朱華國,余 晶,肖云麗,何興宏

(1.黃岡師范學院 生物與農業(yè)資源學院,湖北 黃岡 438000;2.黃岡中學,湖北 黃岡 438000)

情境教學法是一種常見的教學方法,教師有目的地利用多種手段創(chuàng)造適宜的學習情境,以引發(fā)學生特定的情感態(tài)度和體驗,從而幫助他們深入理解教材并實現(xiàn)教學目標[1]。情境教學的理念可以追溯到古希臘哲學家蘇格拉底,他通過提出問題和創(chuàng)設情境,引導學生思考并找到答案,使教育成為學生自主參與的活動。20世紀初,美國教育家杜威首次將情境教學引入課堂,他認為思維起源需要直接經驗作為背景,學生在情境中思考和解決問題是有效鍛煉思維能力的途徑[2]。20世紀90年代,著名的美國教育技術雜志發(fā)表了有關情境認知和學習的專家討論,此后,情境教學的認知和學習理論研究取得了重要的進展,各學科紛紛開展了有關情境教學的研究。在我國,李吉林是最早研究情境教學的學者之一,她在專著《情境教學實驗與研究》中總結了自己的實踐經驗,為提煉情境教育理論奠定了基礎[3],也為情境教學在生物學科上的應用奠定基礎。從情境創(chuàng)設的角度來看,徐蘋指出問題情境、困難情境和愉悅情境是激發(fā)學生內在興趣、促進學生實踐和深入理解教材的有效方法[4]。情境教學法逐漸成為促進社會責任素養(yǎng)的熱門方法,并且對于利用情境教學培養(yǎng)學生的社會責任素養(yǎng)的研究也日益增加。任曉虹、項州青等學者對情境教學促進學生社會責任培養(yǎng)進行了實踐研究,實驗對比發(fā)現(xiàn)利用情境教學促進社會責任素養(yǎng)養(yǎng)成是有效果的[5-6]。王姍歡等學者提出了一種情境教學策略,即利用社會熱點、民生話題等素材來創(chuàng)設情境,以培養(yǎng)學生的社會責任意識[7],這一策略使教師更加關注情境素材的選用策略。

《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《新課標》)在全面貫徹黨的教育方針,落實教育立德樹人根本任務的背景下,提出學科核心素養(yǎng),明確了學生在學習學科課程后應具備的價值觀、行為品德和能力[8]。《新課標》基于國家對基礎教育改革和中小學課程建設與管理的要求,特別強調了教學與生產實踐的結合,提倡開發(fā)校本課程和利用本土資源,并加大勞動教育的力度[9-10]。此外,《新課標》還強調了培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的生物學目標,包括重視生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等素養(yǎng)的培養(yǎng)。然而,當前的高中生大多生活在相對優(yōu)越的環(huán)境中,缺乏面對困難的經歷,因此他們在社會責任感的培養(yǎng)方面存在明顯不足。同時,一些教師在培養(yǎng)學生社會責任素養(yǎng)方面的認知和經驗也相對不足[11],這也成為制約學生社會責任素養(yǎng)培養(yǎng)的重要因素。因此,對于生物學科如何培養(yǎng)學生社會責任素養(yǎng)的研究顯得尤為迫切。在這樣的背景下,開展基于社會責任素養(yǎng)的高中生物情境教學研究具有重要的現(xiàn)實意義。

1 社會責任素養(yǎng)的要求

課程標準是教材編寫和教學實施的基本規(guī)范,表1依據(jù)《新課標》中社會責任素養(yǎng)的內容,將其概括為四個維度。

表1 課程標準中社會責任素養(yǎng)內容分析

經過分析發(fā)現(xiàn),四個維度各有側重,又相互聯(lián)系?！瓣P注社會、運用知識”和“關注生活、解決問題”側重于理解和應用理論知識,要求學生能夠靈活運用生物知識解決日常和社會問題,以培養(yǎng)他們的社會責任意識和理念;而“關注生態(tài)、參與實踐”和“關注生命健康、踐行宣傳”則更加重視實踐行動,學生需要將生物學知識與生活實際聯(lián)系起來,積極參與社會實踐并向他人傳播?？傮w而言,這四個維度體現(xiàn)了《新課標》對學生社會責任素養(yǎng)的多方面要求,并呈現(xiàn)出一定的層次性。

2 情境教學類型與素材的選用策略

情境教學被認為是提升學生社會責任素養(yǎng)的有效方法,其豐富的情境類型和素材使其成為教師備課和教學中常用的策略之一[12-13]。為了滿足《新課標》對社會責任素養(yǎng)的要求,教師應根據(jù)實際教學目標和內容,選擇適合的情境類型和素材,并將其整合為有效的教學資源,以便更好地服務于教學實施。這一過程的成功與否在于情境類型的選擇和素材的創(chuàng)造性應用。

