許艷冰

（福建師范大學(xué)附屬中學(xué)，福建 福州 350007）

0 引言

“情境-模型”的構(gòu)建過程要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際，要以學(xué)生為主體，在創(chuàng)設(shè)良好情境過程，要制定教學(xué)計(jì)劃，引入模型，加強(qiáng)學(xué)生思維能力培養(yǎng)，促使學(xué)生在課堂中能夠提高綜合水平。作為生物教師，要加強(qiáng)“情境-模型”雙向構(gòu)建研究水平，積極進(jìn)行有效教學(xué)設(shè)計(jì)，從而不斷提高生物教學(xué)有效性。

1 運(yùn)用“情境-模型”雙向建構(gòu)的高中生物教學(xué)的意義

1.1 情境化培養(yǎng)學(xué)科能力

開展高中生物課程的主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生形成一定的學(xué)科能力，主要包括學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐、知識(shí)遷移和創(chuàng)新等方面的能力。其中，理解能力可作為基本層面的能力，應(yīng)用實(shí)踐是基于理解能力之上，使用相應(yīng)的學(xué)科概念，在既定的情境中發(fā)展出的能力。遷移和創(chuàng)新的能力是基于跨學(xué)科的概念情境系統(tǒng)解決復(fù)雜程度較高的問題，或者提出可行性的研究方案，也是學(xué)科能力最高水平的體現(xiàn)。

高中生物課程需引導(dǎo)學(xué)生從根本上理解生物學(xué)科的性質(zhì)，形成一定的技能。教學(xué)內(nèi)容主要借助概念和探究活動(dòng)來完成。在概念建構(gòu)期間，教師要為學(xué)生提供科學(xué)的事實(shí)作為依據(jù)，通過使用比較分析、演繹推理等方式形成系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。科學(xué)探究是通過觀察掌握相應(yīng)的證據(jù)，并基于證據(jù)和一定的邏輯推演結(jié)論。探究過程更需要學(xué)生發(fā)揮生產(chǎn)和生活的經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備，與科學(xué)建立聯(lián)系，在具體的情境中提出具有探究價(jià)值的學(xué)科問題。如在開展“分子與細(xì)胞”當(dāng)中的“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可利用具體的實(shí)驗(yàn)情境，基于“情境-模型”的雙向建構(gòu)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主探究，從而提高其探究技能。

通過心理學(xué)研究結(jié)論可知，學(xué)生在不同的年齡階段均會(huì)表現(xiàn)出相應(yīng)的心理特征，認(rèn)知能力也處于不同的水平。隨著知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，學(xué)生的認(rèn)知水平也會(huì)逐漸提升。部分初中生受到定式思維和觀念的影響，在實(shí)踐活動(dòng)中表現(xiàn)出被動(dòng)的狀態(tài)。而進(jìn)入高中階段，上述困難也會(huì)持續(xù)表現(xiàn)在生物學(xué)習(xí)活動(dòng)中。教材可作為連接教和學(xué)的重要媒介，也是總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的載體。教材的情境化設(shè)置能夠迎合學(xué)生接受知識(shí)的特征，輔助學(xué)生在理解和認(rèn)識(shí)教材內(nèi)容時(shí)形成心理共鳴，從而達(dá)到較為理想的學(xué)習(xí)效果。

1.2 情境化發(fā)展核心素養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生形成較高的學(xué)科核心素養(yǎng)也是育人的最高目標(biāo)。主要包括生命觀念、學(xué)科探究等內(nèi)容。核心素養(yǎng)的關(guān)鍵是概括概念。如果僅以文字形式描述，顯然力量不足，也較為單調(diào)和干澀，難以真正塑造學(xué)生的精神素養(yǎng)，而素養(yǎng)需在日常學(xué)習(xí)期間逐漸滲透和積累。教材可通過創(chuàng)設(shè)具體的情境發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。生命觀念可作為人們對生命現(xiàn)象的意識(shí)和解釋方法，從根本上講是對生物學(xué)的抽象化理解。基于必修課程的內(nèi)容，學(xué)生能客觀認(rèn)識(shí)到生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，上述可作為物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，生命系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)大多又具有動(dòng)態(tài)特征，通過建構(gòu)復(fù)雜性的情境認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系，充分表現(xiàn)出功能對結(jié)構(gòu)的影響效果。如蛋白的合成與分泌過程能夠?qū)Ω郀柣w等的成分做出一定的更新，這對培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力中具有重要的推動(dòng)作用。

