高中生物学教学中运用情境教学模式培养学生问题解决的能力

钟碧瑾

摘 要：在新课程标准的背景下，高中阶段的生物学教学更加专注于学生问题意识及问题解决能力的培养，力求能够通过启发式的教学，引导学生展开探究实践，让学生的生物学核心素养得以形成。由此，在教学过程中，教师就应该着力于教学情境的创设，以情境为依托，影响并引导学生，促使他们能够根据具体的生物情境找准问题、解决问题并应用知识，能够将问题意识贯穿于整个学习过程的始终，促使他们能够综合运用生物学知识，增强综合学习实效，着力于提升他们的学习素养，借此让他们获得更为深远的发展。所以说，在课堂教学中，教师就要依托于教学内容，创设教学情境，驱动并引导学生展开一系列的探索和实践，实现对知识的创造性理解及创造性运用，落实综合学习效能。文章基于此点，对高中生物教学中运用情境教学模式培养学生问题解决能力进行了探讨。

关键词：高中生物学;情境教学模式;问题解决能力

新的课程标准要求高中生物学的教学要更加注重生物学核心素养的培养，以情境为引导的教学，能够让学生对知识产生新的理解，能够提出自己的疑问和学习观点，然后展开一系列的探索实践，去达成对问题有效解决的目的，最终实现他们对所学知识的迁移和创造，完成相关知识体系的有效建构，创新学习，掌握学习方法，全力贯彻素质教育，最终实现学生生物学核心素养的有效培育[1]。

一、高中生物学教学中运用情境教学模式培养学生问题解决能力应遵循的原则

（一）目标明确原则

教学是一种有目的、有意义的活动，在生物学课程教学过程中，不管是教授哪一方面的知识，教师都应该明确本堂课的任务所在。所以在创设情境的时候，一定不能虚构，要以具体的教学内容为依托，目标明确，这样才能够让整个情境不偏离主线，能够让学生在一定的范围内做天马行空的联想和想象。而在生物学课堂教学过程中，不管是什么样的情境，都应该为了整个课程教学重难点的解析和教学目标的实现而服务。所以说，教师在备课时，针对情境的创设一定要紧扣学科特点，要分清楚本次课程教学的目标和内容，做到充分准备，有的放矢，最终激活学生的学习能动性[2]。

（二）兴趣激发原则

情境的创设是为了更好地服务于课程教学，所以说教师在创设情境的时候，一定要遵循兴趣激发的原则，要明白情境的创设一定要紧扣学生的兴趣点，能够让学生的思维得到延展，让他们有更为丰富的收获。所以教師在基于教学内容创设情境的同时，就一定要专注于良好师生关系的创建，以此建构良好的师生关系，彰显学生在课堂上的主体性，使得他们在情境的引导下，打破固有的学习模式，去充分思考、质疑，然后实现对问题的有效解决，最终激活他们的问题解决思维，达成预期的教学目的。

（三）真实性原则

教师在创设生物学教学情境的时候，一定要秉持“真实性”的原则。换言之，情境的创设一定要紧扣教材纲要和教学内容，要契合学生现有的认知水平，遵循他们身心发展的基本规律。切勿让情境的创设偏离实际，偏离主题，影响学生的思维延展。因此，教师应该尽可能为学生寻求“眼见为实”的丰富、生动、形象、客观的事物，借此完成对主题意义的建构。如果情境创设与实际不相契合的话，就很可能无法让学生实现知识的迁移，无法让学生走出课堂、走出学校、走向社会，最终也无法实现他们问题解决能力的培养。

