“整体式教学情境”在高三生物二轮复习中的应用
——以“细胞代谢”为例

王彦仓 刘子珍

（甘肃省天水市第一中学 甘肃天水 741000）

1 整体式教学情境的内涵、特点及二轮复习目标

1.1 整体式教学情境的内涵

整体式教学情境是指教师为了达成一定的教学目的所创设的服务于课堂教学全部环节的情境。情境以某一核心主题（大概念）或议题为中心统领整个教学过程，发生于时间轴上的各项教学活动或环节均围绕该主题或议题展开，引领学生亲历或体验探究活动过程，最终实现课程的整体性学习。

1.2 整体式教学情境的特点

整体式教学情境是将学生的学习活动看作一个整体，将整体式情境作为学生探究性学习的载体，学生在解决真实情境问题的过程中逐步形成学科大概念。整体式情境的学习活动是一种基于实践的渐进式深度学习，所形成的大概念能有效地统领学科中个别、零碎化的知识与技能，有助于学生的学习超越特定的情境，迁移应用到各种情境中，是基于大概念教学的指向学科核心素养的教学形式。

1.3 生物高考二轮复习的目标

情境即问题情境，是高考评价体系中的考查载体。高考评价体系中的“四层”考查内容和“四翼”考查要求，要以充分体现核心价值的情境作为载体，即通过选取适宜的素材，再现学科理论产生的场景或是呈现现实中的问题情境，让学生在真实的背景下发挥核心价值的引领作用，运用必备知识和关键能力去解决实际问题，全面展现学科素养水平。这就要求学生新知的产生和能力的提高都源于具体的情境。高三生物二轮复习的宗旨是：引领学生关注知识点之间的内在逻辑联系和外在关联，将所学知识连成线、织成网，构建系统化的知识体系，实现概念的内化。基于真实情境的知识应用和问题解决可以实现概念的升华，培养和提升学生的科学思维、科学探究和综合应用能力。而“整体式教学情境”的学习特点与二轮复习的目标相契合。教师通过一系列学生耳熟能详的生产生活实际问题创设“整体式教学情境”，构建层层递进或相互关联的问题情境，引领并驱动学生去思考、去探究、去解决，把所学的分散的基础知识应用于解决实际问题。通过小组合作、交流讨论，学生从一个个生物学事实或现象中归纳出一般概念，抽提出核心概念，融合成大概念，在问题解决中使必备知识系统化，在解决问题的过程中提升关键能力和社会责任。

2 整体式教学情境的创设

2.1 域情分析，甄选主题

笔者所任教的学校位于花牛苹果的故乡——甘肃省天水市。花牛苹果以其色泽鲜艳、味道甜美而享誉国内外。苹果种植是天水市扶贫攻坚、农村振兴的主打产业。对学生而言，他们对家乡苹果的熟悉程度与深厚情感根植于他们的血脉和意识之中，甚至部分农村学生亲历苹果的种植、管理、采摘及储存销售的全过程。教师利用学生身边的资源素材创设教学情境，引领学生运用已有知识探究解决熟悉的现实问题，让学习成为一个充满生命活力的真实活动体验过程，有助于激发学生的兴趣，激励学生的自主探究，达成教学目标。

2.2 创设具体教学情境及问题

确定以苹果为情境主题后，教师再结合教学内容、课标要求及学生所学内容，优化教学情境，设计相互关联或层层递进的问题串，同时注重问题的启发性、学习的整体性和知识的应用性创新性。

教师设计的整体问题情境：苹果是我市的主打产业。在外打工的小李今年选择了回家创业，他承包了100亩苹果果园。但对于小李来说苹果种植是一个全新的事业。请运用生物学知识帮助小李解决困惑。

2.2.1 水与苹果生长

教师创设情境：小李已筹措资金把水引到果园，但在什么时候怎么灌溉，你能帮助小李出谋划策吗？并提出驱动问题：①苹果生长为什么需要水？水到底有何作用？②细胞吸水的方式是什么？影响细胞吸水的外界因素有哪些？③灌溉是为了满足苹果树的水分供应，但传统农业灌溉是看土壤中是否缺水，较先进的方式是根据细胞汁液浓度。你能设计实验，测定细胞汁液浓度，为小李的果树灌溉提供理论依据吗？④灌溉有沟灌、喷灌和滴灌。你会推荐哪种灌溉方式，为什么？

教师引导学生开展科学探究，使学生树立节约用水的责任意识，培养学生的生命观念。

2.2.2 施肥与苹果生产

教师创设情境：施肥是果园管理的重要方式之一，施肥实际上是补充N、P、K等矿质元素。并提出驱动问题：①矿质元素在植物体内有什么作用？②物质进出细胞的方式有哪些？植物的细胞如何吸收矿质元素？有何特点？③施肥后为什么要浇水？水浇得越多越好吗？为什么?④大水漫灌或暴雨都会导致土壤板结。为什么土壤板结不利于苹果树的生长？⑤隔壁老张去年由于经济拮据没有使用化肥，而是拉了几车鸡粪猪粪，结果他家的苹果不但产量高，而且品质好，卖了好价钱。为什么？针对施肥，你会提出怎样的建议？

