真实情境问题驱动下生物教学设计的策略

义务教育课程方案（2022 年版）提出：要鼓励学生乐于提问，敢于质疑，学会在真实情境中发现问题、解决问题，具有探究能力和创新精神 [1]。2022 年颁布的《义务教育生物学课程标准》中也明确要求培养学生的学科核心素养，其课程目标中多次提到要解决真实情境中的生物学问题，如能够运用科学思维探讨真实情境中的生物学问题，参与社会性科学议题的讨论，初步具有科学探究和跨学科实践能力，能够分析解决真实情境中的生物学问题 [2]。新课程方案和新课程标准都提倡教师要创设真实情境、带领学生发现问题、通过探究实验等方式来解决现实问题，在解决问题的实践中培养学生良好的科学思维。因此，学生必须从死记硬背的学习方式中走出来，从“解题”走向“解决问题”，将学习从浅层学习转向深度学习，教学从知识传递转向知识建构，已是发展学生核心素养的时代诉求。本文对如何在初中生物教学中有效创设真实情境，以问题驱动学生学习进行了探讨，归纳总结了以下四种策略。

一、诗词佳句引入教学

诗词不仅是传承我国传统优秀文化的重要载体，也是提高学生文化素养的重要形式。初中新教材中的单元导读，以及每章节的开篇，都会出现诗词的身影，既要求学生领会诗词的意思，又要联系到生物的教学内容，能够巧妙地将人文底蕴与科学知识融合，激发学生学习兴趣，加深对生物概念的理解。

本节课的开篇第一段就引用了一首诗词：草长莺飞二月天，拂堤杨柳醉春烟。这首诗词描写了春天大多数植物生长的景象，教师以诗词创设真实情境，让学生体验春天万物的复苏过程，从而提出问题： ① 春天为什么植物容易生长，并且生长速度快？②诗词中“二月”是指阳历二月，还是指阴历二月？ ③ 草和杨柳的生长具体指哪些器官的生长？ ④ 草和杨柳上的茎叶由哪部分发育而来？ ⑤ 在堤岸上的杨柳为什么没有倒向河里？ ⑥ 草和杨柳要生长，需要哪些营养物质，这些营养物质从哪里来？因为教师和学生的家乡在江南水乡，随处可以看到这样的景象，因此根据这首诗词，可以提出许多的问题，有些问题正好和本节课的学习内容相关，学生能够很容易寻找到这些问题的答案。如诗词中的“二月”应该是农历二月，大概是 3 月份，这时的天气慢慢转暖，温度升高，江南雨水也增多，有利于种子的萌发和植物的生长，植物的生长包括根的生长，以及茎和叶的生长等，所需要的一部分营养主要由根从土壤中吸收，包括水和无机盐，根除了吸收营养外，还具有固定植物体的作用，植物地面上的茎叶由芽发育而来，有些植物的芽还可以发育成花，植物通过开花、传粉、受精，结出果实和种子。通过诗词引入教学，不光要求学生理解诗词字面上的意思，更要让学生体会到自然界中生命诞生、生长和死亡的过程，加深对自然界的认识，感受生命的神奇，从而敬畏生命、热爱生命和尊重生命的态度。

教育部颁布的《完善中华优秀传统文化教育指导纲要》中明确提出要进一步加强对青少年中华优秀传统文化教育。教师应该把中华优秀传统文化教育渗透到生物课堂教学中，不仅提高了课堂教学的艺术性，还陶冶了学生文化情操，引发了学生的好奇心和求知欲。以诗词创设真实情境，把生物问题与传统文化相结合，使学生领会诗词中富有启发性和价值性的内容，体现了科学性和人文性的有机结合 [3]。

二、跨学科知识融入课堂

新课程方案中明确要求各学科原则上用不少于 10% 的课时来设计跨学科主题学习，以加强学科间相互联系，发挥学科间协同育人的功能，培育学生的核心素养。将跨学科知识融入生物教学，能帮助学生从不同角度理解生物学概念和现象，使知识更加立体和丰富。能培养学生运用多学科知识解决实际问题的能力，提升其综合思维水平。当学生看到生物学与其他学科的紧密联系以及在实际生活中的广泛应用时，会更感受到生物学的魅力，从而激发学习兴趣和积极性。

