福建省廈門市蓮花中學(xué) 林瑞鳳

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出，生物學(xué)科核心素養(yǎng)是指學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實(shí)情景中的實(shí)際問題時(shí)所表現(xiàn)出來的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，主要包括四個(gè)緊密聯(lián)系的要素，即生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任。從以上內(nèi)涵可知，課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境并引導(dǎo)學(xué)生解決問題，可以促進(jìn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地。接下來，本文將從真實(shí)問題情境的內(nèi)涵及作用、真實(shí)情境促進(jìn)核心素養(yǎng)培育的心理學(xué)分析、真實(shí)問題情境創(chuàng)設(shè)方法例析三個(gè)方面展開論述。

一、真實(shí)問題情境的內(nèi)涵及作用

教學(xué)中的真實(shí)情境，指的是那些現(xiàn)實(shí)世界里與學(xué)生日常生活或知識(shí)背景相關(guān)、有社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義又能與教學(xué)內(nèi)容契合的現(xiàn)象、行為等。適宜的真實(shí)情境具有聚焦學(xué)科思想、直指學(xué)科本質(zhì)的學(xué)科價(jià)值和激勵(lì)學(xué)生挑戰(zhàn)自我、形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的挑戰(zhàn)價(jià)值以及引領(lǐng)、啟發(fā)學(xué)生進(jìn)入“憤”“悱”狀態(tài)的問題價(jià)值，它是讓學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力和素養(yǎng)的橋梁，因此教學(xué)中需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境。在課堂教學(xué)中，真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)需要教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)情、地方實(shí)情等去挖掘?qū)ふ疫m宜的真實(shí)情境作為主線，并將教學(xué)重點(diǎn)轉(zhuǎn)化成情境中層層遞進(jìn)的問題串，從而吸引學(xué)生主動(dòng)探究學(xué)習(xí)、思考，解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、真實(shí)問題情境促進(jìn)核心素養(yǎng)培育的心理學(xué)分析

根據(jù)著名心理學(xué)家加涅的“學(xué)習(xí)的信息加工理論”及腦科學(xué)成果“神經(jīng)系統(tǒng)知識(shí)”可知，學(xué)習(xí)本質(zhì)是對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)特別是中樞神經(jīng)系統(tǒng)大腦的思維能力的不斷訓(xùn)練與提高，并通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)不斷指揮學(xué)習(xí)者的周圍神經(jīng)系統(tǒng)促使其行動(dòng)能力提高。而情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)本質(zhì)上具有情境性、真實(shí)性、實(shí)踐性、探究性、主動(dòng)性等特征。當(dāng)前學(xué)校中傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)大都是脫離特定情境的，存在形式化、抽象化、簡(jiǎn)化、記憶表征的單一化等弊病，往往導(dǎo)致學(xué)生只能應(yīng)付考試 ,而不能遷移至復(fù)雜的真實(shí)情境中，背離了核心素養(yǎng)的要求。綜上，創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境引發(fā)學(xué)生主動(dòng)解決問題才能使學(xué)習(xí)真正發(fā)生并利于遷移應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)思維能力和行動(dòng)能力的訓(xùn)練和提高，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)問題，即促進(jìn)核心素養(yǎng)的真正落地。

三、促生物學(xué)科核心素養(yǎng)落地的真實(shí)問題情境創(chuàng)設(shè)方法

由于生物學(xué)科與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系非常密切，生產(chǎn)、生活、科研及科學(xué)史料中均蘊(yùn)含著豐富的情境素材，在教學(xué)中可通過學(xué)生熟悉的生活化素材、科學(xué)研究過程及成果、生物發(fā)現(xiàn)科學(xué)史、當(dāng)下社會(huì)時(shí)事熱點(diǎn)等來創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境。

（一）借助生活化素材創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境

例如，在人教版七上“綠色植物的呼吸作用”一節(jié)的教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)如下真實(shí)問題情境：隨著人們對(duì)生活環(huán)境要求的提高，很多人會(huì)在居室中布置綠色植物。李大爺最近也買了很多綠色植物放在臥室中。問題：你覺得李大爺?shù)淖龇芤恢北３峙P室空氣清新嗎？為什么？你有什么方法驗(yàn)證自己的猜想？根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，你會(huì)給李大爺提出什么建議？教學(xué)中，因?yàn)樵撉榫呈菍W(xué)生生活中的真實(shí)情境，且通過問題串層層遞進(jìn)啟發(fā)學(xué)生去探索，富有挑戰(zhàn)性，可以較好地激發(fā)學(xué)生的興趣。而設(shè)計(jì)探究方案驗(yàn)證自己的猜想，學(xué)生的科學(xué)探究能力將得到提高。同時(shí)，探究結(jié)果可使學(xué)生意識(shí)到植物體是一個(gè)整體，光合作用和呼吸作用并不是孤立存在的，從而形成整體觀。最后給李大爺提出建議，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)正確解釋生物學(xué)現(xiàn)象指導(dǎo)生活，給家人朋友合理建議的社會(huì)責(zé)任感。

