用能力和创新思维。

情景模拟活动能够帮助学生更好地理解和记忆知识，增强学生的应用能力和协作能力。在教学设计中，教师需要明确教学目标，并根据学生的实际情况选择适当的场景和角色。教师可以通过故事、视频、图片等形式，创造真实的生物环境和情景，帮助学生了解生物之间的相互关系。在情景模拟过程中，教师需要引导学生认真观察、分析和总结，在探究中加深对生物学原理和现象的理解。情景模拟活动需要学生进行角色扮演和互动，教师需要鼓励学生积极表达自己的观点，促进学生之间的交流和合作。情景模拟活动结束后，教师需要引导学生归纳总结，对学生的观察数据、实验结果和结论进行分析和解释，加深学生对生物学原理和现象的理解。此外，教师还可以设计情景模拟活动，让学生扮演生物中的一个成员或特定角色，模拟真实情景中的生物相互关系、食物链、生态平衡等，以加深学生对生物学原理的理解。

（二）问题引导

问题引导在情景创设中起着关键的作用，能激发学生的思考和好奇心，引导学生主动地进行探究和研究。通过合理的问题引导，学生可以在情景创设中积极参与、主动思考，并通过探究和研究提高对生物学知识的理解和认识。问题引导应该与情景创设紧密结合，在教学过程中起到引导学生主动学习和思考的作用。通过这样的教学设计，学生可以在情景中逐步发展其科学探究的能力，培养出自主学习和解决问题的能力。

一个好的问题应该具有启发性，能够引导学生主动思考和探索。问题引导需要明确问题的目标，帮助学生在学习过程中更加有针对性地进行思考和探索。问题引导应该与学生已有的知识和经验联系紧密，以让学生能够更好地理解问题的内涵，并从自身的经验出发進行思考和探究。问题不应该只是简单地回答，而是引导学生进一步地分析和推理。通过这种引导，学生可以逐步培养出批判性思维和问题解决的能力。问题引导还应该鼓励学生进行归纳总结。学生不仅要对具体的问题进行思考，还需要将所学知识进行整理和总结。通过这种总结，学生可以更好地理解和掌握所学内容，并将其应用到实际问题中。在问题引导中，问题不应过于简单，但也不应过于复杂。问题的难度应该逐步提高，符合学生的认知水平。同时，应该注重问题的开放性，让学生有更多的想象空间和自由发挥的机会。问题引导要与情景创设紧密结合，形成统一的教学设计。通过这样的教学设计，学生可以在情景中逐步深入理解生物学知识，并掌握科学探究的方法和技巧。

（三）探索实践

为了培养学生的科学探索能力和实践能力，教师可以给学生提供一个实验场景，让学生自主设计实验方案、收集数据并进行观察和分析。通过实验，学生可以亲身体验科学探索的过程，并锻炼实验操作能力和数据处理能力。教师可以组织学生进行观察活动，并要求学生仔细观察生物现象，记录相关观察数据，提出问题和解释，以培养他们的观察力和描述能力，并学会用科学的方式解释所观察到的现象。调查研究也是一种常用的方式。教师可以让学生选择感兴趣的生物主题，设计调查问卷或采取其他方式进行数据收集，并进行统计和分析，从而深入了解生物现象和问题。通过调查研究，学生可以培养他们的数据处理和分析能力，同时也提高了对生物问题的认识。条件允许的前提下，教师可以利用课外时间组织学生进行实地考察，带领学生到自然环境中观察和探索。学生可以观察和研究不同的生物栖息地、生态系统或生物群落，了解它们的特点和相互作用。在实地考察中，培养学生的野外观察和数据收集能力，并加深对生物多样性和生态系统的理解。此外，教师可以组织模拟活动包括利用科学实验模拟软件或虚拟实验室等工具，让学生在虚拟环境中进行科学实验或解决问题，让学生进行模拟操作和分析。通过模拟演练，学生可以锻炼实验思维和解决问题的能力，同时也能够提高实际实验的操作熟练度。

