趙勝峰
(延邊第二中學(xué),吉林 延吉 133000)
在新課程方案、新課程標(biāo)準(zhǔn)、新教材和新高考背景下,通過情境創(chuàng)設(shè),把生物學(xué)知識(shí)與情境相融,對(duì)學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)予以激發(fā),有利于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu),提高學(xué)習(xí)效果。[1]現(xiàn)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談一下高中生物教學(xué)中教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)。
傳統(tǒng)文化博大精深,源遠(yuǎn)流長(zhǎng),是上千年勞動(dòng)人民的智慧結(jié)晶,其中蘊(yùn)含了很多生物學(xué)知識(shí),以此為素材創(chuàng)設(shè)情境,不僅能激發(fā)學(xué)生的求知欲望,還能滲透?jìng)鹘y(tǒng)文化的學(xué)習(xí),從而幫助學(xué)生建立文化自信。詩(shī)詞、諺語(yǔ)和成語(yǔ)是不僅是常見的傳統(tǒng)文化形式,而且有些內(nèi)容作為素材可以為生物教學(xué)創(chuàng)設(shè)情境。詩(shī)詞文化,意境優(yōu)美,可以用來引課或總結(jié)。例如學(xué)習(xí)食物鏈時(shí),請(qǐng)學(xué)生判斷宋代詩(shī)人辛棄疾的“稻花香里說豐年,聽取蛙聲一片”的詩(shī)句中是否包含一條食物鏈呢?判斷標(biāo)準(zhǔn)要從生產(chǎn)者開始,詩(shī)中的農(nóng)作物是生產(chǎn)者,害蟲啃食農(nóng)作物,青蛙捕食害蟲,含有三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),是一條食物鏈。又如學(xué)習(xí)植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié),引用唐代詩(shī)人白居易的《大林寺桃花》中,“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開”詩(shī)句,提出這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么?由于山中溫度比平原氣溫低,植物要達(dá)到有效積溫的時(shí)間比較長(zhǎng),開花的時(shí)間就會(huì)晚。比如學(xué)習(xí)種間關(guān)系時(shí),引用東晉詩(shī)人陶淵明的《歸園田居》中的“種豆南山下,草盛豆苗稀”詩(shī)句來說明從作物與雜草之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,導(dǎo)致雜草茂盛而豆苗稀少的現(xiàn)象。
成語(yǔ)是漢語(yǔ)言文化的精華,是中華民族文化的瑰寶。課堂教學(xué)過程中引用成語(yǔ)可以起到錦上添花的作用,比如在學(xué)習(xí)植物的生長(zhǎng)素一節(jié)時(shí),利用紅杏出墻這一成語(yǔ)同時(shí)結(jié)合相應(yīng)的圖片引課,請(qǐng)學(xué)生思考產(chǎn)生的原因是什么?這一現(xiàn)象是由于植物具有向光性,在單側(cè)光的作用下,生長(zhǎng)素在植物的背光側(cè)比植物的向光側(cè)分布得多,導(dǎo)致背光側(cè)生長(zhǎng)得快,向光側(cè)生長(zhǎng)緩慢,植物朝向光源一側(cè)彎曲生長(zhǎng)。再如,學(xué)習(xí)反射類型時(shí),學(xué)生容易混淆條件反射和非條件反射,利用成語(yǔ)驚弓之鳥進(jìn)行辨析,這個(gè)成語(yǔ)本意是受過箭傷的大雁聽到弓的虛射聲就會(huì)惶恐不安,這是動(dòng)物后天行為,所以是條件反射。中國(guó)常見諺語(yǔ)是廣大人民群眾智慧的結(jié)晶和普遍經(jīng)驗(yàn)的規(guī)律性總結(jié),比如利用“春捂秋凍”引入人體體溫調(diào)節(jié),“一山不容二虎”引入能量流動(dòng)規(guī)律,“什么種子什么苗”引入生物的遺傳等。這些極富于生命力的成語(yǔ)、諺語(yǔ)和古詩(shī)詞為創(chuàng)設(shè)情境,提供了豐富的素材。生物學(xué)課堂不僅是學(xué)生探索新識(shí)的重要空間,也是繼承傳統(tǒng)文化的發(fā)展陣地。
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出:生物學(xué)與我們?nèi)粘I畹闹T多方面有著緊密的聯(lián)系,學(xué)生要立足于現(xiàn)實(shí)背景學(xué)習(xí)生物學(xué)。[2]確實(shí),與生物學(xué)相關(guān)的情境在我們的生活中隨處可見,人類生活的方方面面都離不開生物學(xué)。陶行知先生說:“教育只有通過生活才能產(chǎn)生作用并真正成為教育?!币虼耍虒W(xué)過程中將教學(xué)內(nèi)容融于生活中,恰當(dāng)?shù)嘏c生活建立聯(lián)系,有助于豐富課堂教學(xué)的內(nèi)容,同時(shí)學(xué)生更加直觀感受生物學(xué)知識(shí),增加學(xué)習(xí)的興趣,提高對(duì)事物的觀察力。