二、高中生物学教学中运用情境教学模式培养学生问题解决能力采取的策略

（一）创设图示情境，揭示生物学难题

在运用情境教学模式的过程中，教师一定不能忽视图文的运用，借助这种图文并茂的文字语言，为学生生动、形象、具体地呈现生物知识，以图形来丰富学生的观察过程，彰显自己的能动性，用自己的话来诠释生物知识，提高他们借助生物学知识解决问题的能力。因此，教师就要根据具体的内容呈现相关的图片或者视频，达成创设情境的目的，让学生借助图片，有章可循，有物可依，加强学习实效性，全面地解析教材知识，领悟到这些知识背后所蕴藏的深层内涵，实现对教材知识内容更为深层的理解，最终达成对知识的综合性应用，揭示生物学难题，提高他们的问题解决能力，让他们的问题解决思维更为活跃，主动解决问题的学习欲望也更为强烈，借此激活他们的综合学习实效[3]。

以人教版高中生物学教材为例，教师在教学《细胞是生命活动的基本单位》时，就可以生物学课本为依托，秉持“真实性”的原则，使用课本上的图片辅助学生理解，达成图示情境创设的目的，高效地渗透生物学知识，完成教学目标，提高学生的问题解决能力。对此，教师可以创设以下三个教学情境：

情境一：展示“大熊猫吃冷箭竹”图片

在课堂教学中，教师可以借助多媒体向学生出示这一张图片，以问题来激活学生动机，比如：“依据同学们的生活经验，你们知道熊猫一般生活在什么地方吗？它们最喜欢吃的食物是冷箭竹，从这个图片中你们能够得出二者的关系吗？”借助这一问题，让学生进行猜测，并总结得出这样一个结论：“熊猫喜欢生存在有自己喜欢吃的食物的地方，比如冷箭竹生长地——四川”这一答案。在学生回答了这些问题之后，需要以更为有力的证据作理论支撑。基于此，教师就可以继续询问学生：“我们怎样才能够证明自己的猜想呢？”借此让学生思考，尝试寻求解决问题的方法。比如，借助显微镜来观察大熊猫和冷箭竹几种不同器官的装片或者切片等，展示他们解决问题的方法。如上，以这样的方式作导入，能够让学生循着问题去思考，并创生出新的解决问题的方法和路径。而这样也能让他们的思维处于较为活跃的状态，积极思考，无限延展思维，保持最为活跃的学习状态，这样才能让他们实现对新知的高效探寻，在问题的解决过程中来达成对即将所学知识的深层理解和分析[4]。

情境二：展示与细胞学说相关的生物学家肖像、工作图、演讲等相关图片和视频

教师在实施课程教学过程中，先让学生阅读课文中有关于“细胞学说及建立过程”的相关内容，然后以此为基准点，让学生展开小组讨论，分析这些人物所做出的贡献。然后让小组以情境扮演的方式来再一次回溯这些故事内容，演绎科学家发现细胞的过程，对比分析这些科学家所做的贡献和研究的局限处。通过这种情境扮演的方式，其实有助于学生将课本上枯燥难懂的“细胞学说及建立”等相关知识理解得更为透彻，使得他们通过具体的角色，联想、想象并体验，回顾所学知识内容，彰显思考效力及表达能力，在立足于丰富观察视角的基础上，能够对“细胞学说”的知识进行总结与回顾，归纳与概括，为后续运用理论知识解决实际问题打下坚实的基础。

情境三：展示生命系统的结构层次模式图

在實施课程教学的过程中，教师还可以结合有关于知识结构的模式图，引导学生展开小组合作，通过动手绘制模式图的方式，加以对比和分析，使得他们能够从细胞的视角去审视微生物世界，进而再立足于宏观视角，去认知生命系统内各个层次之间的关系，以此来认同“细胞是最基本的生命系统”这一概念，进而达成课程教学目标，实现他们运用本课知识内容去解决实际问题能力培养的目的。

