基于情境教学培育高中生结构与功能观的教学设计与研究-以《分子与细胞》为例

ADDINCNKISM.UserStyle基于情景教学培育高中生结构与功能观的教学设计与研究——以人教版高中生物《分子与细胞》为例摘要本研究试图探讨基于情境教学来培育高中生结构与功能观的教学设计及实施效果呈现，以人教版高中生物《分子与细胞》内容当作示例设计情境教学方案，采用实验研究方式评估成效，情境教学可令学生对结构与功能观理解水平显著上升，增强学生在学习方面的兴趣与主动性，该研究为高中生物教学输送了新颖思路与办法，对培养学生科学思维与核心素养以及增强学生适应现代社会发展能力意义显著。关键词情境教学；结构与功能观；高中生物；教学设计；分子与细胞引言研究背景高中生物课程作为自然科学的一个重要分支，承载着培养学生科学素养的重任ADDINCNKISM.Ref.{B8C13E4948CB48b4ADDB42BCC261BAA1}[1]。生物学核心素养的内涵广泛ADDINCNKISM.Ref.{05BE355F625F4ea6AC68B03076B30BB4}[2]。其中，结构与功能观是生命观念的重要内容之一，结构与功能观强调生物体的结构与功能之间密切的关系ADDINCNKISM.Ref.{FF532AAEF7BE4d10AE295D66CE8BAAD2}[3]。然而，在传统高中生物教学中一味地灌输容易导致学生在学习结构与功能知识点时，仅仅停留在机械的记忆层面，由于学生缺乏对结构与功能之间内在逻辑关系的理解，因此在实际运用知识和解决问题的过程中，常常感到力不从心，限制了学生的学习进步。生物学知识与生活有着密不可分的联系，学生缺乏对生活中生物学现象的观察和分析，无法真正体会到结构与功能观在解释实际问题中的重要性。情境教学法作为一种强调在具体情境中开展教学活动的教学方式，能够为学生理解分子生物学知识提供生动且具体的情境，以激发学生学习兴趣与主动性。所以探究情境教学在培育高中生与功能观方面的应用具有重要现实意义。研究目的与意义本研究着眼于情境教学法在促进高中生生物学结构与功能观念塑造中的实践操作及成效验证，借助教学实验设计、课堂行为观察和认知测评开展多维度实证分析，探究该教学模式对概念理解深度及问题解决能力的影响，分析情境教学跟结构与功能观培育的内在关联性，可切实丰富并健全高中生物教学理论体系，为情境教学在教学的实际应用里提供更具针对性的理论助力，研究成果于一定程度上可为高中生物教师提供可实施的教学策略及实践案例，对教师开展课堂教学优化、提升教学质量有益，推动学生实现对《分子与细胞》中抽象概念的理解运用，也有利于推动学生生物学核心素养提升。国内外研究现状国外研究现状国外对于情境教学的研究早在美国教育家杜威的“做中学”有提到ADDINCNKISM.Ref.{17FFA7634CC64dca89BBC9BEECA0DA13}[4]。他着重提出教育就是生活、学校就是社会的核心理念。它主张学生通过直接参与各种实践活动来获取知识。他认为，“从做中学”不仅有助于加深学生对知识理解的深度，而且对于培养他们的实验操作能力和创新能力具有重要的促进作用ADDINCNKISM.Ref.{36B1EA0E86B54819B6E6DEBF8DE4904B}[5]。该学习理论在1980年代起逐渐崭露头角。该理论认为学习是个体与特定情境不断互动与交织的过程，知识并非孤立存在，而是具有明显的情境特征。在真是的生活情境中进行学习，相较于传统教学模式，更能促进学习者对知识的深入理解以及灵活运用ADDINCNKISM.Ref.{D75ACB2EE13B47678FEAD6720732060A}[6]。国外学者也在积极探索情境教学在生物学教学中的应用，例如，Jonassen等人的研究表明利用情境化的问题能够有效促进学生对生物学抽象、复杂概念的理解，帮助学生构建知识体系，提升科学思维能力ADDINCNKISM.Ref.{635DF5E5D1DA4477AC6B15ABE7150F91}[7-8]。