高中生物新教材教学中的情境创设与核心素养落实案例

高中生物新教材教学中的情境创设与核心素养落实案例摘要：高中生物新教材以核心素养为导向，强调情境教学在知识传授与能力培养中的核心作用。情境创设作为连接教材知识与学生生活、学科前沿的桥梁，能够有效激发学生学习兴趣，引导学生主动探究，助力生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四大核心素养的落地。本文结合高中生物新教材重点章节，设计不同类型的情境案例，分析情境创设的思路、实施过程及核心素养的落实路径，为高中生物一线教学提供可借鉴的实践参考。一、引言《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》明确提出，高中生物教学应立足学生核心素养的培养，打破“教师讲授、学生被动接受”的传统模式，注重情境的创设与运用。高中生物新教材在内容编排上，融入了大量生活实例、科研成果和社会热点，为情境创设提供了丰富素材。情境创设并非简单的“场景呈现”，而是要结合教材重难点，构建具有启发性、探究性、实践性的教学情境，让学生在情境中感知生命现象、探究生命规律、承担社会责任，实现“知识习得、能力提升、素养养成”的三维目标。本文结合新教材必修一、必修二、选择性必修一的核心内容，分别设计生活情境、问题情境、探究情境和社会情境，详细阐述情境创设的实施过程，并分析各案例中核心素养的落实细节，为高中生物教师提供具体、可操作的教学参考。二、高中生物新教材情境创设的核心原则情境创设需贴合新教材理念和学生认知特点，遵循以下四大核心原则，确保情境的有效性和针对性，为核心素养落实奠定基础。1.贴合教材重难点：情境创设需围绕教学核心内容，紧扣教材重难点，避免脱离教学目标的“无效情境”，确保情境服务于知识传授和素养培养。2.贴近学生认知水平：结合高中生的年龄特点、生活经验和认知规律，创设学生易于理解、能够参与的情境，避免过于抽象或复杂的场景，激发学生的参与热情。3.凸显探究性与实践性：情境应包含可探究的问题，引导学生主动观察、思考、动手操作，培养学生的科学探究能力和实践能力，体现“做中学”的教学理念。4.关联核心素养目标：每一个情境的创设，都应对应明确的核心素养落实方向，将生命观念、科学思维、科学探究、社会责任的培养融入情境教学的全过程，实现“情境—知识—素养”的有机衔接。三、高中生物新教材情境创设与核心素养落实案例结合高中生物新教材不同模块的核心内容，设计4类典型案例，涵盖不同情境类型，明确情境创设思路、实施过程及核心素养落实要点，贴合一线教学实际，可直接借鉴运用。案例一：生活情境——“血糖平衡的调节”（必修一《稳态与调节》）（一）情境创设思路“血糖平衡的调节”是必修一稳态部分的核心内容，与学生生活密切相关。本案例结合学生常见的生活场景（如空腹运动头晕、饭后血糖升高、糖尿病患者的饮食注意事项），创设生活化情境，引导学生感知血糖平衡的重要性，探究血糖调节的机制，同时渗透社会责任素养，引导学生关注自身健康和他人健康。（二）实施过程1.情境导入（5分钟）：呈现3个生活场景，引发学生思考：①早上没吃早饭，跑步后出现头晕、乏力的症状，这是为什么？②饭后半小时，我们会感到困倦，与血糖变化有什么关系？③糖尿病患者为什么不能随意吃甜食？血糖过高或过低会对身体造成哪些危害？通过生活化问题，激发学生的学习兴趣，引入本节课核心内容——血糖平衡的调节。2.情境探究（15分钟）：结合情境中的问题，引导学生分组探究：①正常人体的血糖浓度范围是多少？②血糖的来源和去路有哪些？③当血糖升高或降低时，身体会通过哪些激素进行调节？教师提供血糖调节的示意图、激素作用的相关资料，引导学生小组讨论、合作分析，梳理血糖调节的过程，构建“下丘脑—胰岛—血糖”的调节模型。3.情境延伸（10分钟）：结合生活情境，进一步提问：①为什么糖尿病患者需要注射胰岛素，而不能口服？②我们在日常生活中，应该如何保持血糖平衡？（如合理饮食、适量运动）③如何帮助身边的糖尿病患者科学管理血糖？引导学生将所学知识与生活实际结合，落实实践应用能力。4.总结升华（5分钟）：师生共同总结血糖平衡调节的机制，强调稳态是生命活动的基本特征，引导学生树立“健康生活、关爱他人”的意识，完成核心素养的升华。（三）核心素养落实要点1.生命观念：通过探究血糖平衡的调节过程，理解“稳态与平衡”的生命观念，认识到生命活动的整体性，体会机体通过调节维持稳态的重要性。