從微觀到宏觀的生命系統(tǒng)來講，穩(wěn)定與平衡是其所具有的普遍特征。靜態(tài)的意義在于系統(tǒng)內(nèi)各組成要素均處于相對適宜的環(huán)境中，能夠保證正常產(chǎn)生生理反應(yīng)。平衡則具有一定的動(dòng)態(tài)性，可通過調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)，這也突出了調(diào)節(jié)能力具有一定的限度。教材可通過“情境-模型”雙向建構(gòu)為學(xué)生呈現(xiàn)穩(wěn)定的pH值，搖鈴分析狗的條件反射等，讓學(xué)生更為直觀的把握相對抽象的概念知識(shí)，從而也認(rèn)識(shí)到世界的美妙。通過現(xiàn)象學(xué)習(xí)穩(wěn)態(tài)的機(jī)制，如人體的體溫調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)等，這樣學(xué)生可基于實(shí)際情境對相應(yīng)的模型進(jìn)行分析，形成穩(wěn)態(tài)和平衡的觀念。

《科學(xué)家故事》欄目主要結(jié)合社會(huì)生活和學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容構(gòu)建學(xué)習(xí)背景，讓學(xué)生深入到社會(huì)當(dāng)中，聯(lián)系生活素材參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。如在學(xué)習(xí)“遺傳與進(jìn)化”當(dāng)中“基因在染色體上”部分內(nèi)容時(shí)，可引入染色體遺傳理論的奠基人摩爾根。教師可向?qū)W生分享摩爾根的故事，同步滲透批判性和創(chuàng)造性的思維，運(yùn)用演繹和推理等方法獲取生物學(xué)的現(xiàn)象，總結(jié)其中的規(guī)律，生物學(xué)現(xiàn)象能夠通過設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)獲得。摩爾根的成功主要基于科學(xué)素養(yǎng)的積累，能夠總結(jié)出基因的互換規(guī)律，這也證明在染色體方面，科學(xué)家的成長可總結(jié)為科學(xué)素養(yǎng)的提升。

教師在組織教學(xué)活動(dòng)時(shí)，需側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的探究技能，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮科學(xué)思維，讓學(xué)生主動(dòng)參與思維和實(shí)踐探究活動(dòng)，深入理解學(xué)科概念，不斷提高應(yīng)用知識(shí)的技能，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和解決問題的能力，在此過程中積累知識(shí)和總結(jié)方法。教材的內(nèi)容需與實(shí)際生活緊密聯(lián)系。教師在創(chuàng)建情境時(shí)，如在開展“嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型”時(shí)，可為學(xué)生構(gòu)建真實(shí)的細(xì)胞情境，讓學(xué)生體會(huì)模型的科學(xué)方法與應(yīng)用的作用。

2 基于“情境-模型”雙向建構(gòu)的高中生物教學(xué)對策

2.1 創(chuàng)設(shè)探究情境模型，構(gòu)建高效生物課堂

我們一直在持續(xù)進(jìn)行生命的探索，而在高中開設(shè)生物學(xué)科也是引導(dǎo)學(xué)生探索生命的重要渠道，因此需依據(jù)生命的發(fā)展規(guī)律，即探究為學(xué)生雙向建構(gòu)“情境-模型”。學(xué)科教師可在具體的課堂教學(xué)中為學(xué)生構(gòu)建“情境-模型”，促使學(xué)生發(fā)揮探究精神和自身的探究能力完成相應(yīng)的任務(wù)。生物實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是整個(gè)教學(xué)的重要組成要素，能夠有效鍛煉和提升學(xué)生的探究能力。教師可將原本較為簡單的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)為探究實(shí)驗(yàn)，在構(gòu)建探究情境后，學(xué)生可自主開展探究實(shí)驗(yàn)，并通過具體操作總結(jié)實(shí)驗(yàn)的原理和探究實(shí)驗(yàn)過程，從而實(shí)現(xiàn)探究意識(shí)和能力的雙向提升。