如上，在本课程的教学过程中，教师根据不同的知识点，创设了相应的图示情境，这样就能让学生有更为直观的体会和感知，他们会在自己有了丰富思考的基础上，继续深化对图片的考核与考量，去进一步探寻这些图片背后蕴藏的生物学意义与价值。所以说，情境一、情境二及情境三的图示都属于一种层级递进的关系，能够让学生的学习思维逐层深化，问题解决的能力逐渐增强。而在这一过程中，教师还可以将情境一的大熊猫图示再次呈现，让学生结合这一环节所学的知识进行对比和分析，前后呼应，串联知识结构，借此让学生的问题解决能力形成“螺旋闭环式”的延展，让他们不知不觉地深化对生物知识的理解和辨析，以此来提高他们的问题解决能力。

（二）创设类比情境，增加想象空间

在新课程的背景下，越来越多的教育更加专注于让学生“学在乐中”，所以说，在实际的教学过程中，教师应该采取“寓教于乐”的教学方式，这样就能够让生物课堂变得更有意义，更有意思。对此，教师就要致力于类比情境的创设，以依托具体的教学内容，为学生提供更为广阔的联想与想象空间。让所教学的基本内容“变身”，赋予其生命力，促进他们在情境的引导下，理解并内化相关的知识内容，借此增强他们的学习实效性，实现他们问题解决能力的增强和提高。

教师在教学《细胞器之间的分工合作》时，就应该专注于类比情境的创设。首先，在课堂伊始，教师就可以为学生创设这样一个情境：“在一个薯片生产厂里面，有许多部门，每一个部门都有自己负责的事情，它们都具有独立完成薯片生产的某些能力，且各个部门之间都是有联系的，都是为了让薯片更好地生产完成。这就好比细胞内部时刻发生着的物质和能量变化。如果我们体内的细胞就是这些薯片生产厂里面的各个‘部门，那么同学们知道各个‘部门负责的是什么吗？”借助这一问题，让学生展开类比联想。根据之前所学的知识内容来回答教师提出的问题。比如：细胞器就好比是里面的部门，如“线粒体”部门、“叶绿体”部门、“内质网”部门、“高尔基体”部门等。

其次，教师可以继续提问：“如果将细胞壁比作工厂的外墙的话，那么同学们是否可以总结出‘细胞壁的作用呢？”以此让学生回答得出“细胞壁对植物细胞起到了支持与保护作用”这一答案。在此基础上，教师可以对学生继续引导，实现他们对所学知识的迁移和运用。比如，教师可以这样阐述：“根据同学们已有的认知可以知道，‘细胞壁是植物才有的，动物细胞没有。动植物细胞都有细胞膜，细胞膜不仅起到‘保护作用，它更多的是像我们学校的门卫一样，控制同学们的进出。而‘细胞核就是起到一个‘核心作用，控制着我们细胞内部各个部门的正常运行。在大致了解了这两个细胞的工作和定位之后，其他细胞有什么功能呢？”借助这一问题，类比引导学生学习，去探寻细胞内部各个细胞器之间的分工与合作。如，细胞里面的生产部是“核糖体”，加工部门是“内质网”，包装部门是“高尔基体”，工厂饭堂是“线粒体”，养料制作车间是“叶绿体”，消化车间是“溶酶体”等。教师借助这种类比情境的创设，能够充分激活学生的思维，能够让他们进一步探寻各个细胞器的功能，清楚地记住每一个细胞器的名字，然后将其形成有机的整体，串联起来，实现他们生物学思维的激活，尝试使用所学的生物学知识进行类比，然后做剧本式的训练，充分彰显自己的想象力及理解力。这样的方式便能够让整个生物学课本“活”起来，帮助学生有效地串联各个知识点，让学生获得更为良好的学习效果。

最后，教师可以让学生以本节课所学的知识内容形成一个知识链条，尝试以“梳子生产工厂”为例，去简述整个细胞器的合作与分工过程。有的学生展开了这样的论述：细胞里面的生产部门是“核糖体”，在生产梳子的时候，首先就得有材料，比如木材，所以将木材切割成不同形状梳子的过程其实就相当于“核糖体”形成“肽链”的过程。然后梳子再进入“内质网”进行加工，加工完之后再到“高尔基体”部门进行包装。而支撑这么多部门干活的工人是需要吃饭才能有能量干活，那么谁来做这个饭呢？它就是“线粒体”……如上，教师通过这种类比情境创设的方式，能够充分激活学生的学习思维，让他们串联记忆，实现对知识的迁移及运用，整体提高对问题的理解和解答能力，最终实现生物学核心素养的培育和发展。

