新课改下高中生物“一境式”课堂提升学生参与度的实践探索

引言

《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》明确提出“核心素养为宗旨、内容聚焦大概念、教学过程重实践”的课程理念，要求通过探究性学习活动培养学生的科学思维与实践能力。然而，传统生物课堂仍存在以下问题：一是知识呈现碎片化，学生难以构建系统认知； 二是教学方式单向化，以教师讲授为主，学生被动接受；三是评价方式单一化，过度依赖纸笔测试，忽视过程性评价。这些问题导致学生课堂参与度不足，据调查，62.3% 的高中生在生物课堂中主动发言次数少于 3 次 / 课时，41.7% 的学生认为“生物知识脱离生活实际”。

“一境式”课堂以情境认知理论为基础，通过创设贯穿教学全过程的情境链，将生物知识与现实问题、科学实验、社会热点深度融合，构建“情境导入—问题驱动—实践探究—迁移应用”的互动模式。该模式强调情境的真实性、问题的开放性、探究的自主性，能够有效激发学生的学习动机，促进深度学习。本文以人教版高中生物必修1《分子与细胞》中“细胞呼吸”单元为例，探讨“一境式”课堂的具体实施策略与效果。

一、“一境式”课堂的情境创设策略

生物知识与日常生活密切相关，创设生活化情境能够降低认知难度，增强学习代入感。例如，在“细胞呼吸原理的应用”教学中，教师可设计以下情境链：

情境导入：展示“水果保鲜”视频，提问“为什么超市中的苹果表面喷洒保鲜剂后能延长存放时间？

问题驱动：引导学生分析保鲜剂的作用机制，提出“细胞呼吸速率与哪些因素有关？”

实验探究：分组设计“不同温度下苹果细胞呼吸速率测定”实验，记录数据并绘制

迁移应用：讨论“家庭中如何利用细胞呼吸原理延长蔬菜保鲜期？”

该情境链以“水果保鲜”为线索，将细胞呼吸的原理与应用紧密结合，学生通过观察、实验、讨论，能够深刻理解“降低氧气浓度、控制温度”等保鲜措施的生物学依据。

（二）实验化情境：构建科学探究的场域

生物学是一门实验科学，实验化情境能够培养学生的观察能力、操作能力与创新思维。例如，在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”教学中，教师可创设以下情境：

情境导入：展示“面包发酵”视频，提问“为什么面团在发酵过程中会膨胀？”

问题驱动：引导学生提出假设“酵母菌在有氧和无氧条件下均能进行细胞呼吸”，并设计对比实验。

实践操作：学生分组完成实验，使用BTB 溶液检测CO 产生，重铬酸钾溶液检测酒精生成。

数据分析：整理实验数据，比较有氧呼吸与无氧呼吸的产物差异。

反思拓展：讨论“工业生产中如何优化酵母菌的发酵条件？”

该情境以“面包发酵”为载体，通过实验探究与数据分析，学生能够直观理解细胞呼吸的类型与条件，培养科学探究能力。

（三）社会热点情境：强化社会责任的意识

生物学科与环境保护、健康生活等社会热点密切相关，创设社会热点情境能够引导学生关注现实问题，增强社会责任感。例如，在“细胞呼吸与能量代谢”教学中，教师可设计以下情境：

情境导入：播放“运动员高原训练”新闻片段，提问“为什么运动员要在高原进行训练？”

问题驱动：引导学生分析高原环境对细胞呼吸的影响，提出“红细胞数量增加如何提高氧气运输效率？

模型构建：使用3D 动画模拟红细胞运输氧气的过程，解释“血红蛋

迁移应用：讨论“如何通过科学饮食与运动提高身体代谢效率？”

该情境以“高原训练”为切入点，将细胞呼吸的原理与健康生活相结合，学生能够理解生物学知识在体育训练、疾病防治中的应用价值。

二、“一境式”课堂的互动机制设计

（一）问题链驱动：促进深度思考

问题链宛如一条精心铺设的思维轨道，是“一境式”课堂的核心驱动力。它通过设计一系列层次递进、环环相扣的问题，如同阶梯一般，引领学生从对生物现象的初步观察，逐步迈向对本质规律的深入探究，让学习过程成为一场充满挑战与惊喜的思维探险。

