黃 鈺

前言

21 世紀(jì),隨著人工智能、信息技術(shù)的出現(xiàn),人們的生產(chǎn)和生活方式都發(fā)生了巨大的變革,在這樣的背景下,從2014 年開始,我國的教育與考試制度也進(jìn)行了深刻的變革,并不斷深入推進(jìn)。目前,我們的教育考試改革倡導(dǎo)培養(yǎng)與提升學(xué)生的核心素養(yǎng),注重促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展和提升解決問題的能力,使學(xué)生能夠在未來各種不確定的生存環(huán)境中解決問題,以適應(yīng)社會發(fā)展的需要。這樣的教育目標(biāo)指向就要求教育的過程注重情境化,具體教學(xué)活動中要以情境教學(xué)為依托,讓學(xué)生在各種情境中學(xué)會學(xué)習(xí)和解決問題,以便將來學(xué)以致用。

一、“情境教學(xué)”“生物學(xué)科核心素養(yǎng)”相關(guān)概念簡述

(一) “情境教學(xué)”含義發(fā)展

在教學(xué)中使用“情境”一詞最早開始于著名教育家杜威,然而能將“情境教學(xué)”上升為“情境教育”理論體系且并被廣泛使用卻是我國著名教育家李吉林的卓越貢獻(xiàn)。今天我們所倡導(dǎo)的情境教學(xué)遵循的就是李吉林情境教育理論。

李吉林的情境教育是歷經(jīng)40 余年研究總結(jié)出的一套語文教學(xué)理論體系。它來源于中國傳統(tǒng)文化的“意境”論,同時借鑒了外語教學(xué)中的情境訓(xùn)練法,以“情境”為切入點(diǎn),以思維發(fā)展為核心。情境教學(xué)的特點(diǎn)、教學(xué)活動的要素以及其操作模式的理論依據(jù)不僅適合語文教學(xué),在各個學(xué)科和整個教育過程中都具有普遍意義,因此這種教學(xué)方法逐步上升為情境教育理論。現(xiàn)今情境教學(xué)不再是局限于語文課堂的教學(xué)方法,它已經(jīng)成為情境教育理論框架下的廣泛適用于各個學(xué)科的教學(xué)方法。[1]

(二) 高中生物核心素養(yǎng)的內(nèi)容

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn),是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。“生物學(xué)科核心素養(yǎng)”包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任。

“生命觀念”是指對觀察到的生命現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象,是人們經(jīng)過實證后的觀點(diǎn),是能夠理解或解釋生物學(xué)相關(guān)事件和現(xiàn)象的意識、觀念和思想方法。

“科學(xué)思維”是指尊重事實和證據(jù),崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實的求知態(tài)度,運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實際問題的思維習(xí)慣和能力。

“科學(xué)探究”是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實世界中的生物學(xué)問題,針對特定的生物學(xué)現(xiàn)象,進(jìn)行觀察、提問、實驗設(shè)計、方案實施以及對結(jié)果的交流與討論的能力。

“社會責(zé)任”是指基于生物學(xué)的認(rèn)識,參與個人與社會事務(wù)的討論,做出理性解釋和判斷,解決生活問題的擔(dān)當(dāng)和能力。[2]

(三) 情境教學(xué)是落實核心素養(yǎng)的重要載體

核心素養(yǎng)是學(xué)生培養(yǎng)的總體框架和總目標(biāo),其具體落實還需要通過教育教學(xué)的手段去實現(xiàn)。過去我們的課堂教學(xué)以講授式為主,知識鞏固基本通過機(jī)械式的練習(xí)去完成,不能從根本上實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。核心素養(yǎng)的有效落實需要更為有效的教學(xué)理論和方法,這樣的現(xiàn)實需求使得情境教學(xué)必然成為核心素養(yǎng)落實的重要載體。

