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情境化教学在高中生物学教学中的应用

中图分类号：G633.91文献标识码：B

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》在教学与评价建议中提出，组织以探究为特点的主动学习是培养学生生物学学科核心素养的关键。情境化教学能够在一定程度上促进探究性学习，进而提升高中生物学教学的总体质量。然而，在实际教学中，往往存在如下问题：①情境与学习主题关联性不强，导致学生在探究过程中偏离主题；②情境与学生的日常生活或社会关注的生物学热点事件相距甚远，导致学生难以理解情境，进而难以投入相关探究活动中。因此，选择合适的、符合学生学情与学习需要的探究情境是开展探究性学习的关键。为此，教师应积极探索情境与各教学环节之间的相关性，使情境贯穿整个探究活动。3笔者以苏教版普通高中教科书《生物学·必修1·分子与细胞》（以下简称“教材\）第三章第一节“ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质”内容为例，浅析情境化教学在高中生物学教学中的应用。

1甄选情境，启动探究

教师首先通过萤火虫发光、肌肉收缩等探究实验引出ATP概念。学生观看相关实验视频后，对ATP建立起初步印象，但这种印象是模糊的，并且仅停留在表层。接着，教师提出问题：“能量不足时能否服用ATP类药物”并同时提供药物“三磷酸腺苷二钠片\引导学生结合ATP的功能进行猜想。学生阅读说明书后，对原猜想产生疑问。教师随即提问：ATP分子为什么能够作为直接能源物质？这可能与

什么因素有关？

设计意图：生物学与临床医学息息相关，教师引入医学情境，并辅助以相关视频资料，引导学生开展探究并大胆提出猜想。学生最先提出的猜想可能并不完善，此时教师应引导学生拓宽思维，明确后续深人探究与思考的内容。

2结合情境，开展探究

2.1ATP结构探秘

学生回忆已有知识提出：ATP之所以能够作为直接能源物质，可能与其结构有一定的相关性。接着，教师引导学生探究ATP的结构。

通过阅读教材中有关ATP结构的文字描述，学生使用材料包（见图1）搭建ATP的结构模型。在构建模型的过程中，教师设置如下问题作为学习支架：①指出模型中的含氮碱基类型，磷酸基团个数，五碳糖类型；②指出磷酸键、磷酐键个数；③识别模型中的腺苷（A）、腺苷一磷酸（AMP）、腺苷二磷酸（ADP）、腺苷三磷酸（ATP）。

模型构建完成后，学生以小组为单位，开展模型的展示与汇报，通过从简单到复杂、从局部到整体的递进式学习，全面深入地了解ATP的结构。

设计意图：学生在学习ATP结构时，易发生混淆五碳糖的种类、误解ATP中A的含义、误判磷酐键等问题。通过阅读教材、自主探究ATP结构，学生能够充分暴露学习中的问题，并通过展示汇报、组内与组间研讨等形式有效攻克ATP结构教学中的重难点。

成果，并在此过程中扮演倾听者与引导者的角色。资料②与资料③相较于资料①更为抽象，学生可能在建立ATP-ADP循环模型时遇到困难，或在解释原理时出现疑虑。为此，教师应及时组织、协调学习任务，提升学习效率。一方面，教师可邀请组内其他成员或其他小组成员进行补充；另一方面，教师可及时进行引导，帮助学生解决问题。

2.2ATP结构与功能的关联

在完成前一项学习任务后，教师提出新的研究问题，并鼓励学生大胆猜想：ATP的结构是如何对应其相应功能的？学生依据前期探究结果猜测，这可能与ATP中特殊的化学键有关。教师进一步补充资料：①两个相邻的磷酸基团都带负电荷，使得磷酐键不稳定，磷酐键断裂后，ATP通过转移磷酰基提供能量；②在细胞培养液中加入被标记的磷酸分子，短时间内分离出的ATP放射性含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记；③一个静卧的人一天消耗约40kgATP，在剧烈运动时每分钟可消耗$0.5＼mathrm{＼kg＼ATP}$，但人体所有细胞中的ATP大约只有几克。由此，教师引导学生完成探究任务：ATP是如何发挥其生物学功能的？在完成该任务的过程中，教师要求学生结合教材书写相关的反应式，并解释其中的原理。

学生在书写反应式时会遇到以下困难：不知磷酰基如何表示；忽略反应条件（酶的催化）；未能准确发现资料①与资料②的关联性；忽视资料③的含义。对此，教师可将其分为共性问题与个性问题并分别采取不同的措施。对于共性问题，如“不明确磷酰基如何表示\以及“忽略反应条件（酶的催化）”教师可提醒学生参考教材并回顾上一课时中有关“酶”的学习内容；对于个性问题，如“未能准确发现资料①与资料②的关联性”以及“忽视资料③的含义”，教师可鼓励学生开展组内与组间的分享、互助，引导学生在交流与讨论中解决问题。

小组讨论结束后，教师邀请小组代表分享学习

资料②的关键点在于\部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记”，此信息与资料①关联，说明远