董丽萍

上海市南洋中学

“设境导学”是指教师创设适当的教学情境，为学生积极主动、科学有效地学习创造条件；在此基础上引导和改善学生的认知和情感活动，促使学生科学有效学习的一种教学方法。

教育部最近颁布的《高中生物学课程标准》，强调在真实情境中开展教学和评价，注重学生的生活经验和已有的想法，引导学生进行科学实验，科学思维、科学探究、培养学生担当社会责任是新课程标准中的生物学学科核心素养的四个要素，也是教师开展课堂教学的总目标。^①

如何在高中生物教学中运用“设境导学”，促进学生生物学核心素养的发展，需要有行之有效的运用策略。本课题对此进行了实践探索和研究，形成了四种成功运用的策略。

一、运用策略一：将生物学经典实验转变为学生探究实验

生物科学史中的经典实验是高中生物教学中不可缺少的组成部分。例如光合作用实验，植物生长素的实验，豌豆杂交试验等。运用“设境导学”的基本原理，我们把经典实验由单向传授转变为学生探究实验，以此培养学生的科学思维和科学探究能力，进而提升他们对生命观念和社会责任的深度理解。

1.      变验证实验为学生探究实验

在以往的教学中，部分老师习惯于将经典实验史讲解一遍。笔者在教学设计中，如果有条件尽量放手尽量让学生动手做探究实验。例如第五章第5节《植物生长发育的调节》教学，在植物生长素的探究史学习过程中，笔者设计了学生课外小组探究实验。给每个小组材料发放：燕麦种子、锡箔、培养皿、刀片、棉花（纸盒学生自行解决）。小组成员自行培养燕麦，设计实验，实验时遵循对照原则和单一变量原则。设计表格如下：

表1   学生设计

    表2  学生设计

表3  学生设计

表4  学生设计

有的小组设计了有光和无光的对照实验，有的小组设计了单侧光和均匀光照的对照实验，有的小组设计了有尖端和无尖端的对照实验。课堂上各小组派代表展示实验成果，分析实验现象得出实验结论。在课堂交流总结时全班同学轻而易举的得出了结论：燕麦胚芽鞘的向光弯曲生长是胚芽鞘尖端受到单侧光照射引起的，尖端是对光敏感的部位，弯曲是尖端下面的一段。

这样的探究过程符合新课标的基本理念：着眼学科核心素养，聚焦大概念，关注学生学习过程中的实践经历，以评价促进学生的学习和发展。强调通过探究类学习活动加深对生物学概念的理解，提升应用知识的能力。

2.      拓展和延伸经典实验内涵

科学探究史的学习中，如果经典实验过于精简，学生很难从中得出科学的结论。为了便于学生理解科学史，笔者对经典实验内涵进行了适当的拓展和延伸。

例如第六章第1节《遗传信息》的教学中，直接引出噬菌体侵染大肠杆菌的实验比较突兀。笔者在教学设计中，把1928年格里菲斯的肺炎双球菌体内转化实验、1944年艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验、1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验、1956年弗伦克尔-库兰特的烟草花叶病毒重建实验四个经典实验过程、现象以PPT形式重新再现，层层设计问题，由繁到简，由难到易，引导学生总结出生物的遗传物质是核酸，而非蛋白质。

抽象的实验以具体化的图片作为情境创设，引起学生一定的态度体验，从而帮助学生理解教材，有效促进学生的科学思维。

二、运用策略二：创设生活情境，引导学生理解生物学原理

生物教学中很多的知识是与生活实际相关。例如拓展教材的第二章《人体内环境与自稳态》中体温调节、血糖调节、血脂调节、血压调节等等和我们的日常生活息息相关，三高人群比例逐年增大，特别是在上海这样的大城市中。三高问题关乎我们每个人每个家庭的生活质量。2017年新课程标准中提出学业质量内涵：要求在新的问题情境中，能以生命观念为指导，分析生命现象，探讨生命活动的规律。^②在本章节教学设计中，设境导学显得尤为突出，其主要表现形式可以归结为：

1.      再现生活情境

第5节《血糖的平衡及其调节》教学设计中，笔者以高中生升旗仪式时，高一入学军训时个别同学晕倒的现象作为情境引入教学环节，提出问题：个别同学为何晕倒？早餐不吃为何容易晕倒？引出人体中血糖的三条来源和三条去路。低血糖刺激下机体如何调节血糖平衡。

第6节《血压及其调节》教学设计中，笔者以“老伯蹲久了快速站立起身出现低血压晕倒”这一生活情境贯穿整堂课，在分别讲述清楚影响血压的因素以及血压调节的方式基础上，再利用情境分析问题：蹲久了之后快速站立引发老伯低血压，致使头部供血不足而晕倒，请结合站立前后的外周阻力以及心排血量分析造成老伯低血压的原因。在真实情境中充分展开课堂教学与评价，最后加以小结凸显解决问题能力的重要性。

学生熟悉的生活场景作为教学情境，易于引发学生共鸣，激发学生的思考和学习热情。教学中注重学生的生活经验和已有的想法，引导学生进行科学思维、科学探究是新课程标准特别强调的。

2.      善用调查统计

第3节《人体的体温及其调节》教学中，在课前布置学生回家每天早晚测量家人的体温（腋窝温度），并记录在表格中。通过对比，学生很容易得出规律：男性和女性的体温有差异、同一个体一天中的体温有差异、一个月中的体温也有差异、同一性别的人年龄不同体温也有差异。根据同学们课前调查的数据，引入问题情境：体温保持37度左右的生物学意义是什么？为什么感冒有时候会引起体温升高？发烧的生物学意义是什么？人体如何保持体温相对稳定？