2017 年教育部發(fā)布高中各個學(xué)科的《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)》 (以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”)、2020 年發(fā)布《中國高考評價體系》 (以下簡稱“高考評價體系”)。在這兩個文件的指導(dǎo)下,情境教學(xué)成為落實核心素養(yǎng)教學(xué)與評價的重要載體。高中生物學(xué)“課程標(biāo)準(zhǔn)”中教學(xué)建議、命題原則和教材內(nèi)容的組織和呈現(xiàn)方式三個部分都明確說明必須重視情境的創(chuàng)設(shè)。[3]“高考評價體系”的內(nèi)容和性質(zhì)中也明確規(guī)定“高考的考查載體——情境,以此承載考查內(nèi)容,實現(xiàn)考查要求”。在“新高考”背景下,情境教學(xué)被寫進(jìn)我國教育的重大決策文件中,在中國教育和考試改革的全體系中成為提高學(xué)生核心素養(yǎng)的重要載體,凸顯出其對教育教學(xué)的重要性。

新的教育和考試改革進(jìn)行至今接近8 年,以情境為依托的教學(xué)與考試評價已經(jīng)被廣泛接受與使用。高考評價方式可以導(dǎo)向課堂教學(xué),即在課堂教學(xué)中也要充分重視創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境以培養(yǎng)高中學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、以情境教學(xué)模式培養(yǎng)高中生物學(xué)核心素養(yǎng)

在情境教學(xué)模式培養(yǎng)核心素養(yǎng)的整體方法指導(dǎo)下,各個學(xué)科的情境類型和學(xué)科素養(yǎng)又有其各自的特點(diǎn),所以,在情境創(chuàng)設(shè)的具體操作方法上還應(yīng)結(jié)合各自學(xué)科素養(yǎng)內(nèi)容和情境類型。就生物學(xué)科而言,基于情境教學(xué)落實生物學(xué)核心素養(yǎng)可以從以下幾方面進(jìn)行考慮。

(一) 厘清概念,確立方法

目前,我們所說的“情境教學(xué)”法是“情境教育”理論下的一種方法。很多教學(xué)文章在探討“情境教學(xué)”時,將“情境教學(xué)”與“情境教育”混用,甚至還有“情景教學(xué)”的提法。教育改革中倡導(dǎo)各個學(xué)科和學(xué)段所進(jìn)行的是具體的“情境教學(xué)”,學(xué)生整個學(xué)習(xí)生涯所體驗的才是“情境教育”,厘清概念是情境教學(xué)的前提。

(二) 明確分類,恰當(dāng)選擇

高中生物學(xué)教學(xué)中的情境該如何進(jìn)行分類? 不同的研究者有不同的方法[4],結(jié)合已有研究機(jī)構(gòu)和研究者的分類,并根據(jù)不同的分類角度可以將生物學(xué)科的情境分為如下幾類:根據(jù)情境的來源,可以分為日常生活情境、生產(chǎn)勞動情境和科學(xué)研究情境;根據(jù)情境的應(yīng)用目的,可以分為課堂教學(xué)中的問題情境和考試評價中的試題情境。根據(jù)生物學(xué)科的研究維度,又可以分為自然生態(tài)情境、生理過程情境和生化反應(yīng)情境。以上是常見的分類方式,基于生物學(xué)中存在微觀層面的基本事實、原理和規(guī)律,在學(xué)習(xí)時難以被理解和接受,在課堂教學(xué)中還可以劃分出客觀情境和類比情境。只有清楚情境的劃分方法、來源和具體應(yīng)用方向才能在教學(xué)環(huán)節(jié)中做到選擇恰當(dāng)、有的放矢,成為教學(xué)有效性的保證。

(三) 把握原則,合理規(guī)范

“情境教學(xué)”原本的操作原則適用于語文教學(xué),拓展到高中生物學(xué)領(lǐng)域應(yīng)根據(jù)生物學(xué)科自身的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充。譚永平老師對生物教學(xué)中的情境總結(jié)為“真實、理蘊(yùn)、適宜、情深、意遠(yuǎn)”五個特點(diǎn)。[5]它其實不僅是特點(diǎn),也是生物學(xué)教師在運(yùn)用情境時應(yīng)該遵循的原則,把握操作原則才能在教學(xué)和評價中合理使用。