以復(fù)習(xí)人體生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的教學(xué)為例,先創(chuàng)設(shè)情境,臘月的延吉市,寒風(fēng)刺骨,仍然有不少人選擇晨跑來鍛煉身體,首先針對(duì)人體體溫提出問題,晨跑者通過什么結(jié)構(gòu)感受到寒冷的刺激?他們的體溫調(diào)節(jié)中樞位于哪里?晨跑者如何保持體溫的恒定呢?跑步過程中,晨跑者不再感覺到寒冷,反而會(huì)感到很熱,此時(shí)機(jī)體的熱量主要來源是?其次針對(duì)水平衡調(diào)節(jié)提出問題,晨跑者跑步過程中會(huì)大量出汗,下丘腦分泌的什么激素能促進(jìn)腎小管、集合管重吸收水分,以維持血漿滲透壓的相對(duì)穩(wěn)定?再次針對(duì)血糖調(diào)節(jié)提出問題,若晨跑者跑步之前不吃早飯,跑步時(shí)又消耗了大量的能量,使得跑步者血糖濃度降低,這時(shí)胰島A 細(xì)胞分泌的什么激素增加,促進(jìn)肝糖原分解從而使血糖濃度保持正常水平?最后針對(duì)神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關(guān)系提出問題,跑步結(jié)束初期,晨跑者的呼吸、心跳等并沒有立即恢復(fù)正常水平,原因是與神經(jīng)調(diào)節(jié)相比,體液調(diào)節(jié)具有什么特點(diǎn)?某位晨跑者在跑步結(jié)束后感到身體不適,到醫(yī)院抽血化驗(yàn),針刺時(shí)并沒有縮手,這是因?yàn)槲挥谀睦锏母呒?jí)神經(jīng)中樞對(duì)縮手反射的低級(jí)神經(jīng)中樞進(jìn)行了控制呢?如此,便通過跑步這一生活中常見的現(xiàn)象與人體生命活動(dòng)調(diào)節(jié)相聯(lián)系起來,串聯(lián)體溫調(diào)節(jié)、水平衡調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)以及神經(jīng)調(diào)節(jié)等知識(shí),有利于知識(shí)體系的構(gòu)建。
再如復(fù)習(xí)免疫調(diào)節(jié)時(shí)候,可以創(chuàng)設(shè)去醫(yī)院注射新冠疫苗的情境并提出問題串:該病毒的遺傳物質(zhì)是什么?病毒如何復(fù)制的呢?人體有哪些防線保衛(wèi)不被病毒感染?病毒再感染過程中是不是只有體液免疫沒有細(xì)胞免疫呢?為什么疫苗間隔一個(gè)月注射第二針?二次免疫有什么特點(diǎn)呢?已被治愈的患者短期內(nèi)不容易再次被感染,因?yàn)槭裁醇?xì)胞可以迅速增殖、分化成漿細(xì)胞,進(jìn)而產(chǎn)生更快、更強(qiáng)的免疫反應(yīng)?通過打疫苗這一情境,將人體的非特異性免疫、特異性免疫(體液免疫和細(xì)胞免疫)和二次免疫等相關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來,起到由點(diǎn)及面的作用。日常生活是學(xué)生的親身經(jīng)歷,學(xué)生才會(huì)感同身受,才會(huì)有話可說。結(jié)合日常生活中的現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)情境,很容易引起學(xué)生共鳴,降低學(xué)習(xí)生物學(xué)的難度,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析生活中的現(xiàn)象,也體現(xiàn)了學(xué)以致用的思想,從而讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的快樂。[3]
科學(xué)史敘述生物科學(xué)的發(fā)展軌跡,不僅具有豐富的知識(shí)內(nèi)容,還具有獨(dú)特的教育價(jià)值。學(xué)生從科學(xué)史中學(xué)到科學(xué)研究的一般方法,科學(xué)家們探索求真的科學(xué)精神,一切都從實(shí)際出發(fā),講事實(shí)證據(jù)的科學(xué)態(tài)度,以及百折不撓的毅力。因此,科學(xué)史不僅是高考考綱要求的內(nèi)容,也是高中生物學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容之一。從教學(xué)內(nèi)容上看,無論是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的建立、光合作用的探索歷程、遺傳規(guī)律的建立還是動(dòng)物激素調(diào)節(jié)過程的發(fā)現(xiàn),都蘊(yùn)含了豐富的科學(xué)家的故事,以科學(xué)史為素材,還原知識(shí)的生成過程,有利于學(xué)生生命觀念的建立。以細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型建立為例,沿著科學(xué)家的足跡,回顧這段科學(xué)史。首先,教師介紹歐文頓的實(shí)驗(yàn)和磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),讓學(xué)生推測(cè)磷脂分子的排列情況,在此基礎(chǔ)上介紹戈特和格倫德爾的實(shí)驗(yàn),得出膜上的磷脂分子排列兩層的結(jié)論。接著追問,膜上還有其他成分嗎?由此引入丹尼利和戴維森的張力實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論膜上還有蛋白質(zhì)。再進(jìn)一步追問,磷脂和蛋白質(zhì)又是如何組成細(xì)胞膜的呢?