亦有中学在生物课程中，学生通过参与野外生物调查、模拟生物实验等情境化学习活动感受生物结构与功能的关系，取得了良好的学习效果。如ArcherHarrold等人开发了针对高中生物课堂的内容导向型模块，学生通过与DNA和转录因子的3D模型互动，探索结构功能关系及生物化学入门主题，教师对学生在模块学习中的反应，如学习的轻松程度、热情以及对学习体验的回忆等方面表示满意ADDINCNKISM.Ref.{41AF43EF180444ecA06B5EC11083ADBA}[9]。国内研究现状国内情境教学的发展以李吉林老师在小学语文教学中的实践作为典型代表，她通过创设生动形象的教学情境用于语文教学，提升了语文教学的质量ADDINCNKISM.Ref.{001D11DFA46E4ef1AB07FE74085003CE}[10]。国内学者在高中生物的教学用运用情境教学开展了大量研究。有研究聚焦于情境教学在高中生物知识传授中的应用，学者针对如何创设有效的教学情境来帮助学生理解抽象的生物学概念进行探讨ADDINCNKISM.Ref.{F1DCD366929345e88B349B14E6121B0B}[11-12]。在培养学生结构与功能观方面，朱玲尝试通过生活化教学等方式引导学生认识结构与功能的适应性ADDINCNKISM.Ref.{1C19A592020A45cdA9F36C1877A38D1D}[13]。但研究多停留在教学经验总结层面，缺乏系统性的实证研究，对于情境教学如何精准高校地促进学生结构与功能观的形成与发展尚未形成完善的理论与实践体系。人教版高中生物《分子与细胞》有关结构与功能观的内容梳理表1人教版高中生物《分子与细胞》有关结构与功能观的内容梳理内容名称结构功能1.细胞的分子组成糖类和脂质诸如脂肪、磷脂和固醇等都属于脂质，脂肪由脂肪酸跟甘油组合而成，磷脂中存在磷酸基团，由胆固醇、性激素和维生素D等构成的是固醇，以葡萄糖、果糖等单糖，蔗糖、麦芽糖等二糖，淀粉、纤维素、糖原等多糖共同组成了糖类。糖类是主要的能源物质，葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质；淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质；纤维素是植物细胞壁的重要成分ADDINCNKISM.Ref.{D8A7DEBA866E4e359B19360B55B82195}[14]。脂肪是细胞内良好的储能物质，同时具有保温、缓冲和减压等作用；磷脂构成细胞膜等生物膜；胆固醇、性激素、维生素D都在人体的生长发育过程中起到重要作用。内容名称结构功能2.细胞的基本结构细胞膜细胞结构的核心构成要素包括脂质和蛋白质，并辅以少量的糖类成分。其中，构成细胞膜基本结构的是磷脂的双分子层。蛋白质分子则以镶嵌、嵌入或贯穿的方式与脂质层相结合。此外，细胞膜的外表面还存在着糖类分子与蛋白质分子结合成的糖蛋白，以及与脂质结合形成的糖脂。细胞膜不仅有效地区隔了细胞本体与周围环境的界限，还承担着控制物质进出细胞的关键角色。同时，它也是实现细胞间信息交流不可或缺的桥梁ADDINCNKISM.Ref.{7DFD61B2D4D641d085196D06E3C11860}[15]。细胞膜之所以具备一定的流动性，其根本原因在于组成细胞膜的磷脂分子及大多数蛋白质分子均具有运动能力。细胞膜的结构特性直接决定了其功能特性，流动性是支撑其执行各项功能基石ADDINCNKISM.Ref.{02530D3F0DE24082A87DA0C8991A6784}[16]。叶绿体叶绿体具有双层膜，内部有许多由类囊体码放形成的基粒，使膜表面积显著增大。叶绿体充当了光合作用的主要场所，在类囊体薄膜上的分布着众多与光合作用密切相关的物质。这种独特的结构布局能够有效保证光合作用的高效和顺畅进行。内质网内质网是网状，由膜相互衔接而成的，分为粗面内质网和滑面内质网。