学业质量观照下创设情境的策略研究

肖安庆 颜培辉

摘要 学业观照下创设问题情境，对培养学科核心素养具有关键作用，可从明确情境四维价值、定位情境目标等级、拓展问题空间和关注情境的阶段性与综合性特征等四个方面展开。

关键词 学业质量 问题情境 创设策略

中图分类号 G633.91

文献标志码 B

学业质量是学生完成本学科课程学习后的学业成就表现。高中生物学业质量标准是以生物学科核心素养及其表现水平为主要维度，结合生物课程内容，对学生学业成就表现的整体刻画。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》首次出现“学业质量标准”这一概念，根据不同复杂程度的情境，应用重要概念和方法解决问题的程度，将学业质量标准划分为4个等级，对培养学生核心素养具有关键作用。

1创设问题情境的“初心”与“困境”

创设问题情境的“初心”是在问题情境的真实性、诱发性、层次性基础上，激发学生的学习兴趣和为学生提供认知的支点。教学中，多数教师能关注问题情境的价值特征，但也出现了一些问题：1情境价值观产生偏差，割裂了问题情境与课堂教学目标的关系，盲目放大情境的认知与价值观;2师生观错位，脱离了问题情境与学生认知水平与差异，导致问题情境与教师的预期教学目标错位;3课程观的固化，隔离了问题情境与课程内容之间的关联，忽视了教学重点难点，固化了知识点之间的关系;4教学观缺乏生命气息，背离了问题情境与开放教学方式的追求，使教学的呈现方式、启发思维僵化，导致问题情境成为PPT展示的帮凶。

2学业质量观照下问题情境的创设策略

学业质量观照下创设问题情境，可从价值观、师生观、课程观和教学观4个视角入手。

（1）价值观——明确情境四维价值。

学业质量视角下创设问题情境的价值观，应考虑和分析情境在生命观念、科学思维、科学探究、社会责任的价值。设计教学目标时，教师应根据学业质量标准的四个等级，作出四维价值的情境选择。

（2）师生观——定位情境目标等级。

学业质量视角下创设问题情境的师生观根据学生的能力基础与发展目标，正确地定位情境目标等级。静态的师生观认为，教师是教学中的领导者，问题情境的目标是如何去评价学生达到了哪种程度，努力把情境层次化;动态的师生观则认为，课堂是协同发展的，问题情境的目标是解释和改进学生的学习环境，努力将情境连续化。

（3）课程观——拓展问题空间。

基于学业质量课程观是关注学生学业成就的表现，努力拓展情境的问题空间。不同的学业质量水平，学生学业成就的表现是不同的，要求学生的认知、情感价值观的也是不同的。从学业成就表现来拓展问题，教师应拓展学生的认知、思维和情感价值观。现代课程观主张动态的课堂教学，有效地激发问题，通过评价促进学习的目的。

（4）教学观——关注情境的阶段性与综合性特征。

基于学业质量的教学观关注问题情境的综合性与阶段性特征，主张把课堂教学还给学生，通过教学培养高素质的人。在教学中，教师可考虑创设悬念情境（引入）、情态情境（激情）、信息情境（探究）、求异情境（思考），结合教学阶段性特点激发学生的兴趣，也可考虑创设生活性、实用性和时代性的情境，突显情境价值的反思性和综合性。

3学业质量观照下创设问题情境的教学实践

下面以新人教版必修2的“基因是普遍有遗传效应的DNA片段”一节，按照学业质量水平2的要求，讨论问题情境的创设策略。

3.1学业质量观照下的教学目标

1利用转基因技术培育新品种、DNA指纹技术、程序工程师等情境形成结构与功能观。在特定問题情境中，能够用这一观念认识基因是有遗传效应的DNA片段，以及生物的多样性、特异性和复杂性，并以此探究生命活动规律，解决实际问题。

2能基于特定的生物学情境，采用归纳与概括的方法，以文字、图示的形式，说明基因和DNA多样性的概念;针对生物学相关问题，能运用科学思维方法展开探讨;在面对基因工程这一社会议题时，利用基因和DNA特异性等概念，阐明个人立场。

3能与他人合作开展探究活动，交流所得结果和存在的问题，培养学生团队意识，培养学生参与课堂讨论交流的习惯。

4结合DNA指纹技术和基因编辑技术的情境开展科学实践，尝试解释和应用现实生活中相关的问题，进行理性判断，形成敬畏生命的态度，遵循正确的伦理道德。

3.2基于情境问题空间的教学过程

3.2.1引入情境

教师创设情境，导入教学：我国科学家将外源生长激素基因导入到鲤鱼体内得到转基因鲤鱼。与对照组相比，转基因鲤鱼生长速率更快。外源生长激素基因必须导入到受体细胞才能发挥作用。为什么转基因鲤鱼生长速度会更快？导入到鲤鱼体内的是一个DNA还是一段DNA片段？