如在實(shí)施“使用顯微鏡觀察幾種細(xì)胞”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，由于該部分實(shí)驗(yàn)的原理和操作過程并不復(fù)雜，因此教師可將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改為探究實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生雙向建構(gòu)“情境-模型”。教師可在實(shí)施實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)向?qū)W生明確本次實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目，以及明確酵母菌、葉子上的保衛(wèi)細(xì)胞等不同的細(xì)胞分類。此后學(xué)生就可自主觀察細(xì)胞，并在完成觀察后與教師分享選擇的細(xì)胞類型以及使用顯微鏡觀察的效果。學(xué)生可自主總結(jié)實(shí)驗(yàn)的原理和操作過程，并向老師和其他學(xué)生解釋選擇實(shí)驗(yàn)材料的原因，以及觀察到的結(jié)果。教師可對學(xué)生的回答情況進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，并鼓勵(lì)學(xué)生形成更高的探究精神?？梢?，在開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可使用“情境-模型”雙向建構(gòu)的方法推動(dòng)學(xué)生形成更高水平的探究能力，真正發(fā)揮生物課程的設(shè)置價(jià)值，引導(dǎo)學(xué)生形成必要的學(xué)科核心技能。

2.2 創(chuàng)設(shè)問題情境，為學(xué)生建構(gòu)生物概念模型

高中生物學(xué)科的知識(shí)具有明顯的抽象性和概念性等特征，這對于抽象思維相對薄弱的高中生具有一定的理解難度，學(xué)生在掌握學(xué)科知識(shí)時(shí)也會(huì)普遍表現(xiàn)出一定的畏難情緒。概念模型不但可作為學(xué)科模型建構(gòu)的重要渠道，同時(shí)也能夠迎合學(xué)生的實(shí)際能力和認(rèn)知發(fā)展的要求。概念模型通常通過概念圖的形式展現(xiàn)，借助文字和圖形形式輔助學(xué)生理解相對抽象的知識(shí)內(nèi)容，把握其本質(zhì)，推動(dòng)學(xué)生對描述相對抽象化的知識(shí)內(nèi)容形成形象的理解。以往，學(xué)科教師在開展教學(xué)活動(dòng)時(shí)所使用的生物模型建構(gòu)策略是為學(xué)生直接展示概念模型。上述教學(xué)模式難以發(fā)揮預(yù)期的啟發(fā)性效果，同時(shí)也無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維能力。高中生已經(jīng)形成了一定水平的獨(dú)立思考能力，對外部的豐富世界也具有較為明顯的探求意識(shí)。因此，教師在運(yùn)用生物模型建構(gòu)策略時(shí)，就可利用上述心理發(fā)展規(guī)律對生物概念模型進(jìn)行優(yōu)化構(gòu)建。在此基礎(chǔ)上，教師可依據(jù)新課改的理論指導(dǎo)，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容滿足學(xué)生的求知和探索欲望，為學(xué)生提供更多的自主探究和發(fā)揮思維能力的機(jī)會(huì)。同時(shí)也要側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立總結(jié)學(xué)科概念，并將其應(yīng)用到具體的情境當(dāng)中，準(zhǔn)確把握相似和同類概念之間的關(guān)系，從而形成更為完善的學(xué)科知識(shí)體系，體現(xiàn)出“情境-模型”雙向建構(gòu)在生物教學(xué)活動(dòng)中的優(yōu)勢和價(jià)值。

2.3 創(chuàng)設(shè)多媒體情境模型，實(shí)現(xiàn)深入學(xué)習(xí)