在大分子物质如蛋白质的形成与处理过程中，这两种内质网它们各自合成的特定物质各具特色。高尔基体高尔基体由扁平囊和小泡组成，具有单层膜结构。在动物细胞的结构中，高尔基体扮演着至关重要的角色，特别是它对源自内质网的蛋白质的细致加工、分类和包装ADDINCNKISM.Ref.{57CF2FEB6F124507A59EE64176E655D3}[17]。这一过程通过将蛋白质包装入囊泡，随后将囊泡运送至细胞内部或外部的目标位置，从而得以高效完成。此外，在植物细胞的结构中，高尔基体与细胞壁的形成之间存在着紧密而不可分割的关联。溶酶体溶酶体是由单层膜包被的小泡，内部含有多种水解酶。溶酶体负责分解衰老与受损的细胞器。同时，它能摄取并消灭侵入细胞的病毒或细菌。在此过程中，溶酶体扮演了细胞自我保护与防御的角色。

续表1内容名称结构功能细胞核细胞核作为细胞内的关键细胞器，其结构包括双层核膜、染色质以及核仁，共同执行着遗传信息存储与转录的重要功能。细胞核,作为基因组的储存场所,不仅承载着遗传信息,还担任着细胞代谢调控与遗传表达的关键角色。这些遗传信息被编码于DNA的分子结构中，进而通过调控蛋白质的合成来间接控制细胞在代谢以及遗传方面的活动。3.细胞的物质输入与输出协助扩散细胞膜上存在相应的载体蛋白，这些载体蛋白具有特异性，协助不能自由穿过磷脂双分子层的物质（如葡萄糖进入红细胞）进行顺浓度梯度运输。协助扩散比自由扩散更具选择性，能够加快一些物质的运输速度，满足细胞对特定物质的需求。主动运输主动运输的实现需要具有特异性、能够识别并结合特定物质的载体蛋白和由线粒体提供的能量（ATP）。主动运输可以逆浓度梯度运输物质，保证了细胞能够按照自身的需要，对维持细胞内环境的稳定和细胞的正常生命活动具有重要意义生物膜的流动镶嵌模型与物质运输的关系生物膜的流动性及选择性渗透是跨膜物质输送的根本条件。在胞吞和胞吐过程中，细胞膜融合与破裂的现象，进一步彰显了生物膜的流动性。生物膜的选择性渗透能力，受膜蛋白和磷脂分子相互作用所决定。特定载体蛋白的种类与数量，决定了细胞在物质吸收过程中的选择性机制，这一机制确保了细胞内环境的稳定性以及细胞功能的有效执行。4.细胞的能量供应和利用酶酶，作为一种活性催化剂，由活跃的细胞分泌。这些酶主要由蛋白质构成，仅有少数由RNA组成。蛋白质酶以其独特的空间构型著称，其中活性中心能够与特定底物进行精确的特异性结合。酶类物质以其卓越的高效性、严格的专一性以及温和的作用条件等特点著称。它们通过降低活化能，显著缩短反应所需时间。保证细胞内的各种代谢反应能够在温和的条件下快速、有序地进行。酶的结构决定了其功能，若酶的空间结构被破坏，其催化活性就会丧失。ATP三磷酸腺苷（ATP）作为一种富含能量的磷酸化合物，其分子结构的简式表达为A-P~P~P。在这里，A指的是腺苷，P代表磷酸基团，而~则象征高能磷酸键ADDINCNKISM.Ref.{425648D4A082463683A46C86A6F61635}[18]。ATP通过水解反应为细胞的各种生命活动直接供能。该分子结构具备能量储存与释放的能力，其中远离腺苷基的部分显示出较高的势能位，其磷酸酯键的断裂与重排动态过程中伴随显著的能量释放与储存。

续表1内容名称结构功能有氧呼吸线粒体在细胞内扮演着有氧呼吸的主要角色。该结构内部和其内表面富含参与有氧呼吸的酶类。线粒体的内部膜层向内部折叠形成了嵴，这不仅扩大了膜面积，同时也为酶的附着提供了更大的空间ADDINCNKISM.Ref.{86A1C19574844f5aBBE14CF1A8A4C36B}[19]。细胞在氧气的参与下，通过一系列酶促反应将有机分子完全氧化分解，这一过程生成二氧化碳和水，并伴随着大量能量的释放。这一过程高效地从有机物中提取能量，为生命的各项活动提供必要的支撑ADDINCNKISM.Ref.{C4F181FB637C4186A2F51C8498EEB162}[20]。无氧呼吸无氧呼吸在细胞质基质内进行，内含有与无氧呼吸有关的酶ADDINCNKISM.Ref.