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主线式情境教学在高中生物学教学中的应用

摘要：根据高中阶段学生的培养要求，教师围绕生物学学科核心概念设计“过程性”“发展性”的情境主线开展教学，将情境主线、知识主线与活动主线进行有机融合，该教学方法有助于促进学生主动参与学习活动、提升知识迁移与应用能力、发展自身的生物学学科核心素养。本文以“生态系统的稳定性”一节内容为例，设计以“白洋淀生态系统的稳态、平衡与发展”为主线的教学活动，既避免了知识和情境的碎片化，又加强了生物学知识的构建以及与生活实际的联系，有效促进了学生的全面发展。

关键词：主线式情境；生态系统的稳定性；高中生物学教学

文章编号：1003-7586（2024）10-0036-04中图分类号：G633.91文献标识码：B

将情境教学运用到高中生物学教学中，对于学生生物学学科核心素养的发展具有十分关键的作用。教师通过创设生活实践类、科学史探究类、实验设计应用类等多种类型的教学情境，可有效激发学生的学习兴趣，促进学生运用生物学知识和相关能力解决实际问题。主线式情境教学的提出，为生物学教学中促进学生核心概念的构建、学科素养的发展和核心价值观的形成提供了新的解决路径。

1理论基础

主线式情境教学是情境教学的一个分支，指教师结合教学目标、知识逻辑和学生实际情况，围绕核心概念设置动态、过程性和发展性的情境主线，将学习任务、学生活动与系列子情境结合在一起，使知识教学随着情境的展开而推动，以发展学生的科学思维，提升教学效率。

主线式情境教学法有助于学生切身体验在真实情境中解决问题的过程（图1），实现对不同概念及事实的有效整合，将零散知识并联或串联成相对完整的线索，使知识结构化和系统化，便于教师在活跃课堂氛围的同时，持续吸引学生的注意力，并且有利于学生培养思维的连续性。

2教学背景

2.1教材分析

本节内容位于人教版普通高中教科书《生物学·选择性必修2·生物与环境》（以下简称“教材”）第3章第5节，是对前四节中“生态系统的结构与功能”相关内容的总结与升华。其中“生态平衡”“生态系统的稳定性”“负反馈调节”等概念较为抽象，教师直接讲授概念难以让学生理解其内涵及联系。本文将“白洋淀生态系统的稳态、平衡与发展”作为统领本节教学的情境主线，设计系列子任务，将情境主线、知识主线与活动开展有机融合，有效加强学生的生物学知识与生活实际间的联系，从而促进学生进行知识迁移并在复杂的学习情境中完成概念的构建和生物学学科核心素养的发展。

2.2学情分析

学生经过对教材前置内容的学习初步了解到生命系统的各个层次都存在稳态，且稳态的实现离不开系统内各组分之间的相互作用。生态系统稳态的实现与其结构、功能及其相互之间的联系脱不开关系。教师结合“白洋淀生态系统”的发展实例及其所面临的生态问题，引导学生运用“透过现象寻找本质”“建立数学模型”等研究生物学问题的思维方法解决真实问题。

3教学思路

白洋淀是华北地区最大的湿地生态系统，水域辽阔，生物资源丰富。受自然条件和人类活动的影响，白洋淀曾经出现过水体污染、过度养殖等生态问题，后经过生态治理恢复了生态平衡。教师以学生熟悉的“白洋淀生态系统”为研究对象，将“白洋淀生态系统的稳态、平衡与发展”作为本节的教学主题和情境主线，通过层层递进的关联性问题，设计“认识生态平衡”“探究生态平衡的调节机制”“为改善生态问题提建议”等真实情境，引导学生逐步探究白洋淀生态系统生态平衡的特征及调节机制，搭建知识框架，引导学生在解决问题的过程中形成生态安全观、树立保护环境的意识观念。具体教学思路如图2所示。

4教学流程

4.1情境创设，提出主题——白洋淀生态系统的稳态、平衡与发展

教师播放“航拍中国——河北白洋淀”微视频，创设情境：白洋淀具有丰富的动植物资源，素有“华北明珠”之称，自存在以来，不时受到气候变化、物种入侵、人类活动等影响，但只要这些影响不超过一定限度，其生态系统总是能够维持相对稳定。教师就此提出问题：白洋淀生态系统能长期处于稳定的原因是什么？

4.1.1子情境——认识生态平衡

情境核心问题：什么是生态平衡？生态平衡具有哪些特征？白洋淀生态系统正处于什么发展阶段？

任务一：教师展示白洋淀的湖泊和湿地等相关环境特征图片，并提出问题——从群落演替的角度分析，如果气候条件没有剧烈变化，也没有过多人类活动干扰，白洋淀生态系统是否还会发生显著的变化？

任务二：教师展示生态系统结构模型和初生演替进程图（见图3），引导学生分析图示。学生认识到生态系统的能量有输入和输出，并对早期阶段和成熟阶段的生态系统中群落的总生产量和总呼吸量数值变化进行分析，得出结论：早期阶段的生态系统，输入大于输出，即群落的总生产量大于总呼吸量；成熟阶段的生态系统，总生产量和总呼吸量趋于稳定，且相对值接近，即生态系统发展到稳定状态时会表现为收支平衡。