以“细胞呼吸的场所”这一重要教学内容为例，教师精心打造的问题链犹如一把把钥匙，为学生打开了深入理解细胞呼吸奥秘的大门。

基础层的问题“线粒体为什么被称为‘动力车间’”，从学生较为熟悉的概念入手，引导他们回顾线粒体的基本功能，回顾有氧呼吸过程中线粒体在能量转化方面的关键作用，为后续的深入学习搭建起稳固的知识基石。

拓展层的问题“无氧呼吸的场所是细胞质基质，为什么线粒体不参与”，则将学生的思维引向更广阔的天地。学生需要结合线粒体的结构特点以及有氧呼吸和无氧呼吸的反应条件，进行综合分析和推理，从而深化对不同呼吸方式场所差异的理解。

挑战层的问题“如果线粒体结构受损，细胞如何调整代谢方式维持能量供应”，更是对学生的思维提出了严峻挑战。学生需要运用所学知识，发挥想象力和创造力，思考细胞在面临代谢危机时的应对策略，这不仅培养了学生的批判性思维，更锻炼了他们解决实际问题的能力。

这样由浅入深、层层递进的问题链，如同一位无声的导师，陪伴着学生在知识的海洋中畅游，让他们在思考与探索中不断成长，真正实现了深度学习的目标。

（二）小组合作探究：培养协作能力

小组合作是“一境式”课堂的主要组织形式，通过分工协作、讨论交流，学生能够共同完成探究任务。例如在“细胞呼吸与农业生产”教学中，教师可布置以下任务：

分组任务：每组选择一种农作物（如水稻、小麦、玉米），调查其根系呼吸特点。

数据收集：测量不同土壤湿度下作物根系的CO 释放量。

分析报告：绘制曲线图，分析土壤湿度对根系呼吸的影响

成果展示：每组派代表汇报调查结果，其他组提问补充。

小组合作模式能够激发学生的参与热情，培养团队协作与表达能力。

（三）多元化评价：关注过程性成长

传统评价以考试成绩为主，忽视学生的学习过程。“一境式”课堂采用多元化评价体系，包括课堂表现、实验操作、小组贡献、反思日志等，全面记录学生的成长轨迹。例如，教师可设计以下评价量表：

多元化评价能够激励学生积极参与课堂活动，促进全面发展。

三、“一境式”课堂的技术赋能路径

（一）虚拟仿真实验：突破时空限制

生物实验是理解生命科学知识的重要途径，但传统生物实验常常受到时间、空间以及设备的重重限制。实验场地有限，学生难以同时开展操作；一些实验所需设备昂贵且精密，学校难以全面配备；还有些实验周期漫长，无法在课堂时间内完整呈现。

虚拟仿真实验的出现，成功打破了这些束缚。它借助先进的技术，精准模拟出真实实验场景，为学生提供沉浸式的交互式操作体验。在“细胞呼吸的电子传递链”这一抽象且微观的教学内容中，虚拟仿真实验的优势尽显。“NOBOOK 虚拟实验”平台成为学生的得力助手，他们只需轻点鼠标、拖拽分子模型，就能清晰观察到 NADH、FADH2 如何像灵动的信使一般，将电子传递给氧气，进而生成水并释放出能量。这一过程将微观世界生动直观地呈现在学生眼前，大大降低了认知难度，让学生在轻松愉悦的氛围中掌握复杂的生物知识，为生物学习开辟了新的天地。

（二）多媒体资源：丰富情境呈现

多媒体资源（如视频、动画、3D 模型等）宛如一把神奇的钥匙，能够打开生物教学情境呈现的新大门，以其独特的动态展示方式，为课堂注入鲜活的生命力，极大地增强情境的真实性与感染力。

在“细胞呼吸与运动能量”这一关键教学内容中，多媒体资源的优势展现得淋漓尽致。教师首先播放一段精彩纷呈的“马拉松运动员赛中补给”视频，画面中运动员们在漫长的赛程中适时补充能量饮料、香蕉等食物，他们坚毅的神情与奋力奔跑的姿态瞬间吸引了学生的目光。这段真实场景的视频，让学生仿佛置身于马拉松比赛现场，真切感受到运动与能量补给的紧密联系，为后续深入探究细胞呼吸与运动能量的关系搭建了情感桥梁。

紧接着，教师借助先进的 3D 动画技术，将微观世界中肌肉细胞的供能过程栩栩如生地呈现出来。学生们可以清晰地看到，在有氧条件下，氧气如何如同灵动的精灵般进入细胞，与葡萄糖等物质发生一系列复杂的反应，最终释放出大量能量；而在剧烈运动氧气供应不足时，无氧呼吸又是如何紧急启动，快速为肌肉提供短暂但关键的能量支持。3D 动画的动态演示，将抽象的生物化学过程变得直观易懂，让学生能够从不同角度、不同层面观察细胞呼吸的每一个细节。