在本节课中，让学生分析为什么根尖的成熟区是吸收水和无机盐的主要部位，教师提供真实数据，在数据中分析出原因。数据 1：根尖成熟区的长度 17 毫米，成熟区的直径 1.55 毫米，让学生计算出成熟区的表面积。学生根据所学的几何数学，利用求圆柱体的公式，先算出成熟区根的周长，再利用周长乘以成熟区的长度算出表面积 82.8 平方毫米。数据 2：玉米幼根每平方毫米的表皮上约有 425 条根毛，要求学生计算出根毛的数量，利用表面积乘以每平方毫米上根毛数量，大约为 35190 根，因此可以得出根尖的成熟区有大量根毛。根毛的数量很多，使根的表面积增大很多倍，大大增加了植物根部与土壤的接触面积，因此，成熟区是植物根尖吸收水和无机盐的主要部位。根毛的吸水原理涉及到了物理知识，与水分子的扩散作用相关，为什么低浓度溶液中的水分子会扩散进入高浓度溶液中？教师可以提供动画演示，学生可以发现低浓度溶液中的水分子数量多，高浓度溶液中的水分子数量少，水分子可以随机进入两种溶液中，由于低浓度溶液中的水分子进入高浓度溶液中的多，高浓度溶液中的水分子进入低浓度溶液中的少，这样水分就可以不断的从低浓度溶液中进入高浓度溶液中。因此，根毛细胞对水分的吸收与土壤溶液的浓度有关，在一般情况下，根毛细胞内细胞液的浓度总是比土壤溶液的浓度大，土壤里的水分会渗入根毛细胞里。通过将各学科知识整合为完整、综合的知识体系来解决实际问题，有助于学生更好理解和应用知识。

跨学科学习不仅能够培养学生的科学思维和实践探究能力，还是学生之间沟通和合作的重要途径，让学生在知识与经验、生活与学科、知与行等维度实现整合，从而促进跨学科学习的有效开展[4]。教师要不断学习和掌握相关学科的知识，提高自身的跨学科素养，才能在教学中灵活运用跨学科知识，引导学生进行跨学科思考。

三、科学思维浸入探究过程

生物新课教学实质上是生活中真实问题的解决过程，基于创设生物探究实验教学情境，设计问题来展开教学，在解决问题过程中培养学生的科学思维能力，对于学生理解生物学知识、提高解决实际问题的能力以及培养科学素养具有重要意义。教师要营造宽松的课堂氛围，鼓励学生对教材内容、教师讲解以及实验结果等提出疑问，发表自己的见解，以此培养学生批判性思维的能力。

根的生长主要包括分生区细胞的分裂和伸长区细胞的生长，分生区细胞通过分裂增加细胞的数量，伸长区细胞通过生长增大细胞的体积，从实验的数据中可以判断出分生区和伸长区部分会变长。本实验所需要的时间较长，学生可以回家完成实验，实验前教师介绍实验材料和步骤，明确实验的目的和注意事项。例如：① 取⼀株幼根长约 2cm 的蚕豆幼苗，将根尖分为 4 个部分并用记号笔进行标记，用直尺分别测量各部分的初始长度，注意进行标记时不要损伤幼根。②将标记过的蚕豆幼苗放入铺有湿纱布的培养皿中，在适宜的环境中培养 24h，再次分别测量根尖 4 个部分的长度，并与初始长度作比较。分生区和伸长区部分会变长是在预料之中，但从数据中发现成熟区也变长了，这是为什么？测量的数据是否有问题？通过中国知网等文献的研究，检索出有论文涉及了根生长的研究，重点解释了成熟区变长的原因，并用实验进行了论证。实验过程： ① 把根尖的根冠切除，发现根尖能够正常生长；②把根尖的根冠和分生区切除，根尖生长了一些； ③ 把根尖的根冠、分生区和伸长区切除，只留下成熟区，根尖不生长； ④ 保持完整的根尖，根尖能够正常生长。从实验现象中可以发现：成熟区是不能自己生长的，那什么原因使成熟区变长的？经过分析得出，分生区的细胞不光进行细胞分裂，还进行细胞分化，一部分分裂后的细胞不断生长，形成伸长区细胞，这部分伸长区细胞分化形成成熟区细胞，使成熟区的细胞不断增加，从而导致成熟区变长[5]。教师引导学生一步步进行分析研究，揭开了实验中的困惑，让课上留下的疑惑越来越少。通过探究实验，驱动学生内在的学习激情，锻炼学生的科学思维，激发学生勇于发问，敢于探索，乐于钻研的科学精神。

教师必须学会在课堂中营造一个有情境、有问题、有解决方法的教学环境，引导学生不断的学习、思考和行动，这样才能调动学生积极投入到课堂学习中。通过创设探究实验教学情境，灵活运用问题激发学生的思维，在形成生物概念中培养学生的科学思维能力，提升学科核心素养[6]。