2.1 情境教學類型的選擇

情境教學可以分為生活情境、問題情境、實驗情境、故事情境等類型[14],不同類型的情境教學在特定的教學內容上各有特點[15-16]。生活情境教學是將具體的生活案例引入到教學中,通過與學生已有的生活經驗聯(lián)系,使教學內容與生活產生關聯(lián),從而在舊知識與新知識之間建立聯(lián)系,促進認知水平的發(fā)展。利用已有的圖示,在情境中同化和順應,有助于實際問題的解決[17],其特點是貼近生活,利于促進學生進行生活實踐。另一方面,構建將課堂講解內容與學生思維認知相聯(lián)系的問題情境,能促進學生思考,集中學生注意力。通過問題的回答與解決能提升學生課堂的參與感、成就感,在問與答的過程中也促進學生思維水平的發(fā)展[18],其特點是在掌握知識的基礎上利用邏輯思維得出正確的答案。此外,實驗情境能提高學生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力,通過實驗設計階段對學生的邏輯思維能力進行鍛煉,學生需要全面考慮實驗目的、原理、步驟和預期結果,要求邏輯思維嚴密,既要實現(xiàn)實驗目的,又要具備可行性和可操作性,必須將理論與實踐相結合。最后,故事情境可以激發(fā)學生的主動學習能力,培養(yǎng)學生的自主性[19],故事情境生動、有趣,主人翁的優(yōu)秀品質也能潛移默化地激勵學生。

盡管情境教學類型的形式各有不同,功能也各有所長,不同的類型往往適合于特定的教學內容。例如:生物學教材中含有大量的實驗、推理等知識點,這個類別非常適合創(chuàng)造實驗情境和問題情境,而故事情境則更適合解釋抽象和復雜的知識內容,對于DNA、細胞膜等結構的呈現(xiàn)讓人眼前一亮。筆者基于社會責任四個維度的側重點進行情境類型的適配,為社會責任素養(yǎng)不同維度的達成選擇情境類型提供參考,見圖1。

圖1 四維度側重點與情境類型的適配

通過分析《新課標》中社會責任素養(yǎng)的要求, 表明在“關注社會、運用知識”維度中,學生需要運用生物學知識和方法來關注社會議題,參與討論并做出解釋,從而辨別迷信和偽科學。由于學生在學校學習的理論知識較多,而接觸的社會知識較少,因此容易產生知識與社會的脫離。為了彌補這一缺陷,教師可以嘗試創(chuàng)設包含社會議題、科學進展等素材的問題情境,幫助學生更好地了解生物科技前沿,讓學生更好地將理論知識與實踐相結合,提高學習興趣和動力,進而提高學生的社會責任感和使命感。在“關注生活、解決問題”維度中,《新課標》強調學生應結合當?shù)刭Y源進行科學實踐,嘗試解決實際問題。學生的生活環(huán)境與他們直接相關,通過充分挖掘周圍的教學資源并創(chuàng)造生活情境,可以深化學生對當?shù)刭Y源的理解和熱愛,同時也為知識提供了實際的應用場景,使學生更容易接受。這種教學方式能夠讓學生更加關注生活中的實際問題,并運用所學知識解決這些問題,從而提高學生的實際應用能力和社會責任感。在“關注生態(tài)、參與實踐”維度中,《新課標》要求培養(yǎng)學生生態(tài)意識,并積極參與環(huán)境保護實踐。生態(tài)環(huán)境與學生的日常生活密切相關,無論身處何地,都會面臨著生態(tài)環(huán)境問題。因此,如何激發(fā)學生的生態(tài)意識,并引導他們將其轉化為具體的環(huán)境保護實踐是至關重要的。通過創(chuàng)設與環(huán)境保護相關的趣味實驗情境,以及與當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境相關的情境,可以有效地激發(fā)學生的生態(tài)意識,進一步促進環(huán)保實踐的開展。在“關注生命健康、踐行宣傳”維度中,《新課標》要求學生積極向他人傳播關愛生命的理念和知識,倡導健康文明的生活方式,成為健康中國的推動者和實踐者,這是對社會責任素養(yǎng)的較高要求。通過創(chuàng)造與健康生活緊密相關的故事情境,比如樹立杰出科學家的榜樣、宣傳周圍杰出人物的事跡等,可以充分發(fā)揮榜樣的示范作用,激發(fā)學生自發(fā)地向他人傳播關愛生命的觀念和知識的意識,進而促進學生在實踐和宣傳中倡導文明健康的生活方式。

