基于生物学核心素养的课堂学习情境创设
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摘 要：课堂学习情境创设是高效教学和深度学习所不可或缺的条件之一，培养学生的生物学核心素养需要有效的课堂学习情境创设。高中生物学课堂学习情境创设的策略：创设学生自主建构生物学模型的学习情境，促进学生对生物学知识的理解与应用，形成基于“生物学思想方法”的生命观念;创设符合学生认知的探究性问题的学习情境，启迪学生思维，培养学生科学思维习惯;创设实验“体验”的学习情境，参与科学探究过程，发展学生科学探究能力;创设联系生活、生产实际的学习情境，促进知识迁移运用，提升学生社会责任意识。
关键词：情境创设;核心素养;生物教学
高中生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四个方面。如何进行基于学科核心素养的高中生物学课堂教学，将学科核心素养转化为学生践行核心素养的能力，是广大一线教师目前亟待解决的问题。在高中生物学课堂教学中创设富有价值的学习情境，把生物学知识融入特定的教学情境中，不但能有效地促进学生对所学生物学知识的深入理解和重新建构，提高综合运用生物学知识分析问题、解决问题的能力，还可以在相应情境的支持下，推动学生的感性认知和科学思维的发展，提升学生的学习效率和思维能力以及社会责任意识。因此，在学科核心素养导向下的高中生物学课堂教学，如何体现学科核心素养的内涵和价值，使课堂教学发挥其应有的功能是每一位高中生物教师都要重视的。
1 培养学生的生物学核心素养需要有效的课堂学习情境创设
1.1 生物学学科核心素养的内涵与联系
高中生物学核心素养中生命观念、科学思维、科学探究和社会责任是相互联系、不可分割的统一体。所谓“生命观念”的建立，本质上就是要帮助学生发现生命世界的内在规律，学会认识生命奥秘的思维方式和探究方法。科学思维在科学探究中形成，用来解决自然科学问题，也可用来解决自然科学以外的某些特殊问题，其核心是理性思维。科学探究是培养学生实践创新能力的重要途径，只有增加学生动手实践的活动（如力所能及的开展所有生物学实验）和增加探究活动的开放性（学生小课题的开展，让学生参与到从提出问题到材料用具选择、方法步骤设计等所有探究活动中）才能有效培养学生的实践、创新能力。社会责任主要集中在科学精神、科学态度和科学价值观等方面，就是要让学生在日常生活实践中能爱科学、学科学、用科学和传播科学。因此，用生命观念引导科学思维，用科学思维指导科学探究过程，通过科学探究培养学生能运用必备知识与关键能力解决日常生活中与生物学相关的问题，从而表现为学生对社会责任的担当。
1.2 生物学课堂学习情境的素材与形式
生物学课堂学习情境的创设是指教师根据教材内容和高中学生的心理特点，利用学生已具备的良好的求知、求真、质疑心理，创设与具体生物学知识和情感氛围相联系的学习情境，让学生能在某种特定的情境中感受到学习生物学的乐趣，领悟并活用所掌握的生物学知识，质疑生物学问题，激发和培养学生的探究性思维，提升学生综合运用生物学知识解决日常生活生产中遇到的与生物学相关问题的能力。
课堂学习情境的素材的主要来源：生产、生活中的常见生命现象;已经掌握的知识拓展引出的新问题;课堂演示实验;生命科学史;多媒体动画、图片、视频;日常观念和科学概念的矛盾;诗词、成语、神话小故事、童话小故事;生物科学新进展、与生物学相关的新闻人物、社会热点等。教师要善于收集、发现、积累、甚至创造各类适合用于教学的素材，丰富生物学课堂学习情境。
课堂学习情境形式多种多样，其主要形式有：生活情境、想象情境、模拟情境、冲突情境、科技情境、实验情境、试题情境等等。但不论哪种情境，都必须以问题为导向，通过发现问题和解决问题来发挥情境的价值，达到激发学生科学思维，发展学生核心素养的目的。
1.3 通过课堂学习情境创设发展学生的生物学核心素養