例如,一道考查神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)關(guān)系的生物學(xué)試題這樣描述:“如圖為某人在饑餓時參加冰桶挑戰(zhàn),其體內(nèi)的一些生理變化過程示意圖……據(jù)圖回答下列問題。”從題干的描述可以看出這道模擬試題嚴(yán)重違反情境創(chuàng)設(shè)的原則。首先,冰桶挑戰(zhàn)賽并不具有普遍性,對于理解這個生理知識意義的普遍性沒有助益。其次,這項活動本身還具有爭議性,在饑餓的條件下參加比賽的可能性幾乎不存在,這道試題為了創(chuàng)設(shè)情境而創(chuàng)設(shè),缺乏最基本的真實性和適宜性。再次,將知識點(diǎn)附著在這樣的情境上也是生硬和牽強(qiáng)的,無法做到理蘊(yùn),更不能稱之為情深、意遠(yuǎn)。學(xué)習(xí)是知、情、意的結(jié)合,雖然生物學(xué)是自然學(xué)科,在高中階段屬于理科,但是同樣擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生向善悟美的道德追求和塑造審美的責(zé)任。

(四) 掌握策略,靈活運(yùn)用

教學(xué)與評價中如何能夠做到靈活創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境和試題情境其實是有路徑可循的,教師掌握情境創(chuàng)設(shè)的方法路徑并不斷實踐不僅可以成為情境教學(xué)的行家里手,也會在教學(xué)與評價的全程落實生物學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo),根據(jù)生物學(xué)情境的分類、特點(diǎn)和應(yīng)用的方式可以產(chǎn)生很多創(chuàng)設(shè)策略,以下僅舉幾例。

1.運(yùn)用比喻方法創(chuàng)設(shè)類比情境,形成生命觀念

生物學(xué)是一門自然學(xué)科,包括宏觀和微觀兩個維度。宏觀維度的生物學(xué)知識容易形成具象,情境也易于獲取,知識內(nèi)容相對容易理解。然而到了微觀層面,比如細(xì)胞水平和分子水平,很多生理生化現(xiàn)象由于無法直接觀察,其真實情境在課堂教學(xué)中有時的確難以理解。面對這樣的情況,如果只是枯燥地講授生物學(xué)原理,沒有貼近生活的生動實例進(jìn)行形象化的詮釋輔助,難以吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,不能很好地提高學(xué)習(xí)效率。所以教師在充分理解教材的基礎(chǔ)上,可以采用合適的類比關(guān)系進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣或幫助學(xué)生理解新知,形成生命觀念。

例如,細(xì)胞核作為系統(tǒng)的控制中心在細(xì)胞代謝的過程中與細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器之間的聯(lián)系,可以類比企業(yè)的管理部門和生產(chǎn)車間之間的關(guān)系;而在物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程中作為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的磷脂雙分子層與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白又如同古城城墻與城門,具備清晰的邊界和入口,物質(zhì)交流和信息傳遞都需要經(jīng)過查驗和確認(rèn);再如,主動運(yùn)輸和被動運(yùn)輸被類比成逆水行舟和順流而下則更為易懂。類比之物確實不是事物本身,而且類比絕大多數(shù)時候也不可能和真實的客觀事物具有一樣的特點(diǎn)和規(guī)律,但是類比可以通過常見的形象、場景和環(huán)境遷移到所需理解的微觀事物上,幫助學(xué)生完成對微觀事物的理解,而且在科學(xué)研究中,類比推理也是科學(xué)研究的一種常用方法。

2.利用生物實驗創(chuàng)設(shè)情境,培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)探究能力

