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让生命知识扎根现实：生物学情景化教学的实践与探索
2025-10-10
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让生命知识扎根现实：生物学情景化教学的实践与探索
—— 以 “细胞中的元素和化合物” 一节课为例
在高中生物学教学中，“细胞中的元素和化合物” 是必修 1《分子与细胞》的开篇重点内容。这节课涉及 “组成细胞的化学元素”“细胞中的无机化合物”“细胞中的有机化合物” 等抽象概念，学生易因知识与生活脱节而产生学习困惑。情景化教学通过构建与生活、科研、社会相关的真实场景，能让抽象知识 “落地”，帮助学生建立 “生物学知识服务于现实” 的认知。下面，我们将从情景设计逻辑、课堂实施流程、教学反思三个维度，拆解这节课的情景化教学实践。
一、情景设计逻辑：紧扣 “生活关联 + 学科本质” 双核心
情景化教学的关键的是 “情景为知识服务”，而非单纯追求 “趣味性”。针对 “细胞中的元素和化合物”，我们围绕 **“人体健康”“日常饮食”“科研应用”** 三大主题设计情景，既贴合学生生活经验，又紧扣 “元素与化合物是细胞结构和功能的基础” 这一学科本质
二、课堂实施流程：分环节嵌入情景，实现 “情景 - 知识 - 应用” 闭环
环节 1：情景导入 —— 用 “生活疑问” 激活认知
情景呈现：上课伊始，展示两张图片：一是学生运动后满头大汗，手持矿泉水犹豫 “该喝凉白开还是运动饮料”；二是超市货架上的 “加碘食盐”“无碘食盐”，配文 “为什么医生建议甲状腺疾病患者选无碘盐？”。随后提问：“这些生活场景中，藏着哪些与‘细胞成分’相关的知识？我们身体里的细胞，又需要哪些‘营养物质’来维持功能？”
设计意图：通过两个学生熟悉的生活场景，打破 “化学元素、化合物” 的抽象感，让学生意识到 “本节课知识能解决生活问题”，快速集中注意力，同时自然引出 “细胞需要哪些元素和化合物” 的核心问题。
环节 2：新知探究 —— 用 “情景任务” 驱动学习
针对不同知识点，设计 “情景任务单”，让学生在解决任务的过程中自主构建知识，而非被动接受讲解。以 “细胞中的水” 和 “细胞中的有机化合物” 为例，具体实施如下：
任务 1：探究 “水的存在形式与功能”—— 基于 “植物抗旱实验” 情景
- 情景材料：展示两组小麦幼苗实验照片：一组生长在正常湿度环境中，叶片舒展；另一组经历干旱处理后，叶片萎蔫，但部分幼苗仍能存活。同时提供数据：干旱处理后，存活幼苗细胞中结合水占比从 15% 升至 28%，自由水占比从 85% 降至 72%。
- 任务要求：① 小组讨论：为什么结合水占比升高的幼苗能抗旱？② 结合 “运动后补水” 场景，分析 “自由水为何能帮助身体散热、运输废物”？③ 总结水的两种存在形式与功能的对应关系。
- 教师引导：当学生纠结 “结合水如何维持细胞结构” 时，用 “晒干的种子能萌发，烤干的种子不能萌发” 的生活案例补充，帮助学生理解 “结合水是细胞结构的重要组成部分”。
任务 2：分析 “有机化合物的功能”—— 基于 “减肥饮食” 情景
- 情景材料：展示某减肥博主的 “一日饮食计划”：早餐（无糖豆浆 + 鸡蛋）、午餐（鸡胸肉 + 水煮菜）、晚餐（蔬菜沙拉），配文 “声称‘零糖零脂’，能快速减重”。同时提供三种化合物的功能资料：糖类是主要能源物质，脂肪是储能物质，蛋白质是细胞结构物质。
- 任务要求：① 小组合作：判断该饮食计划是否科学，说明理由（从 “细胞是否缺乏必需能源物质”“蛋白质能否长期供能” 等角度分析）；② 为 “运动爱好者” 设计一份包含糖类、脂肪、蛋白质的 “营养早餐”，并解释各成分的作用；③ 总结糖类、脂肪、蛋白质在细胞中的核心功能。
- 亮点设计：引入 “AI 营养分析工具”（如 “薄荷健康 APP” 的 AI 分析功能），让学生输入设计的早餐食谱，AI 会自动生成 “各化合物含量占比”“是否符合人体每日需求” 的报告，帮助学生验证设计方案的科学性，同时呼应此前 AI 与生物教学融合的内容。