对于高中教师而言，在课堂教学中发展学生的学科核心素养是当今基础教育改革的重要内容之一。发展学生核心素养不是单纯地让学生掌握生物学学科知识与技能，而是要求教师利用创设的学习情境让学生通过不断融合生物学知识、技能和特定的情感而发挥学习主体的作用。高中生物学课程对于学生成长具有某种独特的价值和意义，学生通过对该课程的学习，就可以把握体现生物学学科本质特征的知识技能、生命观念原理、科学探究方式、科学思维过程和社会责任意识。
课堂学习情境创设的根本目的就是让学生在积极情感和愉悦环境中开展生物学课程学习，培养学生综合运用所学生物学知识解决实际问题的能力，提升学生的科学探究和科学思维能力，使学生充分领悟到学习生物学的价值。因此，在高中生物学课堂教学中教师还必须注意创设课堂学习情境的有效性，因为无效的课堂情境创设会与传统的“灌输式”教学一样，学生所获得的生物学知识仍是没有内化到其认知结构中的一些没有活力的“符号”。所以教师要充分发挥课堂学习情境在激发、维持和增进相应学习活动中的作用，引导学生利用生物学模型建构生物学知识体系，利用探究性问题促进生物学知识的迁移与运用，用科学思维让生物课程的学习不断地走向深入，主动进行深度学习，提升其生物学核心素养。
2 基于生物学核心素养的课堂学习情境创设策略
2.1 创设学生自主建构生物学模型的学习情境，促进学生对生物学知识的理解与应用，形成基于“生物学思想方法”的生命观念
在高中生物学课堂教学中可以利用学生自主建构的生物学模型创设相应的学习情境。高中生物学模型主要包括：物理模型、概念模型和数学模型。物理模型既可以是具体且鲜活的生命体（实物模型），也可以是学生自主建构的生物体结构模型、生物标本等。同时，物理模型还包括在平时生物学课堂中比较普遍使用的各种生物学挂图以及幻灯片、录像、电影、电脑等各种电化教学手段提供的生物影像。概念模型是指学生在进行大概念学习时，学生自主地把一组相关概念用线条和文字连接成图形，直观而形象地表达出这些概念之间的关系。通过这种方法不仅可以帮助学生梳理相应概念内涵与外延，建立概念之间的联系以及良好的知识结构，还能帮助学生识记，提升学生综合运用知识的能力。概念模型中应用最多的就是绘制概念图或思维导图。数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，它主要包括各种记录实验数据的图表、曲线和图形（柱状图和饼状图等）。教师通过利用生物学模型创设学习情境，不仅让学生对所学的生物学知识产生直观感知，提高学生学习生物学的兴趣，还可以帮助他们实现从感性认识到理性认识的飞跃，增进学生对生物学知识的深化理解，形成基于“生物学思想方法”的生命观念。 2.2 创设符合学生认知的探究性问题的学习情境，启迪学生思维，培养学生科学思维习惯
在生物学课堂教学中教师通过创设条理清晰、合乎逻辑、与学生认知心理特点相符的探究性问题学习情境，让学生由浅入深，由直观到抽象，进行深度学习，再通过思考和探究，做出科学推理和正确判断，从而抓住生物学的学科本质属性，养成科学思维习惯。当然，科学思维习惯的养成是要通过长期的培养才能做到的，不能一蹴而就。在课堂教学中，教师应尽量将教学的重难点设置为符合学生认知的探究性问题，让学生利用小组合作等方式进行探究，再通过师生分享，深度学习生物学核心概念。
在学习“细胞的有丝分裂”这部分内容时，为了使学生进一步理解有丝分裂过程的实质，深入掌握动植物细胞有丝分裂过程的异同，始终保持旺盛的学习热情，可以通过创设这样一组探究性问题的学习情境：观看高等植物和动物细胞有丝分裂过程视频，总结有丝分裂过程中各时期的特征，思考并讨论以下问题：
（1）高等植物和动物细胞在有丝分裂过程中如何保证两个子细胞的细胞核中的遗传物质与亲代细胞细胞核中的遗传物质是相同的（在没有发生变异情况下）？
（2）进行有丝分裂的细胞一定要有细胞周期吗？为什么？有丝分裂过程的根本特点是什么？
（3）在细胞有丝分裂过程中，需要哪些细胞器的参与？赤道板和细胞板有什么区别？
（4）细胞有丝分裂有何重要意义？
这组问题让学生逐步深入了解有丝分裂过程，体现了与学生认知规律的一致性，可以有效引导学生的科学探究活动和科学思维过程向纵深发展。然后再让学生自主建构有丝分裂各个时期的特征，形成对知识的迁移。小组合作探究完成细胞有丝分裂过程中核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA的数量变化 （设细胞染色体数目为2n）。教学实践证明，经常创设这种探究性问题学习情境，对于发展学生的科学探究能力和培养学生的科学思维习惯有重要意义。