生物學(xué)不僅是一門自然科學(xué),也是一門實驗科學(xué)。許多生物學(xué)理論和生物學(xué)現(xiàn)象都需要通過實驗進(jìn)行觀察驗證。因此,在高中生物教學(xué)中,實驗情境是重要的情境類型。新課程改革也強(qiáng)調(diào)實驗情境在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究能力方面的重要作用。

近兩年,全國各地的生物高考試卷都提供了豐富的實驗情境,2021 年體現(xiàn)得最為充分。例如,廣東卷第9 題,酵母菌以秸稈纖維素水解液作為營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行細(xì)胞呼吸的研究,北京卷第3 題植物在高溫和常溫下光合作用速率比較的研究,河北卷第19題,探究水和氮對植物光合作用的影響,這些實驗情境在客觀試題和主觀試題中廣泛呈現(xiàn),并且融合度日漸提高,說明在新的考試制度下,人們對真實情境下的實驗探究能力和實驗思維的考查日益重視。

3.聯(lián)系實際創(chuàng)設(shè)生活情境,擔(dān)當(dāng)社會責(zé)任

生物學(xué)知識源于真實世界和各種生活實踐,因此,結(jié)合生活日常和實際民生創(chuàng)設(shè)問題情境是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際行之有效的手段之一。同時,通過生活情境的創(chuàng)設(shè)可以培育學(xué)生體會生活、思考生活、理解生活,進(jìn)而熱愛生活,在生物學(xué)課堂完成生命教育。

例如,在蛋白質(zhì)有關(guān)知識教學(xué)中,在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)功能內(nèi)容時,教師可以以實例作為鋪墊讓學(xué)生真切體會到蛋白質(zhì)對于生命活動的重要作用,然后再進(jìn)行知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)就能夠激發(fā)學(xué)生對于蛋白質(zhì)功能的關(guān)注,有利于后續(xù)的教學(xué)。教師可聯(lián)系十多年前的“大頭娃娃”和“三聚氰胺”兩起嚴(yán)重危害我國嬰兒健康的奶粉質(zhì)量事件來為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境,這樣,一方面可以增進(jìn)學(xué)生對蛋白質(zhì)對于生命活動重要意義的理解,另一方面還可以通過增進(jìn)學(xué)生對劣質(zhì)及有毒奶粉對消費(fèi)者造成危害導(dǎo)致不可挽回后果的了解和感受,培養(yǎng)學(xué)生形成善良悲憫的人文情懷,并明確堅守誠信做人的道德標(biāo)準(zhǔn)。

4.運(yùn)用生態(tài)學(xué)研究情境,深植愛國情懷

生物學(xué)教學(xué)中生態(tài)學(xué)實例的直接引入,不僅能夠讓學(xué)生真實理解宏觀水平的生物學(xué)原理,也可以培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷和勇于擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)任感。在這方面新教材為我們做出良好的示范。例如,馬世駿院士治理東亞飛蝗,總結(jié)我國上千年的記錄使得蝗災(zāi)在我國得到有效防治,對中國的農(nóng)業(yè)發(fā)展和社會穩(wěn)定做出了巨大的貢獻(xiàn)。還有野生東北豹的瀕危保護(hù)研究,這些生態(tài)學(xué)研究實例不僅是種群知識教學(xué)的好素材,也是生物課堂進(jìn)行思政教育的可貴材料,這樣的素材在當(dāng)前的教學(xué)和考試評價中日漸豐富起來。[6]

結(jié)語

綜上所述,時代發(fā)展呼喚教學(xué)改革培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng),而在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的各種方法路徑中,情境教學(xué)是最重要的依托。高中生物教學(xué)中通過情境的創(chuàng)設(shè)落實核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)有其自身的特點(diǎn)和策略。用情境教學(xué)模式培養(yǎng)核心素養(yǎng)在新的教育發(fā)展背景下展示著它強(qiáng)大的生機(jī)和活力,它在各學(xué)科應(yīng)用中的發(fā)展和完善還需要教師不斷探索和豐富。