高中生物单元整体教学中的情境设计

叶斌

摘要：新的课程标准从理论层面对高中生物的教和学提出了新的、更高的、更全面的要求。教师可以从日常的生产生活、科技前沿和生物科学史中收集材料，设计单元整体的教学情境。在真实的情境中，通过设置脉络清晰的主线问题，引导学生在解决问题中学习，更好的发挥学生学习的主动性，锻炼其科学探究思维，提高应用生物学知识的能力。

关键词：单元整体教学;情境设计;问题设置

随着新课改的不断深入，新课标、新教材的使用，高中生物迎来了一个新的时代。根据多年的教学实践和对国外教育新理念新思想的学习，让我国的教育研究者和实践者们认识到高中生物课程的任务是提高每个高中学生的生物学素养。所以在高中生物的教学活动中，我们需要不断的发展学生的核心素养，而生物学核心素养的提高离不开学生自主学习、思考、探究和讨论等，这就要求教师在课堂中为学生提供一些真实的生物学情境。

一、教学情境源自生产生活

生物学是一门基础学科，许多生物学知识在生活中都有很好的体现。生物工程的产品（如食品、药物等）丰富着我们的生活，反过来我们可以通过解决生活中的一些问题来设计教学情境，从中学习知识和技术，加深对生物学核心概念的学习。例如，笔者学校有着一系列的“校园水果节”，笔者基于“校园水果节”设计“水果的多途径开发利用”情境。校园水果可以用于果汁的制备、果酒、果醋的酿造以及水果泡菜的制作等，从而将微生物发酵工程和酶工程整合在一起，形成一个大的情境，可以作为选择性必修3第一章发酵工程的单元整体教学的单元情境。

在“水果的多途径开发利用”情境下，笔者通过建立“递进式”任务解决主线，设计课时情境，最终完成“水果的多途径开发利用”。笔者对果酒、果醋、水果泡菜的制作这一任务进行分解，将其分解为：任务一：酵母菌、醋杆菌的分离和纯化，任务二：果酒、果醋的酿造，任务三：泡菜的制作。通过“递进式”任务解决可以将单元情境分解为课时情境，同时又是在整个单元情境的框架下进行的，可以让学生系统性的学习生物学知识与技术。在“水果的多途径开发利用”情境下，学生最终可以获得可食用的果酒、果醋和水果泡菜等食品，感受生物技术存在的价值。设计生活化的情境，让学生更有趣、更高效的学习，通过实践感受生物学的魅力。“生活化”的教学方式可以增加学生的实践体验，促进学生融入社会的能力与素养得到培养[1]，为今后专业的发展提供一种选择，让部分学生成为未来提高生物发酵工程技术水平，提高产品质量的科研工作人员。

二、教学情境源自前沿科技

生物科学在21世纪有着高速的发展，新的内容、新的技术层出不穷。许多前沿的科研成果已经编入新教材当中，所以我们在设计教学情境过程，除了要关注生活化的真实情境之外，还要注重最新的科研结果和最新的生物科学大事件。例如，2020年爆发的新冠疫情，是我们每个人都亲身经历过的。

对于新冠疫情笔者通过多个角度进行设计，完成不同单元情境或课时情境的设置。第一，根据新冠病毒入侵人体细胞过程，设计“细胞生物和病毒的比较”的情境，完成必修一第二章《细胞的结构》的教学;第二，根据新冠病毒在细胞内的增殖，设计“病毒在细胞内是如何增殖的？”的情境，完成必修二第三章《遗传的分子基础》的教学;第三，根据人体感染新冠病毒的过程和症状，设计“人体构建哪些防线抵抗病毒的入侵？”的情境，完成选择性必修一第四章《免疫调节》的教学;第四，根据张林琦教授团队研发出的抗新冠特效药——安巴韦单抗/罗米司韦单抗，设计“抗新冠病毒的单抗是如何研发的”，完成选择性必修三第三章《动物细胞》的教学。所以在课堂教学过程中，若合理介绍前沿科技，联系现实生活，可极大地调动学生学习的积极性、强化知识的应用技能[2]。

三、教学情境源自学科历史

生物学不是一天建立起来的，它也有着漫长的发展史。真实情境能帮助学生经历生物学知识产生的过程，“通过复演知识的形成过程，有助于转识成智，化知为能”[3]。在生物教学中，生物科学史是很好的教学材料，我们可以从中设计相应的情境，让学生跟随历史的脚步，学习生物学知识。设计科学史情境有利于学生对知识的理解，让学生知道知识如何被发现，也可以从这些优秀的科学家中学习观察、思考、实验等过程，提升学生的思维品质。例如，在必修二的第三章《遗传的分子基础》教学中可以提出“孟德尔所说的遗传因子是什么物质，它又是如何遗传给后代并控制性状的？”这一问题作为单元整体教学的情境。

面对上述第一个问题，科学史上有四个经典的实验，通过四个实验就可以证明核酸是遗传物质，所以利用教材设计4个情境。情境1：1928年，格里菲斯的活体肺炎链球菌转化实验，提问：各组的实验结果说明了什么？转化因子是什么物质？情境2：1944年，艾弗里的离体肺炎链球菌转化实验，提问：哪组能使R型菌能够转化为S型菌？结果说明什么？展示当时部分科学家对此结论的质疑：实验中DNA与蛋白质未彻底分离，不能说明DNA是遗传物质。提问：有没有彻底分开DNA和蛋白质的材料？进入情境3：1952年，赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验;提问：如何区分蛋白质和DNA？实验结果、结论是什么？有些病毒中只含RNA与蛋白质，什么是其遗传物质？情境4：1957年，吉尔和施拉姆的烟草花叶病毒感染与重建实验，提问：该实验的结论是什么？通过问题串和时间线将各情境串在一起完成对“遗传物质是核酸”的证明。

通过生物科学史的分析，让学生体验知识的发现过程，感受科学研究者的智慧和科学精神的光芒，启迪学生心智、养育学生德行[4]。

总之，生物学是一门研究生命现象和生命活动规律的科学。情境教学是一种可以把科学、教育和艺术融为一体的教学方法。对学生而言，在情境中学习生物学，在问题中探讨生物学更容易主动发现、认识和应用生物学知识。

参考文献：

[1] 陈文辉. 高中生物“生活化”教学策略的实践研究[J].高考，2021（29）：113-114.

[2] 乔亚玲，闵伶，邓自发. 基于核心素养的高中生物课堂教学策略[J]. 西部素质教育，2019，5（21）：65+69.

[3] 潘洪建. 知识形式：基本蕴涵、教育价值与教学策略[J]. 课程·教材·教法，2014，34（11）：40-45.

[4] 周初霞，王紅梅，李艳华. 生物学单元整体教学中境脉架构模式的实践探索[J]. 生物学教学，2021，46（7）：27-31.