2.3 创设实验“体验”的学习情境，参与科学探究过程，发展学生科学探究能力
生物学是实验性科学，生物学实验对于培养学生的生物学核心素养具有独特的作用。教师要充分挖掘生物学实验的教学效能，尽量提供给學生便利的实验条件，不仅要求学生高质量地完成新课标中规定的实验，还要利用学校的实验室条件尽量开展课外实验进行小课题研究，培养学生的动手操作能力、科学思维和科学探究能力，从而实现实验教学效果最优化。
在学生完成“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验后，可以设计以下多组问题：
（1）本实验的自变量是什么？哪组是对照组？
（2）本实验的因变量是什么？如何检测？
（3）酶能否增加化学反应中产物的总量？
（4）对于该实验来说，实验设计应遵循什么原则？
（5）在滴加肝脏研磨液和FeCl3溶液时，为什么不能共用一支吸管？
（6）现有一种酶，请设计实验探究其成分是蛋白质还是RNA。
通过这种学习情境的创设，可以充分培养学生的观察能力、探究性思维能力等。
创设能让学生亲自“体验”的实验情境，关键是要让学生能够亲自参与到实验假设与设计过程、学会观察实验现象与结果以及准确进行实验分析等实验活动中，然后再引导学生利用所学的生物学知识分析观察到的实验现象与结果，发现实验过程中出现的问题与不足，分析出实验结果背后可能隐含的生物学本质与规律，进一步深入理解已学的生物学知识，从而达到培养学生的逻辑思维能力和实践创新意识、发展学生的科学探究能力的目的。
2.4 创设联系生活、生产实际的学习情境，促进知识迁移运用，提升学生社会责任意识
生物学课程的学习绝不是对生物学知识进行简单记忆，而是要对生物学知识进行重构、迁移和应用。在课堂学习情境创设时尽量利用日常生活中学生可以直接感触到的生命现象，能够与学生引起情感共鸣的社会热点问题等进行有效引导，让学生用生物学视角、生物学方法去观察、思考生物学问题，强化其对生物学知识的建构与内化。在此基础上，学生就会充分认识到现代生物学在科技发展和社会进步中的重要地位和作用，提高学生学习生物学的兴趣。由于这种学习情境来源于学生可接触到的生活生产实际，能引导学生产生强烈的学习生物学知识的欲望，不仅能让学生在课堂上努力学习生物学知识，还可以引导学生在课外利用各种方式与资源学习与生物学相关的知识，扩大学生知识面，从而培养学生接收新知识、获取新信息的能力，促进生物学知识的迁移应用，提升学生的社会责任意识。如：
（1）转基因食品真的像某些所谓的专家说的那样会导致中国亡国灭种吗？
（2）植物催熟剂会导致儿童性早熟吗？
（3）胶原蛋白和核酸保健品的功效有没有广告说的那么神奇？
（4）塑料紫菜、大米和棉花肉松最后被证明是谣言，但为什么还是有那么多人相信？
（5）无子西瓜为什么无子？香蕉为什么也无子？
……
实施基于生物学核心素养的课堂教学，教师要充分理解学科核心素养的要求，掌握学科核心素养的内涵和行为特征，在理解的基础上细化学科核心素养，将其融入教学的每一个可能环节，在教学中关注生物学核心知识的建构，注重学生的发展性学力和创造性学力的培养，把蕴含在学科课程内容和学科核心素养中可教、可学的外显部分（即核心素养的表现行为）与无形但可感知的内隐部分（即逻辑思维能力、发展性认知能力、问题解决能力）的培养作为教学的最终目标。为了实现这一目标，高中生物教师应根据课堂教学的实际需要，灵活选择，并在日常课堂教学中积极积累和开发新的学习情境资源。当然，情境的创设也不要拘泥于形式，力求丰富多样、新颖有趣，要做到既能激发学生学习生物学的兴趣和学好生物学的欲望，又能突破重难点，掌握生物学核心概念，充分发展学生的生物学核心素养，最终达到生物学教学的“立德树人”目的。
参考文献
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