{D34F895E6FA64dc591548FCAAF6DCCC2}[20]。在缺氧或无氧的环境中，细胞通过不完全地氧化分解有机物质，来产生有限的能量。这一过程为细胞提供了临时的能量补给，然而所产能量相对较为有限。基于情景教学培育高中生结构与功能观的教学策略与实践教学策略创设生活情境在实验环境中，学生能够有效锻炼其实践技能和科学推理能力。这一过程有助于学生将理论知识与实验实践相结合ADDINCNKISM.Ref.{3E094581A6874c69A08FE392766FE42B}[21]。以“检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质”为例，学生们在动手实践中，运用特定试剂对各种生物组织的化学成分进行鉴定。通过观察颜色变化等实验现象，学生们能够直观地认识到生物组织结构与功能之间的关联，同时，这也大大提升了他们的实验操作技能，并深化了他们对相关知识的理解程度。运用实验情境实验情境可以培养学生的实践能力和科学思维，促进学生将理论和实验有效融合ADDINCNKISM.Ref.{D165FA42859F49019AA0F34FC9EF3086}[22]。在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的教学中，学生通过自己动手对不同生物组织中的成分进行检验，观察颜色变化等实验现象，直观地认识到结构与功能的关系，同时也提高了实验操作技能和加深了对知识的理解程度。构建问题情境问题情境设计能有效唤起学生的探究兴趣和认知需求。这样的设计促使学生自发地进行深度思考和探索。这种策略对学生提升对知识的理解能力以及解决问题的技能大有裨益ADDINCNKISM.Ref.{C252D7B694D04f0cB0129E115D514E04}[23]。在讲解“细胞膜的流动镶嵌模型”时构建如下问题情境：“假如我们把细胞看作一个城市，那么细胞膜就像是城市的城墙和城门，它既要保证城市的相对独立，又要允许物质的进出。细胞膜是如何做到这一点的呢？它的结构是怎样决定这些功能的呢？”学生们通过深思熟虑及积极讨论，对细胞膜的结构和组成进行了深入剖析。他们还研究了这些结构的运行机制及其功能的实现，这一过程有效地培养了学生的逻辑思维能力和科学探究素养。教学实践案例案例选取与设计本研究选取“光合作用与能量转化”这一节内容进行实践。在课程的教学规划阶段，教师需设计一系列问题情境，旨在引导学生对光合作用的原理进行深入探讨。随后，教师通过展示现实生活实例的方式，向学生阐释光合作用在农业生产中的应用价值。例如，通过分析农民在温室内如何调节光照和温度等条件以增加蔬菜产量的情形，使学生能够深刻理解光合作用在农业生产中的实践意义。接下来，教师需落实实验情境的执行。教师可以安排学生进行“绿叶中色素的提取和分离”实验，通过实验让学生亲身体验光合作用中对色素的作用及其提取方法。最后，教师需组织小组进行讨论，设置问题情境，引导学生深入探究并分析光合作用过程中的物质转换与能量流动机制，旨在深化其对该生物学核心原理的理解，同时阐明叶绿体结构的特征与其在光合作用中的功能之间的关联。教学过程实施处于课堂起始阶段，教师提出问题从而引导学生开展思考讨论，唤起学生的学习热情；而后通过多媒体播放生活场景的图片及视频，让学生直观察觉到光合作用的重要性与应用范畴；当进入实验情境环节阶段，教师对实验原理、步骤及注意事项展开详细讲解，再安排学生按小组进行实验操作，教师开展巡视加以指导，当学生察觉到色素分离现象时教师引导学生去思考色素与光合作用关联，在小组实施讨论的阶段，学生针对问题情境热烈讨论一番，教师在恰当时候参与并引导学生深入钻研光合作用里结构与功能的关系。教学效果评估研究采用课堂观察、作业分析及问卷调查相结合的方法对教学效果进行系统评估。通过课堂观察评估学生在学习光合作用相关内容时的学习动机，尤其在探讨叶绿体结构与功能的内在联系时呈现的思维状态。