情境设置理论下高中生物单元整体教学设计策略研究

摘要：创设教学情境有利于营造轻松、愉快、和谐的教学环境，提升课堂教学的质量和成效。情境设置理论下，高中生物教师应重视情境设置的作用，结合教学内容和学生学情，设置能够有效激发学生学习兴趣的教学情境，引导学生在特定的情境中理解和应用知识。文章首先分析情境设置理论下高中生物单元整体设计的要点，并提出了确定单元整体教学目标、设计核心教学任务等教学策略，旨在充分发挥情境创设在高中生物教学中的应用，提升高中生物教学质量和成效。关键词：情境设置理论；高中生物；单元整体教学设计；策略生物作为一门注重实践与探究的学科，其知识多来源于生活而又应用于生活，要求学生不仅要掌握学科知识，还应具备一定的科学探究能力与问题解决能力。然而，传统高中生物教学常以知识点传授为主，真实情境引入的过程相对不足，因此难以有效激发学生学习的积极性和主动性。为解决这一问题，教师需要借鉴情境设置理论开展教学设计，为学生提供真实且富有意义的学习情境，有效提升教学效率。一、情境设置理论下高中生物单元整体教学设计要点（一）教学目标的情境化情境设置理念下，高中生物教师应结合学生的生活经验与认知水平设定情境化的教学目标。具体而言，在设计情境化教学目标时，教师应结合具体的主题情境设计具有实践性的教学目标，将知识的传授过程融入实际情境中，以情境为依托培养学生良好的知识应用能力与发展其核心素养。除此之外，在设计教学目标时，教师还应充分关注学生间的个体差异性，根据不同学生的认知水平和学习基础设定分层次、可操作的目标，充分满足不同学生的学习需求，落实因材施教的教学理念[1]。（二）教学内容的情境化除教学目标的情境化设置外，情境设置理论还强调教学内容的情境化设置。教师在设计和组织教学内容时，应将知识点融入与学生生活经验和社会实际相关的教学情境中，引导学生在真实情境中学习和探索，从而有效增强学习的实用性和趣味性。实际教学中，教师应选择贴近学生生活和符合其认知水平的教学素材创设情境，将抽象的生物知识转化为具体的情境问题，通过引导学生解决问题，通过观察、小组讨论等活动，促使学生掌握知识。（三）课后作业的情境化情境设置理论下，教师还应做好课后作业的情境化设计。课后作业是学生巩固课堂所学知识的关键环节，需要教师设计符合教学目标与学生生活经验的真实情境，引导学生在情境中运用所学知识解决问题，提升学生的问题解决能力与知识应用能力。除此之外，情境化的课后作业设计应具有探究性和综合性的特点，教师需要适当创设开放性的任务，鼓励学生在特定情境中通过观察、分析和推理解决问题，从而深化对知识的理解[2]。二、情境设置理论下高中生物单元整体教学设计策略（一）确定单元整体教学目标，明确教学方向基于情境设置理论的单元整体教学设计，强调教师应确定符合学生学情与《普通高中生物学课程标准》（2017年版，2020年修订）要求的教学目标，为后续教学明确方向。在确定教学目标时，教师需要从两个角度出发，分别是学生经过本节课需要掌握的知识和技能，以及学生经过本节课学习应发展和提升的核心素养。例如，人教版高中生物必修二“生物的进化”单元教学中，本单元主要包含“生物有共同祖先的证据”“自然选择与适应的形成”等内容，包含现代生物进化理论，适应是自然选择的结果等多个知识点。在本节课之前，初中阶段，学生已经学过了细胞是组成生物体的基本结构和功能单位等知识点，对动植物类群已经有了一定的了解，能够认识到地球上存在多种多样的生物；而在高中阶段，学生此前已经学过了DNA、细胞的物质和结构等知识，具备学习基础。基于情境设置理论，教师可以设计教学目标为：1.通过出示不同类型的证据，归纳和演绎生物界的统一性和差异性，阐释这些证据在探究生物进化历程中的作用，引导学生认同生物进化的事实。