2.科学思维：通过分析血糖调节的机制，构建调节模型，培养学生的逻辑推理、模型构建能力，学会运用科学思维分析生命现象。3.科学探究：通过小组讨论、资料分析，引导学生主动探究血糖调节的过程，培养学生的探究意识和合作探究能力。4.社会责任：结合糖尿病的相关知识，引导学生关注自身健康，学会科学的生活方式，同时关爱糖尿病患者，树立社会责任意识。案例二：问题情境——“基因的表达”（必修二《遗传的细胞基础》）（一）情境创设思路“基因的表达”是必修二的重难点内容，涉及转录、翻译两个复杂的生理过程，抽象难懂。本案例通过创设递进式问题情境，从“现象”到“本质”，引导学生逐步探究基因如何控制蛋白质的合成，突破教学难点，同时培养学生的科学思维和探究能力。（二）实施过程1.情境导入（3分钟）：呈现问题情境：“我们每个人的外貌、身高、性格都与基因有关，基因存在于细胞核中，而蛋白质的合成发生在细胞质中，基因如何控制细胞质中蛋白质的合成？”引发学生的认知冲突，激发学生的探究欲望，引入本节课主题——基因的表达。2.递进式问题探究（20分钟）：设置一系列递进式问题，引导学生逐步探究：①基因的化学本质是什么？（DNA）②DNA主要存在于细胞核中，而蛋白质合成在细胞质中，两者之间需要什么物质作为“桥梁”？（RNA）③RNA如何形成？（转录过程）④RNA如何指导蛋白质的合成？（翻译过程）⑤转录和翻译的场所、模板、原料、产物分别是什么？教师结合多媒体动画，展示转录和翻译的过程，引导学生分组讨论，解决每个问题，逐步梳理基因表达的完整过程。3.问题拓展（10分钟）：提出拓展问题，深化学生理解：①为什么同一个基因在不同细胞中表达的产物不同？（细胞分化的本质）②基因突变会对基因表达产生什么影响？（结合镰刀型细胞贫血症案例分析）③基因表达的调控对生物体有什么意义？引导学生运用所学知识分析问题，培养科学思维能力。4.总结梳理（2分钟）：师生共同梳理基因表达的过程，构建“DNA→RNA→蛋白质”的信息流模型，明确基因表达的本质和意义，突破教学重难点。（三）核心素养落实要点1.生命观念：通过探究基因的表达过程，理解“遗传信息的传递与表达”的生命观念，认识到生命活动的有序性和整体性。2.科学思维：通过递进式问题探究，培养学生的逻辑推理、分析归纳能力，学会运用模型构建、归纳总结等科学方法梳理知识，分析生命现象。3.科学探究：通过提出问题、分析问题、解决问题的过程，培养学生的探究意识和探究能力，引导学生主动思考、自主探究。4.社会责任：结合基因突变与遗传病的关系，引导学生关注遗传病的预防，树立科学的生命观，增强社会责任感。案例三：探究情境——“植物细胞的质壁分离与复原”（必修一《细胞的结构与功能》）（一）情境创设思路“植物细胞的质壁分离与复原”是高中生物经典的探究实验，新教材强调探究性实验的设计与实施，注重培养学生的科学探究能力。本案例通过创设探究情境，引导学生自主设计实验、动手操作、分析结果，体验科学探究的全过程，同时落实生命观念和科学思维素养。（二）实施过程1.情境导入（4分钟）：呈现生活现象：“当我们把新鲜的洋葱鳞片叶表皮细胞放入浓盐水中，细胞会发生什么变化？放入清水中，又会发生什么变化？”结合多媒体展示质壁分离与复原的现象，提出探究问题：“植物细胞发生质壁分离与复原的条件是什么？”引导学生提出假设，进入探究环节。2.探究设计（8分钟）：引导学生分组讨论，设计探究实验：①实验材料选择：洋葱鳞片叶外表皮细胞（具有紫色大液泡，便于观察）；②实验变量：外界溶液的浓度（自变量）、细胞的形态变化（因变量）；③实验分组：对照组（清水）、实验组（不同浓度的蔗糖溶液：0.1g/mL、0.3g/mL、0.5g/mL）；④实验步骤：制作临时装片→观察细胞初始形态→滴加外界溶液→观察细胞变化→滴加清水→观察复原情况。教师指导学生完善实验设计，强调实验的单一变量原则和对照原则。3.动手操作（15分钟）：学生分组进行实验操作，记录实验现象，填写实验报告。教师巡视指导，及时纠正学生的操作错误（如临时装片的制作、显微镜的使用），引导学生仔细观察细胞形态的变化，记录实验数据。4.