高中生物學(xué)科教材囊括了較多相對抽象和微觀性的學(xué)科知識(shí)。如果僅通過語言描述的方法講解知識(shí)內(nèi)容，則學(xué)生的理解難度較高。因此，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，可借助多媒體為學(xué)生呈現(xiàn)相對直觀的“情境-模型”。教師可利用信息化手段為學(xué)生呈現(xiàn)相關(guān)的圖片和視頻等資源，讓學(xué)生基于教師創(chuàng)設(shè)的情境接近和研究學(xué)科知識(shí)，讓其更為直觀地理解抽象程度較高的知識(shí)內(nèi)容。這樣不但能夠有效提高學(xué)生探究的主動(dòng)意識(shí)，同時(shí)還可調(diào)動(dòng)其思維的靈活性，讓學(xué)生能夠更為深入的探究知識(shí)內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率。在設(shè)計(jì)信息化教學(xué)內(nèi)容期間，教師可引導(dǎo)學(xué)生基于多媒體課件的引導(dǎo)提升思維的活躍性，更為直觀地理解抽象性較高的知識(shí)內(nèi)容，充分發(fā)揮“情境-模型”雙向建構(gòu)的應(yīng)用價(jià)值。

如在講解“細(xì)胞生活的環(huán)境”部分內(nèi)容時(shí)，教師可為學(xué)生展現(xiàn)草履蟲的圖片，讓學(xué)生依據(jù)教材當(dāng)中的內(nèi)容說明圖片上的細(xì)胞類型以及其所屬的生活環(huán)境。基于多媒體情境，學(xué)生能夠在較短的時(shí)間內(nèi)掌握單細(xì)胞生物的特點(diǎn)以及其生存環(huán)境。在后續(xù)的教學(xué)中，教師還可利用多媒體向?qū)W生展示體內(nèi)組織的模型，讓學(xué)生能夠更為直接地看到細(xì)胞內(nèi)液、組織液等。在學(xué)習(xí)體內(nèi)細(xì)胞和內(nèi)環(huán)境交換部分內(nèi)容時(shí)，教師可利用動(dòng)畫形式讓學(xué)生更為生動(dòng)地理解所講授的知識(shí)，從而基于“情境-模型”的影響，引導(dǎo)學(xué)生更為深入的理解和把握知識(shí)。

2.4 創(chuàng)設(shè)生活情境模型，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在開展高中生物教學(xué)活動(dòng)時(shí)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活化的情境能夠?qū)W(xué)生所熟悉的生活內(nèi)容與教材知識(shí)之間建立聯(lián)系，這樣可明顯激發(fā)學(xué)生接受知識(shí)的興趣，讓學(xué)生基于生活經(jīng)驗(yàn)的引導(dǎo)順利掌握學(xué)科知識(shí)內(nèi)容，主動(dòng)探索生物知識(shí)的奧秘。通過創(chuàng)設(shè)生活化的情境，學(xué)生能夠在生物學(xué)科教學(xué)活動(dòng)中受到相應(yīng)的吸引，使其在相對熟悉的生活情境中發(fā)現(xiàn)其中隱藏的學(xué)科知識(shí)，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生探究學(xué)科知識(shí)的積極性，主動(dòng)參與到新知識(shí)的內(nèi)化當(dāng)中?；谏钋榫车挠绊?，學(xué)生能夠基于生活認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)對新的學(xué)科知識(shí)進(jìn)行分析和探索，并將其與自己熟悉的生活建立聯(lián)系，從而表現(xiàn)出更為積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