介紹羅伯特森的單位膜結(jié)構(gòu)模型,這種靜態(tài)模型能不能解釋變形蟲運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象呢?由此引出人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn),說明細(xì)胞膜是運(yùn)動(dòng)的。最后由辛格和尼克爾森總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)和新的觀察基礎(chǔ)上提出流動(dòng)鑲嵌模型。這一模型建立過程,通過富有邏輯的問題串,一步一步引導(dǎo)學(xué)生的思維,還原知識(shí)的產(chǎn)生過程??茖W(xué)史中有著豐富的科學(xué)素材,有著基本概念建立和發(fā)展的過程,有助于學(xué)生掌握概念之間的相互聯(lián)系,進(jìn)而形成知識(shí)體系。
生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,一些重要的原理、規(guī)律和結(jié)論都是建立在科學(xué)家們多次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上的,因此引入實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,不僅將書本知識(shí)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)聯(lián),還能激發(fā)學(xué)生的探究熱情,促進(jìn)科學(xué)探究素養(yǎng)的發(fā)展。例如,學(xué)習(xí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能時(shí),課前先做個(gè)實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)備兩個(gè)小燒杯,分別加入等量的清水和鹽酸,再分別加入等量的新鮮紅花瓣,幾分鐘后取出花瓣,觀察兩個(gè)燒杯中顏色的變化,會(huì)發(fā)現(xiàn)加入鹽酸的燒杯中,會(huì)有紅色出現(xiàn),而加入清水燒杯中沒有顏色變化,這是為什么呢?帶著實(shí)驗(yàn)中困惑開始新課的學(xué)習(xí)。高中教材中演示實(shí)驗(yàn)不多,教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn),豐富課堂教學(xué)手段,帶給學(xué)生形象直觀的真實(shí)感,有助于加深基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念的理解。
虛擬情境是一種完全在虛擬的信息環(huán)境中進(jìn)行的有目的性的交互體驗(yàn)。虛擬情境在生物學(xué)教育中非常重要,可以借助動(dòng)畫、微課和電影等手段,創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的情境,知識(shí)更加具體化形象化,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,同時(shí)也改變高中生物傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)。例如學(xué)習(xí)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于知識(shí)比較抽象,采用傳統(tǒng)的講授法,學(xué)生會(huì)聽的云里霧里,教師講解也會(huì)很辛苦,如果播放動(dòng)畫,展示侵染的全過程,學(xué)生看得清楚,也很好理解所學(xué)的內(nèi)容。由于疫情,不少線下的課程都轉(zhuǎn)變成線上的課程,錄制微課時(shí)也可以創(chuàng)設(shè)一些虛擬情境,比如學(xué)習(xí)單倍體育種,學(xué)生不清楚花的基本結(jié)構(gòu)以及花藥與花粉的關(guān)系,打開NOBOOK 軟件,展示一個(gè)3D 效果的桃花模型,進(jìn)行放大,可以清楚看到花的雄蕊、雌蕊和花托等結(jié)構(gòu),點(diǎn)擊相對(duì)應(yīng)部分還有講解,對(duì)于花的一些微觀的結(jié)構(gòu)比如花粉和花藥,現(xiàn)實(shí)中就比較難以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,但是在軟件中點(diǎn)擊鑷子可以從花藥中取下一顆花粉,觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu),花藥與花粉之間的區(qū)別,也就一目了然了。虛擬實(shí)驗(yàn)軟件,可以不受場(chǎng)地和季節(jié)的限制,隨時(shí)可以為教學(xué)創(chuàng)設(shè)虛擬的情境。
總之,根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)出對(duì)應(yīng)的情境,再選擇科學(xué)合理的教學(xué)方法,不僅可以活躍課堂氣氛,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使每個(gè)學(xué)生都能積極參與教學(xué),還可以鍛煉學(xué)以致用的能力;同時(shí)還可以豐富教師的知識(shí)體系,提高教學(xué)效率,從而保證了教學(xué)任務(wù)的高效完成。