课前的体验及课堂的问题情境创设了有利于学生学习的良好“心理氛围”，有利于激发学生学习热情及积极探究问题、解决问题。

3.      关注体检报告

第5节《血脂代谢及其调节》教学设计中，同学可以将父母或者爷爷奶奶的体检报告中胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白四项的项目结果记录下来，也可以直接把体检报告拿到课堂上分析。并思考为什么胆固醇偏高的人通常高密度脂蛋白偏低？引出血脂、脂蛋白的概念，甘油三酯的来源和去路，胆固醇的来源和去路，最后选取典型的三份体检报告分析高脂血症的类型、高脂血症的危害以及预防措施。

生命观念的形成在概念学习中凸显，也体现了学生相信科学、善待生命、促进健康的态度和价值观，提高了学生解决问题的意识和能力，以及学以致用的学业水平。

三、运用策略三：关注社会热点问题，培养社会责任心

在高中生物课堂教学中，有诸多的内容和教学环节适合融入社会责任的教育。

1.      讨论社会性科学议题

在生物学课程中，“社会性科学议题”也可以称作是“生物学社会议题”包括转基因技术、试管婴儿、抗生素滥用等公众广泛关注并争议的问题。这些问题除了生物学技术的因素外，常常还涉及社会道德和伦理问题，有的甚至考虑公共安全的因素。在讲解第六章第3节《基因工程》，笔者设计的情境资料是2018年11月26号，来自深圳的一组学者向外界公布，一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康出生。她们的基因已经经过人为修饰，能够天然抵抗艾滋病。露露和娜娜是世界首例基因编辑婴儿。领导这一实验的学者是来自南方科技大学的学者贺建奎。此前，他们在招募一些夫妻，希望能通过针对他们的孩子基因CCR5这个靶点进行修饰，从而能够让同类情况夫妻的后代抵抗HIV、天花以及霍乱等疾病。同时给学生展示了清华大学、北京大学、中科院等国内外知名专家对此科学试验的看法。学生展开激烈的讨论和辩论，各抒己见，形成正方和反方观点。在此过程中，促进学生社会责任的形成和发展。社会性科学议题在处理和决策时更加需要审慎、冷静、理性和科学。科技的发展和研究不可以违背社会伦理道德。

2.      关注身边的公共安全问题

近几年，每到冬春季，各地疾控中心屡屡会接到聚集性呕吐、腹泻报告。每年春秋季，我校校园里都会出现水痘病例，整个班级就会被隔离三周。网上报导了一例上海某幼儿园诺如病毒感染引起的腹泻集中案例。这些资料为第三章第4节《病毒---非细胞形态的生物》及拓展教材第一章第4节《微生物传染病的传播和预防》提供了背景资料。学生对于发生在身边的事例总是充满了兴趣。教师选择合适的情境能有效引导学生思考，激发学生的学习热情。在课堂教学中，通过学生的激烈讨论，了解常见病毒的结构，常见病毒性传染病的预防措施，形成热爱生命，敬畏生命，人与自然和谐共处的基本观念，养成健康文明的生活方式。

四、运用策略四：关注最新的科研成果，激发科学思维

在第六章第2节第2课时《基因的表达》教学过程中提供阅读材料：2017年10月2号，诺贝尔委员会宣布，由于在生物节律的分子机制方面的发现，本年度的诺贝尔生理或医学奖颁发给美国遗传学家杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨。在材料中简单介绍三个人在此领域的贡献。再引出转录和翻译的过程、模板、场所、原料、产物、密码子等核心概念。

在教学中融入生命科学前沿知识，作为设境导学，利于激发学生的探究精神，对本学科的热爱，通过三位科学家的事迹，明白科学成果是许许多多的科学家共同努力的结晶。科学发明需要持之以恒的毅力，更好地激励学生有社会担当，勇于承担社会责任，成长为对社会有用的人才。

五、“设境导学”的一般原则

“设境导学”提倡的是在真实的情境中进行科学的思维，科学的探究，社会责任感的培养。在情境创设中应遵循以下几个原则：1.从学生的角度创设情境。要想让学生理解自己创设情境的初衷，就要充分考虑到学生的本身知识储量和学习能力。不要创设太高端或者不切实际的情境。情境的创设要根据学生实际，创设学生感兴趣的生活情境、问题情境、话题情境、科技情境等。2.从思维的角度设计问题链。针对情境，教师必须有充分的准备，设计高质量的问题链引导学生积极思维，有效思维，切实提高课堂教学效率。这就需要老师具有极高的专业素养，同时也要求对学生有充分的了解。3.从育人的角度明确观点。教师自身的观点和素养会影响学生的情绪和思维。教师应该言行一致，三观正确，不可模棱两可。教师的言行是给予学生最佳的学习榜样，是培养学生社会责任感最直观的教材。例如对于克隆人的态度，对于垃圾分类的践行，对于生物学前沿知识的关注和了解，都会影响学生的社会责任感。总之，核心素养的培养离不开课堂情境的创设，情境形式多种多样，方法灵活多变。在实际的教学中，应该紧紧围绕领会生命观念，体会科学探究，提升科学思维，熏陶科学态度与责任感等核心素养的培养，针对不同的教学内容，不同的教学条件采取不同方法，激活学生的课堂思维、学习兴趣、求知欲望、提高课堂教学效率和效果。

参考文献：

① 普通高中生物学课程标准（2017年版） 人民教育出版社

② 普通高中生物学课程标准（2017年版） 人民教育出版社