根据作业分析结果，判断学生是否能准确运用课程知识对光合作用能量转换机制与叶绿体结构特征的关系进行科学表述。对比分析实施情境教学模式的班级在光合作用结构-功能相关试题的得分率来判断情境教学模式是否有助于学生深入掌握光合作用过程中结构与功能的辩证关系。以《光合作用与能量转换》为例子，设计教学方案教学目标生命观念学生对光合作用过程中物质和能量的转换有深层次的认识，建立结构与功能的观念，并形成结构与功能相互适应的生命观念。科学思维借助归纳、概括光合作用的探究历程，构建概念模型，培养学生逻辑思维；通过分析影响因素，提升批判性思维，使其能理性思考相关问题。科学探究学生亲自动手完成色素提取与分离实验，掌握实验技能，在小组讨论中学会合作，提升科学探究能力，包括问题提出、假设验证等。社会责任学生认识到光合作用对生态平衡的重要性，增强环保意识，了解其在农业生产中的应用，尝试运用知识解决实际问题，培养社会责任感。教学重难点重点光合作用的过程，包括光反应和暗反应的物质变化和能量转换。叶绿体中色素的种类和作用。难点理解光反应和暗反应的相互关系以及物质和能量的转化过程。实验“绿叶中色素的提取和分离”的原理和操作。教学方法情境教学法、实验法、讨论法、讲授法教学过程表2《光合作用与能量转换》教学方案教学环节教师活动学生活动设计意图问题情境导入（5分钟）教师抛出疑问：“众所周知，绿色植物通过光合作用生成氧气和有机物。那么，这种生物如何有效地将光能转化为将二氧化碳和水合成氧气和有机物的能力呢？”光合作用的具体过程又是怎样的呢？”教师鼓励学生大胆猜测和发言学生思考教师提出的问题，回忆生活中与光合作用相关的现象，积极发言。通过问题引发学生的好奇心和求知欲，激发学生学习的兴趣和主动性。生活情境展示（10分钟）展示农民在温室中种植蔬菜时通过控制光照、温度等条件来提高蔬菜产量的图片、视频等。结合资料，讲解光照强度、光照时间、温度等环境因素对光合作用的影响ADDINCNKISM.Ref.{B9E9E1107A9540efA5B7A5FBE38FCA2F}[24]。教师提问：“为什么增加光照强度可以提高蔬菜产量？温度是如何影响光合作用的？”学生在观察资料的同时，仔细聆听教师授课内容，积极思考教师提出的问题。结合自身生活经历，学生们进行小组内的深入讨论，并最终推选出一位代表，就小组讨论中的问题进行回答。将抽象概念与日常经验相结合，学生更容易理解。

续表2教学环节教师活动学生活动设计意图实验情境探究（20分钟）阐述实验“从绿叶中提取并分离色素”的目的等，同时示范实验操作技巧，并着重提出实验中的注意事项。在学生进行实验活动时，教师需进行现场巡视，实时纠正学生不当的操作手法，并现场解答学生的各种疑问ADDINCNKISM.Ref.{01CBAE8A48774257BC22AB7FC3FD6B2A}[25]。仔细聆听教师对实验原理和操作步骤的详细解说，并观摩教师的实际实验操作。之后，学生们分组执行实验，严格依照实验步骤进行操作。在实验过程中，学生从绿叶中提取和分离出色素ADDINCNKISM.Ref.{F599F1E67B7648d494F200E7BB0C6255}[26]。注意观察实验所展现的现象，并对实验结果进行详细的记录。通过实验操作，学生得以直接感受光合作用中色素的功能及其提取技巧，目标在于提升学生的手工实践能力和科学探究素养；此外，实验过程亦使学生掌握了如何观察、分析、记录实验现象的能力，从而有效提升学生的生物实验操作技巧及科学修养ADDINCNKISM.Ref.{75BA329EBC394cef98BECB2284715050}[27]。小组讨论情境构建（15分钟）探讨疑问：在光合作用进行时，物质与能量的转换情形是怎样的？叶绿体在结构上又是如何与光合作用的机制相匹配的？ADDINCNKISM.Ref.{CB35D59A233E417082A823A0004E9683}[28]在教师的引导下，学生们分组进行深入的讨论。