（二）利用科學(xué)研究成果創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境

例如，在人教版八上“認(rèn)識(shí)生物的多樣性”一節(jié)的教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)如下的真實(shí)問題情境：屠呦呦和袁隆平因其突出的科學(xué)貢獻(xiàn)而成為2019年9月受表彰的“共和國(guó)勛章”獲得者。其中，屠呦呦歷時(shí)數(shù)年研究了超過2000種的中藥，最后從一種名不見經(jīng)傳的蒿屬植物中提取了青蒿素（一種用于治療瘧疾的藥物），挽救了全球特別是發(fā)展中國(guó)家數(shù)百萬人的生命，并于2015年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。袁隆平（雜交水稻之父）通過野外發(fā)現(xiàn)的雄性不育系，歷時(shí)九年于1973年實(shí)現(xiàn)了三系配套，并選育了第一個(gè)在生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的強(qiáng)優(yōu)高產(chǎn)雜交水稻組合（南優(yōu)2號(hào)），解決了世界上三分之一人口的糧食問題。問題：青蒿素研究中提到的各種植物一樣嗎？這直觀說明生物的種類有什么特性？這種特性有什么價(jià)值？培育高產(chǎn)雜交水稻的不同親本都是水稻，它們本質(zhì)上哪里不同？這些不同對(duì)于遺傳育種有什么意義？假如這些野生的植物因?yàn)楦鞣N原因消失了，那會(huì)怎樣？我國(guó)兩位科學(xué)家為世界做出了巨大貢獻(xiàn)，你有什么感受？教學(xué)中，通過兩位科學(xué)家的科學(xué)研究成果情境結(jié)合問題導(dǎo)學(xué)，學(xué)生感受到生物種類的多樣性和基因的多樣性具有重要價(jià)值，從而形成保護(hù)生物的多樣性的生命觀念，并踐行愛護(hù)各種生物、保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任。通過兩位科學(xué)家的科學(xué)研究歷程，也能向?qū)W生滲透成功需要堅(jiān)持不懈的精神，我國(guó)科學(xué)家在一些領(lǐng)域的研究是處于世界領(lǐng)先的，從而產(chǎn)生愛國(guó)的情懷。

（三）利用科學(xué)發(fā)現(xiàn)史創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境

例如，在人教版八上“細(xì)菌”一節(jié)的教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)以下的真實(shí)問題情境：（1）對(duì)于列文虎克利用自制工具的觀察結(jié)果，問題：他通過什么工具，發(fā)現(xiàn)了什么生物？如果沒有高倍顯微鏡，會(huì)怎樣？列文虎克發(fā)現(xiàn)的生物來源于哪里？是自發(fā)產(chǎn)生的嗎？（2）對(duì)于尼達(dá)姆實(shí)驗(yàn)及結(jié)果，問題：尼達(dá)姆的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否嚴(yán)謹(jǐn)？你有什么質(zhì)疑嗎？（3）對(duì)于斯帕蘭扎尼的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果，問題：有生物學(xué)家質(zhì)疑斯帕蘭扎尼的實(shí)驗(yàn)隔絕了空氣，不能排除空氣中的化學(xué)物質(zhì)有助于生命的發(fā)生，你覺得有道理嗎？（4）對(duì)于巴斯德曲頸瓶設(shè)計(jì)過程，問題：若你是當(dāng)時(shí)的巴斯德，你會(huì)如何改進(jìn)斯帕蘭扎尼實(shí)驗(yàn)來消除質(zhì)疑？教學(xué)中，通過以上真實(shí)科學(xué)發(fā)現(xiàn)史的問題情境創(chuàng)設(shè)，如列文虎克的發(fā)現(xiàn)結(jié)果，可向?qū)W生滲透科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)之間關(guān)系的教育；通過還原細(xì)菌來源這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷程，學(xué)生在真實(shí)的歷史情境中根據(jù)問題像科學(xué)家一樣思考探究，可以不斷發(fā)展理性思維并提高科學(xué)探究的能力。

（四）基于社會(huì)時(shí)事熱點(diǎn)創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境

例如，在人教版八下“傳染病及其預(yù)防”一節(jié)的教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)如下真實(shí)問題情境：2020年春節(jié)期間，武漢爆發(fā)了新冠肺炎疫情，武漢封城。國(guó)家快速對(duì)病毒來源進(jìn)行溯源并采取管制措施，科學(xué)家緊鑼密鼓地研究病毒特性并進(jìn)行疫苗研究，目前我國(guó)新冠疫苗已上市，國(guó)家正在分批次免費(fèi)為全民接種。同時(shí)，國(guó)家還快速通過各種方式向民眾科普宣傳新冠病毒相關(guān)知識(shí)及新冠肺炎的預(yù)防方法，并組織動(dòng)員全社會(huì)協(xié)力抗疫，共克時(shí)艱，從而使我國(guó)快速控制住疫情，并成為疫情下取得經(jīng)濟(jì)正增長(zhǎng)的唯一國(guó)家。問題：為什么此次發(fā)現(xiàn)新冠肺炎大家如此恐慌，甚至采取了“封城”之舉？造成此次疫情的罪魁禍?zhǔn)资钦l呢？病毒溯源給了人類什么啟示？新冠肺炎是如何傳播的呢？其流行的條件是什么？目前為抗擊疫情，我們都采取了哪些措施？這些措施是分別作用在傳染病流行環(huán)節(jié)的哪一方面？此次全民抗疫歷程中，你有什么感受？教學(xué)中，通過疫情時(shí)事熱點(diǎn)情境，借助問題引導(dǎo)，提高了學(xué)生分析歸納、批判等能力；通過病毒溯源，學(xué)生意識(shí)到人類并非自然的主宰，我們應(yīng)該愛護(hù)其他生物，與自然和諧相處，這是人類應(yīng)有的責(zé)任；通過全民抗疫中國(guó)家的偉大付出、我國(guó)領(lǐng)先于世界各國(guó)的疫苗研究，學(xué)生在談感受中形成愛國(guó)情懷。

總之，發(fā)揮真實(shí)問題情境的價(jià)值，有助于落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)“立德樹人”的教育根本任務(wù)。值得注意的是，一節(jié)課中真實(shí)問題情境創(chuàng)設(shè)要有機(jī)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容并盡量精而少，最好能用一個(gè)情境一貫到底，若不能則最好對(duì)需要用到的情境進(jìn)行適當(dāng)整合，變成一個(gè)包含所需情境的大情境。