四、生命观念渗入学科知识

生命观念是生物学核心素养的关键组成部分，生命观念包括了结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等。结构与功能观是生命观念中的重要组成部分，学生在平时的学习过程中，对于这部分知识只会机械的记忆，缺少系统化的知识架构形成体系，没有养成将生物结构与功能联系起来的习惯，因此在生物教学中渗透这一观点有助于学生从本质上理解生命现象，提高对生物学知识的综合运用能力。

植物的根可以吸收水分和无机盐，主要集中在根尖部位，根尖主要分为根冠、分生区、伸长区和成熟区，每个部位是否都可以吸收水分和无机盐？从结构上分析，不同部位的细胞结构不同，导致其功能也不同。如：①根冠细胞较大，排列疏松，像一顶帽子套在根尖外面，起到保护根尖的作用； ② 分生区细胞较小，排列紧密，通过分裂增加新细胞，可以不断补充根冠和伸长区的细胞数量； ③ 伸长区的细胞能迅速生长，体积不断变大，使根不断伸长； ④ 成熟区细胞一部分分化形成具有运输功能的导管，其一部分表皮细胞形成根毛，具有吸收水分和无机盐的功能。比较四个部位细胞的结构，发现成熟区大部分的细胞中含有一个大液泡，可以存储水分和营养物质，并且其中还有运送水分和无机盐的导管，同时成熟区的根毛数量多，增加了与土壤的接触面积，有利于其吸收水和无机盐。一般情况下，根毛细胞内细胞液的浓度总是比土壤溶液的浓度大，土壤里的水分渗入根毛细胞里，再向表皮以内的细胞逐步渗入，然后进入导管，溶解在水中的无机盐也被植物吸收进入导管。成熟区根毛细胞的外在形态与内部结构决定了其功能，体现了结构与功能相统一的观点。教师要多引导学生观察这一观点，留心生活中的现象和问题，创设真实的问题情境，让学生参与讨论其中的生物学原理，并使学生养成从结构与功能观的角度去思考问题[7]。

生物之所以能够生存，并适应不同的环境，是因为它们自身所具有的结构表达出相应的功能。结构与功能的相呼应在教材中的许多章节都有所体现，甚至可以说结构与功能观贯穿整个初中教材。将生物学知识由浅显的知识层次上升到观念层次，逐步提升学生的思维，强化学生思维的逻辑性，逐渐建立起生物学学科核心素养[8]。

总之，真实情境问题驱动下生物教学是针对学生的生活经验而设计，符合生活性、实践性、社会性和探究性，通过构建相应的真实情境，以学生在真实情境中寻找问题为出发点，以问题解决来设计学习活动，学生在活动中学会知识建构和学会解决问题，促进学生在研究过程中的合作、交流、创新等能力的提升，让学生经历真实的情境、真实的生活问题、真实的学习环境，在沉浸式体验中学习生物知识、感受生物之美，提升学科核心素养。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部. 义务教育课程方案（ 2022 年版）［M］. 北京： 北京师范大学出版社，2022：2.

[2] 中华人民共和国教育部 . 义务教育生物学课程标准 （2022 年版 ）[S]. 北京 ：北京师范大学 ，2022：6.

[3] 王萌萌， 王丽娟， 宋晓霞.ST EAM 教育理念下引入古诗词以培养生物学科核心素养探究 [J]. 基础教育研究 ，2021（03）：39- 41.

[4] 胡恩紧 ， 张晓瑜 . 新课标视域下基于整合论的跨学科主题学习 [J]. 教育与装备研究 ，2025，41（05）：24- 29.

[5] 蒋伟民 ， 阮元元 .“ 探究根的生长与哪些部位有关” 实验的再尝试 [J]. 生物学教学 ，2020，45（03）：66- 67.

[6] 庄中木 ， 沈玉冰 ， 江迎明 ， 等 . 基于问题解决式实验教学中培养学生的科学思维能力——以“ 滑动变阻器” 教学为例 [J]. 教育与装备研究 ，2024，40（06）：50- 55.

[7] 李斌 . 高中生物学教学中“ 结构与功能观” 的培养策略 [J]. 中学生物学 ，2024（04）：95- 96.

[8] 皮玉瑞 . 初中生物学教学中“ 结构与功能观” 的多层次渗透 [J]. 生物学教学 ，2025，50（01）：70- 71.