在实践探索的过程中，教师应该扮演引导和促进学生主动参与的角色。教师可以提供必要的指导和支持，鼓励学生提出问题、独立思考，并及时给予反馈和指导。同时，教师还可以组织学生之间的合作与交流，让他们相互启发和借鉴，促进彼此的学习和成长。通过实践探索，学生可以提高他们的科学思维和解决问题的能力，培养出对生物科学的浓厚兴趣和热爱。

（四）合作交流

合作交流是培养学生科学探索能力和实践能力不可或缺的环节。通过合作交流，学生能够相互启发、互相学习，共同进步。通过小组讨论、展示报告、合作研究项目和对话讨论等方式，学生可以相互启发、互相学习，促进彼此的成长和进步。合作交流不仅可以提高学生的合作能力和表达能力，还可以培养学生的批判性思维和团队合作精神，为学生未来的学习和工作打下坚实的基础。本文提及的合作交流教学策略主要有小组讨论、展示报告、合作研究项目和对话讨论四种方式。

小组讨论是一个鼓励学生互相交流和合作的有效方式，学生可以根据自己的观点和理解就特定的问题展开讨论，并通过彼此的思考和交流来不断完善自己的观点。同时，小组讨论也可以促进学生之间的互动和合作，每个人都有机会分享自己的想法，从而加深对问题的理解和认识。展示报告是一种让学生展示自己工作成果和思考过程的方式，学生可以通过口头或书面的形式向其他同学介绍自己的研究结果、解决问题的方法和心得体会。其他同学可以提出问题或提供反馈，从而促进学生之间的交流和互动。通过展示报告，学生可以学会如何清晰地表达自己的想法，同时也能够从他人的反馈中获取新的启发和思考。合作研究项目可以让学生在团队中共同完成一个科学研究任务。在项目中，学生可以分工合作，各自负责不同的任务，然后将自己的成果整合起来形成最终的研究报告或展示。通过合作研究项目，学生可以学会如何协作和合作，提高团队合作的能力，同时也能够从其他团队成员的经验中学习和借鉴。对话讨论是学生之间进行相互交流和互动的重要方式，学生可以就某个问题或主题进行深入的对话，分享自己的观点和思考，同时也可以倾听他人的意见和不同观点。通过对话讨论，学生可以培养批判性思维和表达能力，同时也能够尊重他人的不同观点，拓宽自己的思维和视野。

结束语

沉浸式情景教学是一种创新的教学方法，对于高中生物教学具有重要的意义和应用价值。通过构建真实或虚拟的情景，让学生身临其境地参与学习，积极探索和解决问题，沉浸式情景教学能够促进学生的认知发展、培养科学思维和实践能力。沉浸式情景教学为高中生物教学提供了一种新的教学模式和思路。它能够激发学生的学习兴趣和动力，促进学科知识的深入理解和长期记忆。然而，沉浸式情景教学在高中生物教学中的具体应用还需要进一步研究和实践的支持。本文从理论基础角度探讨了沉浸式情景教学在高中生物教学中的应用，并强调了认知理论、问题导向学习、情感认知理论和社会建构主义的重要性，以提供更有效的教学策略和实施方案。

参考文献

[1]杨海荣.问题情景教学模式下高中生物深度学习课堂构建策略探究[J].数理化解题研究，2022（36）：130-132.

[2]孙丽霞.情景教学模式在高中生物课堂的应用研究[J].学周刊，2022（29）：93-96.

[3]张小艳.高中生物生活化情景创设教学的策略研究[J].高考，2020（2）：179.

[4]李雷.情景教学设计在高中生物教学中的应用研究[J].华夏教师，2018（13）：38.

本文系2022年度河南省基础教育教学研究项目“沉浸式情景教学在高中课堂教学中的实践研究”（立项编号：JCJYB2225120016）的研究成果。