教师安排任务：各小组代表发言，汇报小组讨论结果，教师进行点评和总结。小组成员积极思考，围绕问题展开讨论。学生以小组为单位整理讨论思路，推选代表进行发言，向全班汇报小组讨论结果。其他小组进行补充和质疑，共同完善对问题的理解。通过小组讨论，培养学生团队合作能力并以此引导学生深入分析光合作用过程中物质和能量的变化以及叶绿体结构与功能的适应性，深化学生对光合作用机制核心原理的认知，旨在同步提升其语言表述技能及逻辑推理能力，进而有效增强学生在面对复杂问题时的分析与解决能力。课堂总结（5分钟）教师在课堂结束时，与学生共同回顾所学知识。特别强调光合作用对生物的重要性，并激励学生在平时的生活中留心观察与光合作用相关的生物现象。学生跟随教师的引导，回顾本节课的重点知识，构建知识框架。师生共同梳理知识能够帮助学生巩固所学内容，形成完整的知识体系，强化学生对光合作用重要性的认识。基于情境教学培育高中生结构与功能观的教学现状调查调查设计为详尽调研情境教学对高中生物结构与功能认知影响的实际情况，本研究设计了一套面向学生的问卷调查。此设计旨在为今后教学方法的改进和对这一课题的深入研究提供坚实基础和有力支持。为了深入了解学生对结构与功能观的整体理解，以及他们在情境教学中的实际体验，以及这种教学方式对其结构与功能观的塑造效果，我们设计了一份学生问卷。问卷的设计旨在覆盖多个层面的内容，包括：学生对结构与功能观的认识水平、他们在情境教学中的学习感受，以及这种教学手段对他们结构与功能观构建的影响。在探究学生对于结构与功能观认知的方面，我们设计了如“你是否能够理解细胞内各类细胞器的结构和功能之间的关系”等问题，通过这些问题我们能掌握学生对结构与功能观的基本认知水准。从学生对情境教学体验的角度来看，我们设计了一些问题，如“你是否喜欢教师在课堂上通过创设情境来讲解生物学知识”，这些问题旨在判断学生对情境教学的接纳和喜爱程度。至于情境教学取得的效果，我们选取了两个案例。例如，案例一是关于“细胞膜的结构与功能”的学习阶段。在这一阶段，老师通过将细胞膜比喻为“城墙”，并设计了“保卫细胞”的情景游戏，来加深学生对细胞膜结构与功能的理解。另一个案例是关于“光合作用”的学习阶段。在这个阶段，老师将叶绿体比作“工厂”，并组织学生进行“光合作用生产线”的情景模拟实践，以此来加深学生对光合作用过程的理解。这些案例的设计和实施，旨在深化学生对结构与功能观念的认知，并优化其通过情境化教学途径所获得的学习体验，寻求提升教育效能。继而设置如“通过情境教学，你对生物学中结构与功能关系的理解是否进一步深刻”之类问题，借此直接搜集学生在学习阶段的收获反馈，还弄清楚了学生对不同类型情境教学的偏好情形，如“若选情境教学方式，你会选生活实例情境、实验情境还是多媒体情境”，为教师对情境教学实施优化提供借鉴。调查结果分析情境教学体验：图1对学生“你是否理解细胞中各种细胞器的结构与功能之间的关系？”问题统计图2对学生“你是否喜欢教师在课堂上通过创设情境来讲解生物学知识？”问题统计图3：对学生“通过情境教学，你对生物学中结构与功能关系的理解是否更加深刻？”问题统计图4：对学生“你认为情境教学与传统教学方式相比，哪种更能激发你的学习兴趣？”问题统计分析可知：众多学子偏爱教师在教学中融入情境元素。研究表明，情境教学法有助于激发学生们的学习热情。大多数学子更倾向于选择将生活方式融入其中的教学方法。这一偏好可能是由于知识与日常生活之间的紧密联系，这种联系有助于激发学生的学习热情。结构与功能观理解：图5：对学生“你是否理解细胞中各种细胞器的结构与功能之间的关系？”问题统计图6：对学生“你认为学习生物体的结构对理解其功能重要吗？”问题统计图7:对学生“你认为学习生物体的功能对理解其结构重要吗？”问题统计图8：“你能运用结构与功能观解释生活中的生物现象吗？”问题统计分析可知：绝大多数学生在学习过程中能够辨识并阐述众多细胞器在结构上的细节及其相应的功能机制。大多数人认为学习生物体的结构对理解其功能或学习生物的功能对理解其结构重要或非常重要。