（三）创设问题情境，指向知识联系

在实际的教学过程中，很多教师受传统教育思想的影响，依旧采用“满堂灌”的教学模式，使得学生的学习十分被动，阻碍了他们长远的发展。因此，为了增强学生的问题意识，让他们能够利用所学知识去解决实际问题，教师就应该创设问题情境，给学生更多的思考机会，鼓励他们质疑，产生更为多元的思考。因此，问题情境的创设就能够借助一系列的问题链引导学生，牵引学生的思维，借此激励他们做持续性的学习，让他们在解决问题的过程中激发高阶思维，实现对教材知识内容的深层及深入理解和探析，以此来实现对知识的迁移应用，达成他们对知识的综合理解。基于此，教师就一定要立足于具体的教学内容，创设有效的问题情境，每一个问题或者每一串问题链都要指向知识间的联系，借此提高学生的问题解决能力。

以人教版高中生物学教材为例，教师在教学《被动运输》时，就应该专注于问题情境的创设。教师可以“渗透装置模型”为主题，引导学生去探索、迁移和实践。先要预估学生针对本节课所具有的知识起点，预设他们可能会存在的问题，然后从这些方面着手，有针对性地设计问题，运用多种方式让学生去探索、去思考，达成有效解决问题的目的，且整个过程要指向知识的联系，最终提高他们的问题解决能力。

一方面，教师应该进行设计问题导学。学生在此之前對“细胞膜进出细胞”的相关知识内容有了一定的认知，但是他们对于具体的进出方式并不了解，而这就可以作为学生需要探究的问题。所以说，教师可以“渗透现象”为例，根据教材设计一些问题，比如：“玻璃纸在渗透装置中的作用是什么？”“玻璃纸是否可以被其他物品，比如纱布来替代？”等，借助相关问题的设计，让学生迁移已有的知识基础，去自主探究、自主学习、自主建构知识，借此来加深对“渗透现象”的理解，然后为“被动运输”这一知识内容的学习打下坚实基础。

另一方面，教师应该借助问题去引导学生展开探索和实践。为了让整个情境的创设更加贴合教材，教师就要紧扣教材，对教材中的问题进行梳理与整合，摒弃一些不适宜学生的问题，创新与延展，形成一个有效的问题串，借此引导学生做全面思考与学习，专注于问题的解决。对此，教师便可以提出这些问题，如，“细胞吸水和失水的条件是哪些呢？”“质壁分离与复原现象的产生说明了什么呢？”

如上，教师重新梳理了整个教材的问题，将其概括为精练的问题串，每一个问题都可以加以细化，引导学生做循序渐进的实践。那么教师就可以将这些问题作为本节课学习的重难点。在此基础上设置一些引导性的问题，让学生去展开多元化的学习[5]。在具体的导学问题中实现对知识的探究，最终提高他们解决问题的能力。比如：教师在讲解“水进出细胞原理”时，就可以针对不同的学习活动，设计不同的引导性问题，指引学生进行针对性的学习。具体如下：

活动一：探寻“水进出细胞的原理”。教师紧扣这一探寻点，向学生提出一些问题，比如：“水分子通过细胞膜进出细胞的时候，是不是与‘渗透装置系统的原理一致呢？”借助这一引导性的问题，去帮助学生生成知识，拓展应用，聚焦问题并解决问题。通过这样一个学习过程，能够对“水进出细胞的原理”做深层的探究，并且能够结合渗透作用的定义，画出关键词，加以辨析。以一系列的问题创设推进自身的知识学习，实现他们对这一系列概念的理解和掌握。而这样一来，便能够让学生在问题解决的过程中深化思维，提高他们的综合学习效率。