如在開展《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》當(dāng)中“免疫系統(tǒng)的組成”部分內(nèi)容教學(xué)時(shí)，教師為了調(diào)動(dòng)學(xué)生產(chǎn)生更高的積極性，可通過創(chuàng)設(shè)生活情境的方式吸引學(xué)生的關(guān)注，借助“情境-模型”激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生探索陌生知識(shí)的興趣。教師可向?qū)W生提出問題：在日常吃東西時(shí)經(jīng)常會(huì)有人說：“不干不凈，吃了沒病”這樣的話，學(xué)生對此應(yīng)如何理解？此時(shí)學(xué)生會(huì)由于之前并未深度思考而在課堂上形成討論。教師可在學(xué)生形成較高熱情的同時(shí)，將學(xué)生分成小組，表達(dá)各小組的討論結(jié)果。經(jīng)過討論，學(xué)生達(dá)成共識(shí)：如果食用不衛(wèi)生的食物，能夠提高人體的免疫能力。由于之前學(xué)生學(xué)習(xí)過，免疫系統(tǒng)由免疫器官、活性物質(zhì)等部分構(gòu)成，而免疫細(xì)胞和活性物質(zhì)具有免疫防衛(wèi)的功能。不衛(wèi)生的食物當(dāng)中具有病原體，在病原體進(jìn)入體內(nèi)后，就會(huì)被殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞所消滅。這樣，教師可將學(xué)科知識(shí)與生活實(shí)際建立聯(lián)系，不但讓學(xué)生意識(shí)到生物知識(shí)普遍潛藏在生活的各個(gè)方面，同時(shí)還對導(dǎo)入環(huán)節(jié)做出了一定的創(chuàng)新，能夠讓學(xué)生以更高的積極性參與到知識(shí)的探索中，解答了自身的疑惑，同時(shí)也獲得更為理想的教學(xué)效果，充分發(fā)揮出“情境-模型”雙向建構(gòu)的教育功能。

2.5 實(shí)驗(yàn)情境模型的創(chuàng)新，提高生物教學(xué)質(zhì)量

生物是典型的理科，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也是重要的組成部分。其可作為難點(diǎn)，與物理和化學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相比，生物實(shí)驗(yàn)操作相對復(fù)雜，且理解難度較高，因此在開展教學(xué)期間，也會(huì)遇到各類問題。因此教師可借助情境教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生受到相應(yīng)情境的感染，教師可借助信息技術(shù)搜集實(shí)驗(yàn)的原理和操作過程等信息，運(yùn)用技術(shù)手段為學(xué)生創(chuàng)建情境-模型，這樣可輔助學(xué)生在具體情境的感染下掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)，不斷積累更多的學(xué)科知識(shí)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)可作為生物學(xué)科重要的教學(xué)內(nèi)容，教師為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)情境，可輔助學(xué)生自主觀察實(shí)驗(yàn)的各步驟，對教材中描述和教師講解的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)深化理解，從而推動(dòng)提升學(xué)生的獨(dú)立操作技能。

如在開展《降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶》部分內(nèi)容的教學(xué)活動(dòng)時(shí)，教師可利用動(dòng)畫形式為學(xué)生展現(xiàn)：小朋友擦傷了膝蓋，媽媽使用雙氧水替小朋友消毒。此時(shí)教師可提出問題：思考過氧化氫酶的作用，以此引出即將開展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。此后，教師可帶領(lǐng)學(xué)生共同誦讀實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)方法和具體步驟，并組織學(xué)生以小組形式開展實(shí)驗(yàn)操作：小組成員可準(zhǔn)備4支裝有2ml的H2O2溶液的試管，其中第一支靜置不動(dòng)，第二支使用90℃水作加熱處理，第三支中加入FeCl3溶液，第四支中加入少量肝臟研磨液，此后觀察試管的反應(yīng)現(xiàn)象，同步記錄結(jié)果。上述情境化的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)能夠有效鍛煉學(xué)生的合作和交流等方面的能力，同時(shí)還可進(jìn)一步理解學(xué)科知識(shí)的內(nèi)涵，在“情境-模型”的輔助下順利掌握新知識(shí)。

3 結(jié)語

總之，隨著高中生物教學(xué)改革深入開展，在生物課堂中運(yùn)用“情境-模型”教學(xué)模式是必要的。教師要結(jié)合學(xué)生對于知識(shí)的掌握情況，科學(xué)地進(jìn)行教學(xué)優(yōu)化，組織學(xué)生融入“情境之中，加強(qiáng)學(xué)生模型意識(shí)培養(yǎng)，促使學(xué)生養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，為學(xué)生生物學(xué)習(xí)水平提高提供有效助力。