大约有三分之一的学童声称，他们可以运用生物的结构与功能来诠释日常生活中的生物学现象。超过一半的学童甚至断言，他们在某些时候是可以使用这种生物学解释方法的。情境教学案例效果：图9：“你认为这个情境案例对你理解细胞膜的结构和功能有帮助吗？”问题统计图10：“你认为这个情境案例对你记忆细胞膜的结构和功能有帮助吗？”问题统计图11：“你认为这个情境案例对你提高解决细胞膜相关问题的能力有帮助吗？”问题统计在案例一“细胞膜的结构和功能”学习中，大部分学生认为将细胞膜比喻成“城墙”并设计“保卫细胞”情境游戏，对理解细胞膜结构和功能、记忆相关知识、提高解决相关问题能力有帮助。图12：“你认为这个情境案例对你理解光合作用的过程有帮助吗？”问题统计图13：“你认为这个情境案例对你记忆光合作用的反应式有帮助吗？”问题统计图14：“你认为这个情境案例对你提高解决光合作用相关问题的能力有帮助吗？”问题统计在案例二“光合作用”学习中，大部分学生认为把叶绿体比喻成“工厂”并设计“光合作用生产线”情境模拟，对理解光合作用、记忆反应式、提高解决相关问题能力有帮助。综合两个案例表明，情境教学对理解知识点、记忆相关知识以及提高解决问题的能力都有一定程度的帮助。学生期望：不少学生希望情境教学方式更多应用于如“细胞膜的结构与功能、核的结构与功能、光合作用”等抽象知识的教学上。总体来看，在生物学科的教育中，情境教学法有效地促进了学生对生物学知识的深入理解、牢固记忆、灵活应用。此教学法受到了学生的热烈欢迎，并在学生理解生物学的结构与功能关系方面取得了一定的成效。此外，学生对情境教学法在抽象生物学知识教学方面的应用抱有更高的期望。结论本研究围绕人教版（2019）《分子与细胞》展开，深入探究情境教学在培育高中生结构与功能观中发挥的重要作用。情境教学能够在教学实践过程中有力推动学生扎实掌握《分子与细胞》中“光合作用与能量转换”的基础知识。课堂氛围较为活跃，学生踊跃参与讨论，主动对教师抛出的问题进行深度思考，展现出强烈的学习积极性。经过调查问卷发现学习成果和学习兴趣都有了很大的提升。本研究以“光合作用与能量转换”的教学为例创设丰富的教学情境，学生能够在情境驱动下主动探究，提高了结构与功能观相适应的实切认识，有利于培养学生科学素养和思维能力。不足与展望不足：虽然本研究于情境教学培养高中生结构与功能观层面收获了一定成果，但还存在一定的缺陷，须在后续研究阶段加以改进与优化。鉴于样本所涉范围相对局限，无法全面呈现所有高中生跟生物教师的状况，不同地区中教育资源、教学水平和学生特点差异明显，本研究主要把问卷调查法和教学实践法加以采用，以上方式能获取一定的研究数据与资料，只是采用的方法有局限性，研究把提出的多种教学策略付诸实践，但就情境教学设计及实施的细节层面而言，依旧有进一步修整的空间，要把教育心理学、认知科学等相关理论予以结合，把情境教学实施进程加以优化，强化情境教学的质量跟效果。展望：随着社会经济持续进步，教育理念偕同技术不断迭代，高中生物教学中情境教学应用的前景也将愈发广阔，以应用现代信息技术为途径，为设立更加鲜活、逼真的教学情境提供了有力依托，也为学生打造更具沉浸感的学习体验，进一步引发学生学习兴趣和主动性进而取得更好学习成果，未来研究也可把情境教学同项目式学习、合作学习等教学模式加以结合，形成更趋多元化的教学模式格局，全局性培养学生的生物学核心素养。