教师引导学生理解生命的物质性，培养学生的科学思维及绿色健康的社会责任意识。

2.2.3 光合作用与苹果产量

教师创设情境：花牛苹果中的葡萄糖等有机物主要来源于叶片光合作用产生的有机物。并提出驱动问题：①果园里有几棵果树叶色较淡，可能是什么原因？②如何测定叶片中叶绿素含量？③光合作用的实质是什么？光合作用分哪几个阶段，分别在什么场所？为什么暗反应过程只能在叶绿体的基质中进行？④生长在向阳环境中的苹果颜色更红甜度更高，为什么？植物的生长离不开光照，光合作用究竟为植物生长提供了什么？⑤你有什么建议可以提高花牛苹果的产量和品质？⑥苹果叶既然是光合作用的主要器官，为什么还要进行修剪？

教师联系学生的生活，使学生从光合作用本质理解生命活动需要物质和能量，构建细胞代谢的大概念，应用所学知识解决问题，提高科学思维和科学探究能力。

2.2.4 细胞呼吸与苹果生产

教师创设情境：对苹果中耕松土，每年都要花费很多劳动力。并提出驱动问题：①中耕松土的目的是什么？②细胞呼吸的本质是什么？对细胞的生命活动有什么作用？③众所周知，细胞呼吸要消耗有机物。是不是在栽培和采摘后呼吸作用越弱越好呢？花牛苹果成熟后采摘时要轻拿轻放，防止磕碰，运输时要套泡沫网袋，有何作用？④小李如果反季节销售花牛苹果会增加收入，但如何存放花牛苹果才能保证其品质？⑤如果用含18O的H218O灌溉苹果园，苹果树周围的空气中含有那些18O的气体？试写出相关的过程（光合作用与细胞呼吸的关系）。

教师引导学生从细胞呼吸的本质感悟物质与能量观，用相应观点解决解释实际问题，提高学生的科学思维和科学探究能力及用所学知识解决生产实际问题的责任意识。

2.2.5 果树代谢与酶

教师创设情境：花牛苹果在每年9月中下旬将成熟上市。并提出驱动问题：①花牛苹果在成熟过程中会颜色变红、甜度增加、酸味消失，为什么？②苹果变甜主要是淀粉转化为葡萄糖，而淀粉转化为葡萄糖在体外化学实验中需什么条件才能发生？在苹果果实中易发生转化的原因是什么？③既然淀粉水解、光合作用、细胞呼吸都是发生在细胞特定区域的化学反应。为什么这些反应能在常温常压发生？④什么是酶？它的来源是哪里？有何特点？催化光合作用的酶、呼吸作用的酶与淀粉水解的酶一样吗？光合作用能否在线粒体中进行，为什么？⑤酶在生产实践中有哪些应用？⑥果树生长离不开正常的呼吸作用，光合作用必须大于呼吸作用。催化两种反应的酶不同。如何解决这一矛盾？

设计意图：教师促进学生感悟细胞代谢是发生在特定区域的酶促反应，光合呼吸等代谢活动都要适度，使学生理解生命的复杂性和整体性，从而建立物质与能量观、稳态与平衡观，提升科学思维能力。

3 结果分析与评价

教师引导学生思考问题，帮助学生自主构建自己的概念体系：①苹果的栽培、管理、贮藏用到了哪些所学知识（基础知识、基本原理）？这些知识之间有什么关联？②如果你是苹果园艺专家，你将如何指导小李以实现丰产增收？③为什么天水的花牛苹果以色鲜、味美，受到消费者的青睐？④有外地客商在品尝了花牛苹果后，决定引种到当地栽培，他能如愿吗？你怎样评价这件事？

教师设计应用细胞生命活动需要物质和能量的大概念解决或评价实际问题或现象，检测学生生物学科核心素养的发展水平。在学生回答的过程中，教师以学生发展为本，以生物学课程内容学业质量标准为依据，以学业评价促进学生的发展。

4 教学反思

本节课以花牛苹果为主题，以花牛苹果的栽培、管理、销售、贮藏为情境，以“物质与能量观”为主线，设置一系列层层递进的问题串，激发了学生的学习热情。教师引导学生回忆、重现所学有关水份代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用及酶的基础知识，使学生厘清各知识点之间的内在逻辑关系和外在关联，并引导学生应用所学知识解释生产生活中的生物学现象，使学生加深理解，升华了对生命本质的认识。学生在对问题讨论评价交流的过程中，提高了综合所学知识解决实际问题的能力，归纳概括出“生命活动需要物质和能量”的核心概念。