结果分析与总结（8分钟）：各小组展示实验结果，分析不同浓度蔗糖溶液对细胞的影响：①0.1g/mL蔗糖溶液中，细胞基本不变；②0.3g/mL蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离，滴加清水后复原；③0.5g/mL蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离，滴加清水后无法复原（细胞失水过多死亡）。师生共同总结实验结论：植物细胞发生质壁分离的条件是外界溶液浓度大于细胞液浓度，复原的条件是外界溶液浓度小于细胞液浓度，且细胞保持活性。（三）核心素养落实要点1.生命观念：通过实验探究，理解植物细胞的吸水和失水原理，认识到细胞的结构与功能相适应，体会生命活动的动态平衡，落实“结构与功能相统一”的生命观念。2.科学思维：通过实验设计、结果分析，培养学生的逻辑推理、分析归纳能力，学会运用科学实验方法探究生命现象，归纳实验结论。3.科学探究：通过自主设计实验、动手操作、观察记录、分析总结，体验科学探究的全过程，培养学生的探究能力、动手操作能力和合作能力。4.社会责任：引导学生认识到细胞吸水和失水原理在农业生产中的应用（如合理灌溉、施肥），培养学生运用生物知识解决实际问题的能力，树立科学种田、节约水资源的社会责任意识。案例四：社会情境——“生态系统的稳定性”（选择性必修一《生态系统及其稳定性》）（一）情境创设思路“生态系统的稳定性”是选择性必修一的核心内容，与社会热点（如生态环境保护、生物多样性保护）密切相关。本案例结合社会热点情境（如草原退化、湿地保护、外来物种入侵），引导学生探究生态系统的稳定性机制，认识到生态保护的重要性，落实社会责任素养，同时培养学生的科学思维和探究能力。（二）实施过程1.情境导入（5分钟）：呈现社会热点素材：①内蒙古草原由于过度放牧、乱砍滥伐，导致草原退化，生态系统遭到破坏；②我国洞庭湖湿地保护工程实施后，湿地生态系统得到恢复，生物多样性增加；③外来物种水葫芦入侵我国河流、湖泊，导致本地物种减少，生态系统稳定性下降。结合素材提出问题：“为什么有的生态系统能够保持稳定，有的却容易遭到破坏？生态系统的稳定性与哪些因素有关？我们应该如何保护生态系统的稳定性？”引发学生思考，引入本节课主题。2.情境探究（15分钟）：引导学生分组探究：①什么是生态系统的稳定性？（抵抗力稳定性和恢复力稳定性）②生态系统具有稳定性的原因是什么？（自我调节能力，如负反馈调节）③影响生态系统稳定性的因素有哪些？（生物种类、营养结构、人类活动等）结合草原退化、湿地保护的案例，引导学生分析人类活动对生态系统稳定性的影响，梳理生态系统自我调节的机制。3.情境实践（10分钟）：组织学生讨论：“结合本节课所学知识，我们应该如何保护生态系统的稳定性？”引导学生从个人、社会、国家三个层面提出具体措施：①个人层面：节约资源、垃圾分类、不购买外来入侵物种；②社会层面：加强生态保护宣传、规范人类活动；③国家层面：制定相关法律法规、实施生态保护工程。4.总结升华（5分钟）：师生共同总结生态系统稳定性的相关知识，强调生态系统的稳定性是人类生存和发展的基础，引导学生树立“人与自然和谐共生”的理念，增强生态保护的社会责任意识。（三）核心素养落实要点1.生命观念：通过探究生态系统的稳定性，理解“整体与局部”“动态平衡”的生命观念，认识到生态系统是一个有机整体，各组分之间相互联系、相互影响。2.科学思维：通过分析生态系统的稳定性机制、人类活动对生态系统的影响，培养学生的逻辑推理、分析归纳能力，学会运用系统思维分析生态问题。3.科学探究：通过结合社会热点案例，引导学生探究生态系统稳定性的影响因素，培养学生的探究意识和运用知识分析实际问题的能力。4.社会责任：结合生态保护的社会热点，引导学生关注生态环境问题，提出生态保护的具体措施，树立“人与自然和谐共生”的理念，增强生态保护的社会责任意识和实践能力。四、情境创设与核心素养落实的注意事项1.情境创设要“真”，贴合实际：情境应来源于学生生活、学科前沿或社会热点，避免虚构、脱离实际的情境，确保学生能够产生共鸣，主动参与探究。2.情境创设要“准”，紧扣目标：每个情境都应对应明确的教学目标和核心素养落实方向，避免情境与教学内容脱节，确保情境能够服务于知识传授和素养培养。3.情境创设要“活”，注重互动：情境教学应注重学生的参与和互动，避免“教师呈现情境、学生被动观看”的模式，通过提问、探究、讨论、实践等环节，引导学生主动参与，提升能力。4.核心素养要“融”，贯穿全程：核心素养的落实不应局限于总结环节，而应贯穿情境创设、探