附录基于情境教学培育学生结构与功能观的研究与分析调查问卷一、基本信息你的性别是：A.男B.女你所在的年级是：A.高一B.高二C.高三你对生物学科的兴趣程度是：A.非常感兴趣B.比较感兴趣C.一般D.不太感兴趣E.非常不感兴趣二、情景教学体验你是否理解细胞中各种细胞器的结构与功能之间的关系？A.是B.否你是否喜欢教师在课堂上通过创设情境来讲解生物学知识？A.是B.否通过情境教学，你对生物学中结构与功能关系的理解是否更加深刻？A.是B.否你在《分子与细胞》的学习过程中，是否接触过情景教学？A.是B.否你认为情景教学与传统教学方式相比，哪种更能激发你的学习兴趣？A.情景教学B.传统教学C.差不多你认为情景教学对你理解生物结构与功能的关系有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助你认为情景教学对你记忆生物知识有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助你认为情景教学对你提高解决生物问题的能力有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助你认为情景教学对你培养科学思维有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助你认为情景教学对你提升学习效率有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助你更喜欢哪种情境教学方式：生活实例情境、实验情境还是多媒体情境？A.生活实例情境B.实验情境C.多媒体情景三、结构与功能观理解你认为生物体的结构与功能是相互适应的吗？A.是B.否C.不清楚你是否理解细胞中各种细胞器的结构与功能之间的关系？A.是B.否C.不清楚你认为学习生物体的结构对理解其功能重要吗？A.非常重要B.比较重要C.一般D.不太重要E.不重要你认为学习生物体的功能对理解其结构重要吗？A.非常重要B.比较重要C.一般D.不太重要E.不重要你能运用结构与功能观解释生活中的生物现象吗？A.经常B.有时C.很少D.从不你认为生物体的结构层次与功能复杂程度之间有什么关系？A.结构层次越高，功能越复杂B.结构层次越低，功能越复杂C.没有必然联系D.不清楚你认为学习生物体的进化历程对理解其结构与功能的关系重要吗？A.非常重要B.比较重要C.一般D.不太重要E.不重要你认为学习生物体的结构与功能对理解生命现象的本质重要吗？A.非常重要B.比较重要C.一般D.不太重要E.不重要四、情景教学案例分析案例一：在学习“细胞膜的结构和功能”时，老师将细胞膜比喻成“城墙”，并设计了“保卫细胞”的情景游戏。你认为这个情景案例对你理解细胞膜的结构和功能有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助你认为这个情景案例对你记忆细胞膜的结构和功能有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助你认为这个情景案例对你提高解决细胞膜相关问题的能力有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助案例二：在学习“光合作用”时，老师将叶绿体比喻成“工厂”，并设计了“光合作用生产线”的情景模拟。你认为这个情景案例对你理解光合作用的过程有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助你认为这个情景案例对你记忆光合作用的反应式有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助你认为这个情景案例对你提高解决光合作用相关问题的能力有帮助吗？A.非常有帮助B.比较有帮助C.一般D.帮助不大E.没有帮助五、开放性问题你对情景教学还有什么建议？你认为在学习《分子与细胞》时，哪些内容适合采用情景教学？ADDINCNKISM.LBib参考文献[1]曹瑞莲.情境教学在高中生物教学中的应用策略研究[J],2025.[2]刘文胜,王程程,刘文胜,等.普通高中生物课程标准的新理念和新要求[J].基础教育参考,2018,(16):52-53.[3]刘玥,刘玥.融入结构与功能观的概念教学在高中生物学课堂中的实践研究[J].中学科技,2024,(05):51-53.[4]李长吉,姜栋栋,李长吉,等.新时代我国基础教育学科实践的内涵、逻辑起点与实施路径