2.2 情境教學素材的選用

素材內容的選擇與加工對情境教學效果具有重要影響。優(yōu)質素材是科學、有效的,能夠緊密跟隨社會生活與生物學學科發(fā)展,教師需要根據(jù)教學目標和課堂內容針對性地選用[20]。然而,在實際課堂教學中,存在一些情境素材使用上的問題。例如,情境素材不加篩選和加工,導致出現(xiàn)與教材內容牽強附會、偏離目標、淡化主題、素材陳舊、缺乏新穎性等問題。通過對《新課標》中四維度要求的分析,可以發(fā)現(xiàn)優(yōu)質的素材篩選和加工對情境教學策略的實施至關重要。筆者擬從科學歷史、前沿科技、本土資源和教材內容等四個方面分析情境素材的選用策略。

2.2.1講述科學歷史 創(chuàng)設故事情境

生物學科學史不僅記錄著科學家探索生物世界的艱辛歷程,也體現(xiàn)了科學家的偉大理想和價值追求。運用科學史料作為情境素材,能暫時讓學生與科學家處于同一情境,解決同一個難題,給學生一個代入科學家進行科學研究的機會,也能讓學生學習大量生物學實驗,有助于學生鍛煉實踐動手能力,樹立正確價值觀和人生觀。故事情境的創(chuàng)設應注意以下要點:

一是生活性。以科學史為素材創(chuàng)設的情境要緊密聯(lián)系學生生活,切忌遠離學生生活經驗的、高深、復雜的情境。例如,在學習高中生物必修一,細胞中的元素和化合物時,創(chuàng)設雞與人共患腳氣病的故事情境。19世紀,腳氣病困擾著人們,科學家艾克曼在養(yǎng)雞場發(fā)現(xiàn)雞與人同樣也有腳氣病,當只給雞飼喂白米飯時,雞就會出現(xiàn)腳氣病,而在飼喂白米飯時添加一點谷粒外面的谷皮,腳氣病就能被治愈,發(fā)現(xiàn)谷皮中治愈腳氣病的物質就是維生素。維生素的發(fā)現(xiàn)不僅讓一些難以攻克的疾病得到了治療,也讓人們認識到食物中存在多種營養(yǎng)物質,腳氣病貼近學生生活,故事內容簡單易懂,吸引學生。

二是科學性。故事情境的創(chuàng)設要充分考慮學生心理發(fā)展特點,故事中涉及的實驗,從設計、操作的難度要控制在學生最近發(fā)展區(qū)內,以學生能理解,合作能實行的實驗為宜。例如,教材中探索光合作用中氧氣來源的故事情境,涉及到希爾反應、魯賓和卡門實驗,故事先從簡單的實驗操作入手,一步步增加實驗難度,最終既解決問題又讓學生有獲得感。

三是趣味性。故事情境應注重趣味性,趣味是故事優(yōu)劣的關鍵,好的故事常常富有趣味,科學史大多與枯燥的研究和數(shù)據(jù)打交道,教師可通過挖掘科學家的生平履歷故事,為教學增添趣味。例如,列文虎克喜歡磨透鏡,畢生打磨各種大小不一的透鏡,最終觀察到了活的細胞;孟德爾因屢次教師資格證考試不合格,命運的安排使他種植豌豆,通過大量實驗發(fā)現(xiàn)了遺傳定律等等。

2.2.2運用前沿科技 創(chuàng)設實驗情境

前沿科技是科學領域取得的最新進展,因其緊跟時代發(fā)展的前瞻性而深受學生喜愛。教師選擇與生物學內容相關的科技素材并結合教學內容創(chuàng)設實驗情境,讓學生了解前沿技術、學習前沿知識,深入認識生物與科學的關系、生物與生態(tài)的關系,促進學生形成生態(tài)意識并積極開展環(huán)境保護實踐。運用前沿科技創(chuàng)設實驗情境應注意以下要點:

一是目標性。運用前沿科技創(chuàng)設的實驗情境必須緊密聯(lián)系教學目標,由于前沿科技往往具有專業(yè)而精深的特點,部分成果較為晦澀難懂,使得教學上難以把握。因此,在選擇上,教師應首選成果較為突出、學生容易理解的成果。在編排上,應注重素材運用服務于教學目標,避免重成果而輕教學的情況。例如,2022年我國科學家成功利用二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸,可以選用此科技成果創(chuàng)設實驗情境,并適配教材光合作用的相關內容。在講解實驗室合成葡萄糖相關實驗中,聯(lián)系光合作用中二氧化碳轉化為有機物的過程,通過對比綠色植物與人工合成有機物的過程,讓學生認識綠色植物對生態(tài)平衡的重要性,倡導學生愛護環(huán)境、保護生態(tài)。

二是拓展性。由于前沿科技通常較為專業(yè),教師需要對其進行適當?shù)耐卣?以使其更容易被學生接受。例如,在新冠病毒流行時期,國家研發(fā)了多種新冠病毒檢測方法,其中以核酸檢測法和抗體檢測法最為常見。以此為基點,可以創(chuàng)設實驗情境來分析生活中核酸檢測和抗體檢測的原理,并引出教材中關于人體免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中作用的相關內容。這樣,教學內容便具備了現(xiàn)代科技的解釋力,使教材與科技發(fā)展緊密相連,學生在學習知識的同時,也能夠了解科學的前沿和社會關注熱點。

