一、引言

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确提出，生物学教学应以核心素养为导向，以大概念为统领，帮助学生构建完整的知识体系。生物学大概念是对生命现象本质特征的抽象概括，具有高度概括性和解释性，是学科核心素养培养的重要载体。然而，传统教学模式往往以知识灌输为主，忽视了学生的主动建构和实践应用，导致学生对大概念的理解停留在表面，难以迁移到实际情境中。真实情境创设通过模拟或还原现实生活中的生物学问题，能够激发学生的学习兴趣，促进知识的深度理解和灵活应用，成为破解这一难题的关键路径。

二、真实情境创设的理论基础

2.1 建构主义学习理论

建构主义认为，知识是学习者在特定情境中通过主动建构获得的，而非被动接受。真实情境为学习者提供了丰富的认知支架，能够帮助其将新知识与已有经验建立联系，从而深化对概念的理解。例如，在“遗传与变异”教学中，通过模拟基因编辑实验的真实情境，学生能够直观感受基因突变对性状的影响，进而理解遗传信息的传递规律。

2.2 情境认知理论

情境认知理论强调，学习是学习者与情境互动的过程，知识具有情境依赖性。真实情境能够将抽象的生物学概念转化为具体的问题解决任务，促使学生在实践中发展科学思维。例如，在“生态系统”教学中，通过设计校园生态调查的真实情境，学生能够亲身体验生态系统的结构与功能，理解能量流动和物质循环的规律。

2.3 生物学大概念的特性

生物学大概念具有高度抽象性和概括性，其理解需要依托具体实例的支持。真实情境通过提供多样化的实例，能够帮助学生从不同角度剖析大概念的内涵与外延。例如，在“细胞代谢”教学中，通过对比光合作用与呼吸作用的真实实验情境，学生能够归纳出“代谢是生命活动的基础”这一大概念的核心特征。

三、真实情境创设的实施策略

3.1 生活情境：从身边现象切入

生活情境以学生的日常生活经验为基础，能够降低学习门槛，激发探究欲望。例如，在“蛋白质的结构与功能”教学中，可创设以下情境：

情境任务：分析“为什么运动员需要补充蛋白质？”

活动设计：

1. 学生分组讨论蛋白质在运动中的作用（如肌肉修复、能量供应）；

2. 通过实验观察不同蛋白质食物（如鸡蛋、牛奶）的消化过程；

3. 结合胰岛素案例，理解蛋白质的调节功能。

果评价：学生能够列举蛋白质的四大功能（结构、催化、运输、调节），并解释其分子基础。

3.2 实验情境：通过动手操作深化理解

实验情境通过模拟科学探究过程，培养学生的实践能力和科学思维。例如，在“减数分裂”教学中，可设计以下实验情境：

情境任务：构建减数分裂过程中染色体行为的物理模型。

活动设计：

      1. 学生用橡皮泥制作同源染色体模型，模拟联会、四分体形成；

      2. 通过拖动模型演示同源染色体分离和非同源染色体自由组合；

      3. 对比有丝分裂与减数分裂的染色体行为差异。

效果评价：学生能够绘制减数分裂过程图，并解释“染色体数目减半”的机制。

3.3 社会热点情境：关联现实问题

社会热点情境通过引入生物学相关的现实问题，培养学生的社会责任感和应用能力。例如，在“生物进化”教学中，可创设以下情境：

情境任务：分析“抗生素滥用如何加速细菌耐药性进化？”

活动设计：

      1. 学生观看细菌耐药性进化的纪录片，提取关键信息；

      2. 分组讨论自然选择在耐药性形成中的作用；

      3. 设计宣传海报，呼吁合理使用抗生素。

效果评价：学生能够用进化理论解释现实问题，并提出科学建议。

四、教学案例分析：以“遗传与变异”为例

4.1 教学目标

生命观念：理解遗传信息的传递规律，认同“遗传与变异是生物进化的基础”。

科学思维：通过模型建构和数据分析，发展归纳与演绎能力。

社会责任：关注基因编辑技术的伦理问题，树立科学价值观。

4.2 情境创设与实施

1. 生活情境导入：

展示“镰刀型细胞贫血症”患者照片，提问：“为什么患者的红细胞呈镰刀状？”

学生通过资料检索，发现该病由基因突变导致，初步感知遗传与变异的关系。

2. 实验情境探究：

任务1：模拟基因突变实验。学生用紫外线照射大肠杆菌，观察突变株的性状变化。

任务2：构建DNA双螺旋模型。通过拼接碱基对，理解基因突变的分子基础。

3. 社会热点情境拓展：

播放“CRISPR基因编辑技术”科普视频，组织学生辩论：“基因编辑是否应该用于人类生殖细胞改造？”

学生结合伦理原则，撰写立场陈述文件。

4.3 效果评价

知识掌握：90%的学生能够准确描述基因突变的概念及类型。

能力提升：85%的学生在辩论中能够运用进化理论支持观点。

情感态度：100%的学生表示“更关注基因技术的社会影响”。

五、挑战与对策

5.1 挑战

情境真实性不足：部分教师创设的情境脱离学生认知水平，导致学习效果不佳。

资源限制：实验情境受限于设备条件，难以全面开展。

评价困难：真实情境下的表现评价缺乏标准化工具。

5.2 对策

加强教师培训：通过工作坊形式提升教师情境创设能力。

整合校内外资源：与科研机构合作，开发虚拟仿真实验。

构建多元评价体系：结合学生自评、互评和教师评价，全面评估学习成果。

六、结论

真实情境创设是落实生物学大概念教学的有效路径，能够通过生活化、实践化和问题化的任务设计，促进学生的深度学习。未来研究可进一步探索以下方向：

1. 跨学科情境创设：结合化学、物理等学科知识，设计综合性情境。

2. 技术融合：利用虚拟现实（VR）技术构建沉浸式学习环境。

3. 长期跟踪研究：评估真实情境教学对学生核心素养发展的长期影响。

通过持续优化情境创设策略，高中生物学教学将更好地实现“知识本位”向“素养本位”的转型，为培养具有创新精神和实践能力的未来人才奠定基础。

参考文献：

  1. 基于情境创设的高中生物学重要概念教学设计与实践研究

  2. 真实情境下的高中生物学大概念单元教学研究

  3. 情境创设在高中生物学概念教学中的实践研究

  4. 生物学概念建构基于真实情境的教学策略研究

  5. 创设情境促进高中生物学重要概念教学的研究

  6. “大概念”下高中生物教学的三个关键点