2.通过出示环境演变与生物进化之间关系的视频，引导学生分析自然环境对种群的影响。3.通过“自然选择使种群基因频率发生变化”的活动，让学生认识到分子水平解释生物进化的事实。4.通过为学生出示灭亡的物种，引导学生思考进化与适应环境的重要意义。（二）设计单元核心教学任务，做好流程规划1.创设问题情境，激发学生的求知欲情境设置理念下，教师应做好问题情境的创设，通过结合学生生活经验设计层次性、递进性的问题，调动和激发学生的探究欲望，提升教学成效。在创设问题情境时，教师应结合单元主题设计主问题，再结合具体的知识点设计分问题。学生在解决分问题的同时，也在逐渐解决主问题与构建知识体系[3]。同样以“生物的进化”为例，在教学正式开始前，教师可以创设单元主题情境为“探究马的进化过程”。马的进化过程要追溯到5500万年前，最早的马科动物是生活在始新世时期的小型动物，称为始祖马，这种马的体型较小，类似于狐狸，身高约30—40厘米。随着时间的推移，地球环境发生了剧烈的变化，气候变得更加干燥，森林逐渐减少，广阔草原的出现使得马类动物不得不进化适应新的生存条件，因此，在3500万年前，出现了渐新马；大约2000万年前，马的进化又迈进了一步，出现了上新马。最终，在500万年前，现代马属逐渐形成，此时的马相较始祖马的体型较大，完全进化为单一的蹄趾，且腿骨更加细长，牙齿和消化系统也演化得适合食用粗糙的草类。基于这一情境，教师可以设计单元主题问题为：“马的进化与哪些因素有关？”并设计分问题如“现代马和始祖马之间无论在外观抑或习性上都有着显著的差异，那么为什么现代科学家们还是认为现代马是由始祖马进化而来的呢？”“如何解释现代马的进化？”“为什么马的体型在进化过程中逐渐变大？”“马的牙齿结构为什么发生了变化？”通过创设问题情境，有利于引导学生在单元主题情境中探究并逐渐掌握知识点，也有利于调动学生探究的积极性，提升学习效率。2.应用项目式学习，鼓励学生发现问题单元整体教学中，项目式学习手段的应用有利于学生在特定情境中发现问题、提出问题和解决问题。项目式学习的主题通常与单元整体教学主题相关联，因此，教师应结合课程内容设计适宜的项目式学习主题，为学生创设一个开放、多元的学习环境，培养其主动发现问题和解决问题的能力。“生物的进化”一单元中，根据教学目标4，教师可以设计项目式学习任务为“探究物种灭亡的原因及其与环境适应的关系”。在项目活动进行时，教师首先向学生介绍一些已经灭亡的物种，如剑齿虎、渡渡鸟、猛犸象等，提供相关的资料和视频，引导学生思考这些物种的基本特征以及在灭绝的过程中有什么共同点，重点思考两个问题，分别是“这些物种在自然环境的变化中为什么无法生存下来？”与“它们的灭亡与环境适应有什么关系？”接着，学生小组需要自主查阅资料和分析数据，筛选关键信息如气候变化、栖息地破坏、食物来源减少、天敌增加等，探究这些因素如何影响物种存亡，以及认识到环境变化与物种生存之间的关系，理解和认识到何为“物竞天择，适者生存”。通过项目式学习，学生能够深入了解灭亡物种的历史，认识自然选择和环境适应在生物进化中的重要性，并能够将学到的知识与现实中的物种保护联系起来，发展和提升环境保护能力与科学探究意识。3.学科融合教学，助力学生知识迁移情境教学中，学科融合教学方法的应用对促进学生知识迁移具有重要意义。生物学科与物理、历史、地理、数学等多个学科间均存在着联系，教师可引导学生探究这些联系，教会学生如何综合运用所学的知识解决实际问题。例如，“生物有共同祖先的证据”教学中，本节课的教学重点为通过化石分析生物的进化，让学生知晓达尔文的共同由来学说。基于这一教学重点，教师可以在课堂教学中，出示不同地质时期的化石图片、地质年代表、化石发现地点的地图和相关数据资料并提出问题：“化石如何为生物的进化提供证据？”