活动二：探寻“水进出哺乳动物红细胞的原理”。教师紧扣这一探寻点，向学生提出一些问题，比如：“红细胞内的有机物透过细胞膜的过程是否与‘渗透装置一致呢？”“红细胞‘吸水胀破的情况是怎样的呢？”“红细胞吸水或者失水是由哪些条件来决定的呢？”“生理盐水有哪些作用？为什么在临床上输液要用这种浓度的溶液呢？”通过这一系列问题串的设计，其实能够让学生对水进出细胞原理有更为深入的认知。他们对这一系列知识的理解是建立在“渗透作用概念”探析的基础上所展开的，能够让学生展开主动的思考，并且他们思考的范畴也更加专业。比如，针对问题“红细胞‘吸水胀破的情况是怎样的呢”，学生就会从“外界溶液溶质的浓度”来考虑，针对问题“红细胞吸水或者失水是由哪些条件来决定的呢”，他们就会从“建构渗透系统装置的相关知识”来加以考虑。这样就会让学生的问题解决方法更为多元、更为专业，也能够让他们的生物学思维得到细化和延展。

活动三：探寻“水是如何进出植物细胞的”，教师紧扣这一探寻点，向学生提出一些问题，比如：“成熟的植物细胞结构主要由哪几个部分构成？其中哪一个部分可以充当半透膜？”“请简要论述‘原生质层。”“以专业的词汇来阐述‘质壁分离”，在这一部分，教师借助三个问题引导学生展开探究实验。而为了让学生实现对所学知识的深层理解和探究，教师就可以让学生以小组合作的方式进行，围绕“水是如何进出植物细胞的呢”这一探究点，探寻植物细胞壁的结构，达成知识的有效建构。而学生对“原生质层”这一概念的理解是比较难的，那么教师就要借助这一系列问题链，引导学生展开实践探究，然后在问题的解决过程中深化对这一概念知识的理解，实现学生的有效学习。

如上，教师通过问题情境的创设，层次递进，能够实现有效的课程教学，充分彰显学生的主体地位，让学生有充分的时间去思考、去交流、去总结、去探究、去延展，以此来提升他们的生物学核心思维。而在这一过程中，教师也充分彰显了自身的主导作用，带领学生在问题的分析中解决问题，提高他们的问题解决能力，有利于建构高质量的生物学课堂。

结束语

综上所述，在新课程标准的背景下，高中生物学的教学应该专注于情境教学模式的运用。借助情境来激活学生的思维，创新他们的思考，让他们能够受情境的引导，实现对知识的多元化解析和全面建构，提出自己的疑问，激发自己的问题思维，然后基于具体的问题去展开实践探究，综合所学的各项知识系统，实现对问题的有效解决。这样一来，学生才能够成为课堂思维活动的真正主人，能够提高他们的综合学习效率，借此实现学生问题解决能力培养的教学目的。

参考文献

[1]马轩.沉浸式学生活动在高中生物情境教学中的应用初探[J].中学生物学，2022，38（1）：47，65.

[2]果蕊，李秋石.具身认知理论在生物学教学中的应用：以“内环境的稳定性”为例[J].中学生物教学，2022，389（12）：16-17.

[3]顾予.新高考背景下高中生物学解题规律归纳研究[J].中学生物教学，2022，389（12）：78-80.

[4]刘书希，范曾丽.高中生物学迷思概念的四阶测试诊断研究：以“免疫调节”一节为例[J].中学生物教学，2022，382（5）：30-32.

[5]刘颜.体验式教学法在生物学教学中的应用研究[J].中学生物教学，2022，382（5）：16-18.

本文系福建省龙岩市专家工作室教育科研项目课题“高中生物教学中基于真实情境学生解决问题能力培养的研究”（NO.GZZJ2020-009的研究成果）。