学生回答：导入了生长激素基因。导入到鲤鱼体内的是一段DNA片段。

设计意图：在本节课中，导入的情境为学生提供了良好的暗示或启迪。教师利用生活中的问题情境，激发学生探索知识的热情，为解决“基因是一段DNA片段”“基因是有遗传效应的”“基因控制性状”作铺垫。

3.2.2信息情境

教师创设情境，引导学生思考：大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA，长度约为4700000个碱基对，在DNA上分布着4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。将数据填入表1中。从碱基对总数比较，说明什么？

学生回答：DNA碱基对总数多于全部基因碱基对总数，基因是DNA片段。

教师追问：将发光水母的荧光蛋白基因转入猴受精卵内，获得荧光猴，说明什么？

学生回答：这说明基因可切除，可拼接到其他生物的DNA上去;说明基因是特定的DNA片段，并有特定的遗传效应，可独立控制生物性状。

教师提供数据，引导学生思考：人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的DNA碱基序列。这二十四个DNA大约有31.6亿个碱基对。其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%，说明了什么？

学生回答：人体中构成基因的碱基数比较少，这说明并不是随便一段DNA都是基因。

教师引导学生建构概念：基因是一段DNA片段，但一段DNA片段不一定是基因。基因之间存在非基因片段，如图1所示。

从以上材料看，基因是有遗传效应的DNA片段，

是生物体遗传的功能单位和结构单位。考虑到HIV、新冠病毒的遗传物质，它们的基因是有遗传效应的RNA片段。所以，基因是普遍有遗传效应的DNA片段。

设计说明：教师创设数据情境、图片情境，帮助学生逐步建立模型，利用模型建构概念。

3.2.3情态情境

教师创设情境：对基因测序的人员——测序工程师，他们的工作是对待测生物的DNA和RNA进行碱基测序。根据研究目的和要求序列分析，那么全世界最大的基因公司位于哪里？

学生回答：学校附近的华大基因。

教师补充：介绍基因编辑技术的原理和优势（图2）。深圳某科学家因以个人私利为目的，逃避监管，开展以生殖为目的的基因编辑试管婴儿活动，给公众带来焦虑：一旦潘多拉魔盒打开，将给人类带来巨大灾难。因此，科学家应该弘扬学术道德和科学伦理，让科学技术趋利避害。

设计意图：教师介绍华大基因程序工程师的工作，激发学生热爱家乡的自豪感;引入基因编辑技术，指出技术的两面性，通过情境开展科学伦理教育。

3.2.4求异情境

教师提出问题，引导学生思考：每个DNA有很多基因，每个基因都是特定的DNA片段。这说明DNA蕴含了大量的遗传信息。DNA为什么能储存大量的遗传信息呢？

学生回答：DNA骨架为磷酸和五碳糖交替排列，不同DNA都相同。DNA内部的碱基对数量和排列顺序，代表DNA储存的遗传信息。

学生合作探究，思考以下问题：1若1个基因含有1个碱基对，4种碱基能形成多少种基因？2若1个基因含有2个碱基对，4种碱基能形成多少种基因？3若一个基因含有3个碱基对，4种碱基能形成多少种基因？4若一个基因含有n个碱基对，4种碱基能形成多少种基因？5假设长度为17个碱基对的脱氧核苷酸序列组成一个基因，那么17个碱基对可以排列出多少种基因？6如果这个基因控制的性状，你与你的同桌不同，说明什么？

在学生认真思考后，教师促进学生总结DNA特异性、多样性和遗传信息的定义。

设计意图：教師设计求异情境，引导学生利用数学知识来推导演绎，培养学生的观察、质疑推理、反思等能力。

3.2.5情境应用

教师提出问题：利用课本“科学·技术·社会”栏目材料介绍DNA指纹技术的概念、原理和应用。对受害者及体内的精液进行了DNA指纹测试，现在对怀疑对象也进行DNA指纹分析，哪个怀疑对象可能是罪犯？利用了什么知识？

设计意图：教师引导学生通过观察、推理、分析、归纳，利用刑事刑侦实例巩固了DNA特异性知识。

4学业质量观照下问题情境的“始终”

“不忘初心、方得始终”。创设教学情境是为了达到教学目标而创设积极的学习环境，学业质量观照下创设问题情境是立足于高中生物学业质量标准，始终围绕实现学科的育人作用和教学价值，创设四维教学目标的问题情境。教师如何依据学业成就表现的关键特征，完成学业质量要求，设计和反思问题情境的程度和精度，促进学生深度学习和情感共鸣，还需在教学实践中提炼和思考。

参考文献：

[1]朱正威，赵占良.普通高中生物教科书·生物学·必修2·遗传与进化[M].北京：人民教育出版社，2019：57-60.

[2]李政涛.教育常识[M].上海：华东师范大学出版社，2012：29-34.

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[4]周金中.学业质量视角下问题情境的创设策略[J].物理教学探讨，2018，（10）：10-14.