学生需要自主查阅地质年代表，了解化石形成的地质时期以及当时的环境特点，得出结论，认识到不同地质时期存在着各具特色的生物群体，而这些群体之间的形态变化和演化趋势，正是生物进化的有力证据。接着，教师提出问题：“共同由来学说除化石以外，还有哪些仍旧‘活着’的证据？”引出解剖学证据、胚胎学证据以及细胞和分子水平的证据。上述教学设计主要通过与地理学科和历史学科相连接，既引导学生运用地理学科的相关知识探究了化石的重要意义，也适当为学生拓展了化石在历史研究中的重要性。（三）科学设计单元整体作业，加强课后指导情境设置理论指导下，教师在作业设计环节也应遵循情境化原则，结合单元教学目标和核心内容，设计教学情境，让学生在真实情境中完成作业，促进其知识应用能力的发展与提高。在设计单元整体作业时，教师应遵循分层设计原则，为不同能力水平的学生分别设计不同难度的作业，从而有效满足学生的个性化发展需求[4]。在单元教学结束后，教师可以设计多个层次的作业，包括基础层、提高层和拓展层。其中，基础层作业主要为单元教学的核心概念和知识点，旨在巩固学生所学的基础知识，如题目“人体中的每一块骨骼，在大猩猩、黑猩猩和长臂猿体中都有，只是大小、比例有所不同。造成生物结构统一性的主要原因是（"）”等。提高层作业则旨在进一步巩固和深化学生的知识和理解，是在基础层作业之上的拓展与延伸，可设计题目如“人类在长期使用同一种药物后，会产生抗药性，导致药效降低。这种现象可表示为图中（如图1）的（甲线为刚开始使用某种药物时的作用情形，乙线为长期使用同种药物后的作用情形）（"）”，或者题目“将A地区某甲种群的一部分个体迁移到B地区形成乙种群，若两地区的气候等环境条件差异较大，将会发生哪些情况？”最后，拓展层作业旨在为学有余力的学生提供挑战的机会，教师可以设计一些开放性和探索性的问题，引导学生在真实情境中探究。如“自主设计模拟环境变化的实验”等开放性作业，以及贴近高考要求的如“英国化学科研小组在加勒比海开曼群岛以南的开曼海沟，发现了“发光”“耐热”的深海虾，这些虾没有眼睛，能承受高达450℃的高温。下列说法中不正确的是（"）A.深海虾没有眼睛变异产生的根本原因是漆黑的生活环境B.深海虾耐热的特性可能与海底活跃的火山活动使其基因频率发生定向改变无关C.深海虾发光所需的直接能源物质是ATPD.若深海虾与某种浅海虾不能交配，则二者属于不同物种。通过单元整体作业设计，教师能够掌握学生在学习过程中存在的问题，为后续教学奠定良好的基础。在学生作业完成过后，教师需要检查学生的作业完成情况并给出针对性的建议，而学生则需要尝试自主解决作业中出现的错误，从而提升自主学习能力。（四）优化单元整体教学评价，提升评价质量教师应结合单元教学内容设计对应的评价任务，注重评价的过程性与多元性，从而全面反映学生在情境学习中的表现。在设计教学评价任务时，教师应从终结性评价和过程性评价两个方面展开。终结性评价强调在单元教学结束后，评估学生的知识掌握程度和能力发展水平，通常主要采用单元测试作为评价方式；而过程性评价则更为注重评价学生在学习过程中的表现情况，主要采用评价量表、学习日志、课堂观察、课堂任务等获取即时反馈信息。以“探究物种灭亡的原因及其与环境适应的关系”这一项目为例，教师可设计过程性评价标准为：1.学生能否主动查阅多种资料来源并在小组合作中积极分工。2.学生能够对收集到的资料进行深入分析，探讨不同环境因素对物种存亡的影响。3.在小组合作的过程中，学生能尊重他人意见，积极倾听与反馈，并能在小组决策中提出有价值的建议。终结性评价标准为：1.要求学生将项目任务成果整合成报告，并能够利用PPT展示小组的研究成果。2.学生能够在项目结束后反思