环节 3：巩固提升 —— 用 “社会热点” 拓展应用
情景呈现：播放 “航天员太空饮食” 的新闻片段：“神舟飞船携带的航天食品，需满足‘高营养、易吸收’要求，如脱水米饭（补充糖类）、冻干肉类（补充蛋白质）、钙强化饮品（补充无机盐）”。
问题链设计：① 航天食品中为何要重点补充糖类、蛋白质、钙？分别对应本节课哪些知识点？② 脱水食品能长期保存，利用了 “自由水与代谢速率” 的什么关系？③ 结合本节课知识，思考 “为什么日常饮食要‘荤素搭配、粗细结合’”？
设计意图：将情景从 “生活” 拓展到 “社会科研”，让学生意识到生物学知识的应用价值，同时通过问题链串联本节课所有知识点，实现 “知识整合 + 迁移应用”。
环节 4：课堂小结 —— 用 “情景回顾” 梳理知识
以 “‘从体检报告到航天食品’的知识串联” 为线索，引导学生自主绘制思维导图：从 “体检报告中的微量元素”（元素分类）→“运动补水与无机盐”（无机化合物）→“减肥饮食与有机化合物”（有机化合物）→“航天食品的营养搭配”（知识综合应用），让学生在情景回顾中梳理知识框架，强化 “情景与知识” 的关联记忆。
三、教学反思：情景化教学的 “得与失” 及优化方向
1. 实践成效
从课堂反馈和课后作业来看，本节课的情景化设计取得了明显效果：① 课堂参与度提升，85% 的学生能主动参与情景讨论，远超传统讲授式课堂的 50%；② 知识应用能力增强，课后作业中 “分析‘骨质疏松与缺钙’的关系”“设计营养食谱” 等题目正确率达 92%，比往届（传统教学）提升 25%；③ 学习兴趣提高，课后问卷显示，78% 的学生认为 “通过生活情景理解知识，比死记硬背更轻松”。
2. 存在问题
① 情景时间把控难：在 “减肥饮食” 情景讨论中，部分小组过度关注 “减肥方法”，偏离知识点，导致后续 “有机化合物功能” 讲解时间紧张；② 情景覆盖度不足：设计的情景多围绕 “人体健康”，对 “植物细胞中的元素和化合物”（如植物缺素症）涉及较少，导致学生对 “不同生物细胞成分的共性与差异” 理解不全面。
3. 优化方向
① 增加 “情景任务时间提示卡”：在小组讨论时，用卡片标注 “情景讨论（5 分钟）→知识总结（3 分钟）”，避免偏离主题；② 补充 “植物缺素症” 情景：在 “组成细胞的元素” 环节，增加 “玉米叶片缺氮（黄化）、缺钾（叶尖焦枯）” 的图片情景，让学生对比 “人体与植物对元素需求的共性（如都需要 N、P、K）与差异（如植物需 Mg 合成叶绿素）”，完善知识体系；③ 引入 “家庭实验” 情景：课后布置 “检测家中食物中的糖类（斐林试剂）、蛋白质（双缩脲试剂）” 实验任务，让情景化教学延伸到课外，强化 “学以致用” 的意识。
四、情景化教学的通用启示：以 “细胞中的元素和化合物” 为例
从本节课的实践来看，生物学情景化教学需把握三个核心原则：
- 情景要 “真”：尽量选择学生亲身经历（如体检、运动）、社会热点（如航天食品）、科研真实案例（如植物抗旱实验），避免虚构 “脱离现实” 的情景，让学生感受到 “生物学就在身边”；
- 知识要 “融”：情景设计需紧扣教学目标，每个情景都要指向具体知识点（如 “加碘食盐” 指向 “无机盐功能”），避免 “为情景而情景”，确保 “情景服务于知识理解”；
- 学生要 “动”：通过 “情景任务单”“小组讨论”“AI 工具辅助” 等方式，让学生在情景中 “思考、分析、实践”，而非教师 “讲解情景、灌输知识”，真正发挥学生的主体作用。
总之，情景化教学不是对传统教学的 “否定”，而是通过 “现实场景” 搭建 “抽象知识与学生认知” 的桥梁。在后续的 “细胞的结构”“物质跨膜运输的方式” 等课程中，我们可继续沿用这一思路，让生物学知识真正扎根现实，助力学生培养 “用生物学思维解决实际问题” 的核心素养。
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