2.2.3融合本土資源 創(chuàng)設生活情境

學生最熟悉、最關注和最喜愛的資源來自于他們的生活環(huán)境,這些資源對教師來說也更容易獲取和利用。教師可以通過融合本土資源進行實踐活動,創(chuàng)造生活情境,使教學與生活融為一體,培養(yǎng)學生解決實際問題的能力?！缎抡n標》在課程內容板塊中提到,在教學中應注意收集具有地方特色的動植物資源內容,通過參觀調查本土優(yōu)質資源培養(yǎng)學生關注家鄉(xiāng)、熱愛家鄉(xiāng)和建設家鄉(xiāng)的情感。例如,黃岡市遺愛湖是國家4A級旅游景區(qū)、國家濕地公園,含有豐富的大別山特色生物資源。黃岡中學利用本地生物資源開設戶外研學活動,組織學生到遺愛湖進行觀察學習,對遺愛湖水質資源、動植物多樣性進行實地考察,在自然環(huán)境中體驗生態(tài)、感受生命,真實情境讓學生進一步理解生物多樣性及濕地群落特點等。

2.2.4結合教材內容 創(chuàng)設問題情境

教材是教師備課與學生學習的主要資料,生物學教材本身蘊含大量素材內容[21],且素材內容已經過編輯篩選和加工,教師只需稍作設計即可用于教學。以教材特定欄目中為例, “與社會的聯(lián)系”和“生物科技進展”欄目將學科知識與學生日常生活緊密聯(lián)系,強調知識的應用和學校與社會的互動,為教師創(chuàng)設情境提供了優(yōu)質素材。

以必修2中的“基因突變和基因重組”小節(jié)為例,在“生物科技進展”欄目中,介紹了生物學家通過基因重組技術成功地編輯和重組動物DNA,我國科學家在這一新興領域取得了多項世界第一。教師可以以此為基礎創(chuàng)設問題情境,引導學生思考“科學家成功的原理是什么?”通過回顧教材內容,鞏固所學知識,并用書本知識解釋社會現(xiàn)象。進一步提問:“在你的學習過程中,你有什么樣的基因研究想法?”激發(fā)學生興趣,同時培養(yǎng)學生將所學知識應用于實際的能力。此外,提出問題:“你是否支持人類基因改造?”引導同學們進行思考,提醒他們在進行科學研究時要遵守法律法規(guī),尊重人類倫理道德。通過這樣的方式,可以有效實現(xiàn)《新課標》中關注社會問題并運用所學知識的社會責任素養(yǎng)要求。人教版高中生物《分子與細胞》第二章部分教材內容和社會責任分析(表2)表明,教材內容、適配的情境類型可以很好地支撐《新課標》社會責任素養(yǎng)的達成。

表2 人教版高中生物《分子與細胞》第二章部分教材內容和社會責任分析

此外,教材中大量圖片、表格等因文字排版原因只能出現(xiàn)在特定的位置,但這些素材可以靈活運用,教師在教學中可以多次使用同一素材,以加強知識間的聯(lián)系,使學生從整體上把握知識。例如,“人工合成生命的探索”在細胞的多樣性和統(tǒng)一性章節(jié)中出現(xiàn),可以用來加深學生對真核細胞的認識;也可以用于必修2“基因與染色體”相關內容中,使教材前后知識點相聯(lián)系,加強知識的整體性。教師應善于挖掘和利用這些素材,創(chuàng)設合理的情境以促進學生社會責任目標的達成。在情境創(chuàng)設過程中,應避免多次、重復運用同一素材,而是應該在保持素材內容不變的基礎上,變換素材的呈現(xiàn)方式,使學生既有陌生感,吸引注意力,又有熟悉感,加深知識間的聯(lián)系。

綜上所述,本文從社會責任素養(yǎng) “關注社會、運用知識”“關注生活、解決問題”“關注生態(tài)、參與實踐”和“關注生命健康、踐行宣傳” 四個維度的內涵進行了分析,并對社會責任素養(yǎng)達成與情境教學類型中的生活情境、問題情境、實驗情境、故事情境等的策略選擇進行了適配。此外,通過對生物科學史、生物前沿進展、本土資源和教材內容等作為素材開展情境創(chuàng)設,進而開展基于社會責任素養(yǎng)達成的情境教學進行了探討。本文為高中教師情境教學素材和類型的策略選擇,開展社會責任素養(yǎng)達成的教學實施提供了參考,也有助于提升全民社會責任意識和科學素養(yǎng)。