多媒体资源的巧妙运用，不仅极大地激发了学生对生物学科的学习兴趣，更促使他们积极主动地思考问题、探索知识，使原本枯燥乏味的知识变得生动有趣，有力地促进了学生对知识的深入理解和长久记忆，为生物课堂的高效开展奠定了坚实基础。

（三）智慧课堂系统：实现即时反馈

智慧课堂系统（如希沃白板、ClassIn 等）凭借其强大的功能，为教学过程中的即时反馈提供了有力支持，成为教师提升教学质量、优化教学策略的得力助手。

该系统支持实时答题功能，在“细胞呼吸类型判断”教学中，教师能迅速在平台上发布精心设计的选择题，题目涵盖有氧呼吸、无氧呼吸的各个阶段特点及判断要点。学生利用手中的电子设备，如平板电脑或手机，即时作答。这一过程打破了传统课堂提问的时间与空间限制，让每位学生都能积极参与，避免了因害羞或时间不足而放弃回答的情况。

答题结束后，系统迅速启动数据统计功能，以直观的图表形式呈现答题结果。清晰的柱状图或饼状图，能精准展示每个选项的选择人数及比例，让教师一眼看清学生对知识点的掌握情况。哪些知识点学生理解透彻，哪些地方存在普遍困惑，都一目了然。

基于这些详实的数据，教师可迅速调整教学策略。对于大多数学生都答对的题目，教师可简要回顾，加快教学进度；而对于错误率较高的知识点，如细胞呼吸中氧气参与阶段的具体反应，教师则能针对性地深入讲解，结合生动的动画演示或实例分析，帮助学生理解难点。同时，教师还可以邀请答错的学生分享答题思路，引导全班共同探讨错误原因，加深对知识的理解和记忆。

智慧课堂系统的即时反馈功能，使教学不再盲目，真正实现了以学定教，让课堂更加高效、精准，为学生的生物学习提供了有力保障。

四、实践效果与反思

（一）实践效果

通过一学期的“一境式”课堂实践，学生在参与度、成绩、能力等方面均有显著提升：

参与度提升：课堂主动发言次数从 2.1 次 / 课时增加至 4.7 次 / 课时，小组讨论参与率从 68% 提高至92%。

成绩提高：单元测试平均分从72.3 分提升至78.6 分，高分段（≥85 分）学生比例从15% 增加至28%。能力发展：91% 的学生表示“能够运用生物知识解释生活现象”，85% 的学生认为“实验操作能力得到锻炼”。

（二）反思与改进

在生物教学的探索进程中，我们虽积极引入多种创新教学手段，但仍存在一些亟待解决的问题。

情境真实性方面，目前部分情境设计过于理想化，与学生的实际生活存在一定距离。例如在讲解生态系统相关内容时，所创设的情境多是理想状态下的生态模型，学生难以从中找到熟悉的生活影子。后续教学应深入挖掘学生生活经验，如以校园池塘生态系统为案例，让学生观察身边池塘中的生物种类、食物链关系等，增强情境的代入感，使学生更真切地理解生物知识在生活中的应用。

教师角色转变也至关重要。教师不能仅满足于做“知识传授者”，而要加快向“学习引导者”转变。在学生进行探究学习时，教师要加强指导，及时为学生答疑解惑，同时给予针对性的反馈，帮助学生调整学习策略，提升探究能力，真正实现以学生为中心的教学理念。

结语

“一境式”课堂通过创设贯穿教学全程的情境链，将生物知识与现实生活、科学实验、社会热点深度融合，构建了“情境导入—问题驱动—实践探究—迁移应用”的互动模式。实践表明，该模式能够有效提升学生的课堂参与度，培养科学思维与实践能力，符合新课改的要求。未来研究可进一步探索“一境式”课堂在不同教学内容、不同学段中的应用策略，为高中生物教学改革提供更多实践参考。

参考文献：

[1] 高中化学提高学生课堂参与度的教学策略[J]. 朱兴环. 高考,2022(19)

[2] 优化高中生物课堂教学模式，提高学生课堂参与度[J]. 侍燕. 知识窗( 教师版),2022(12)

[3] 优化高中生物课堂教学模式, 提高学生课堂参与度[J]. 周宇江. 课程教育研究,2022(47)