“生態(tài)系統(tǒng)概述”一節(jié)的概念教學(xué)設(shè)計(jì)

趙廣宇 羅詩(shī)語(yǔ) 張 良

(四川省成都市石室中學(xué) 610041)

1 教材分析

北師大版八年級(jí)生物學(xué)教材下冊(cè)中，“生態(tài)系統(tǒng)概述”一節(jié)作為一級(jí)主題“生物與環(huán)境”的組成內(nèi)容，意在幫助學(xué)生構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的概念，建立生物與環(huán)境是一個(gè)整體的思想，最終達(dá)成“概述生態(tài)系統(tǒng)的組成”、“列舉不同的生態(tài)系統(tǒng)”的教學(xué)目標(biāo)。其中教學(xué)重點(diǎn)是生態(tài)系統(tǒng)的概念、生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的作用；教學(xué)難點(diǎn)是分析生態(tài)系統(tǒng)組成成分及其相互關(guān)系。由于學(xué)生已經(jīng)構(gòu)建了“棲息地能為生物提供基本的生活需要”、“所有生物都依賴于其他生物及無(wú)機(jī)環(huán)境維持生存”、“生物與環(huán)境相互依賴、相互影響”等重要概念，對(duì)生物的營(yíng)養(yǎng)方式等概念已有所了解，為構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的概念奠定了基礎(chǔ)。但是，初二學(xué)生的邏輯思維能力處于發(fā)展階段，理解生態(tài)系統(tǒng)的整體觀以及生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的有機(jī)聯(lián)系等知識(shí)內(nèi)容還有較大的難度?？梢愿行泽w驗(yàn)為切入點(diǎn)，以概念圖建構(gòu)為教學(xué)載體，通過(guò)教師的引導(dǎo)逐步過(guò)渡到較抽象層面的概念建構(gòu)。通過(guò)學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)中不同類型生態(tài)系統(tǒng)的觀察活動(dòng)，感知組成生態(tài)系統(tǒng)的生物具有多樣性、不同生態(tài)系統(tǒng)的組成生物具有一定的差異性，獲得有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)組成的知識(shí)體驗(yàn)。然后，利用森林生態(tài)系統(tǒng)視頻片段，引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及各成分之間的相互關(guān)系，歸納、總結(jié)不同生態(tài)系統(tǒng)的共性，得出生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，探索它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，并通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)概念圖，建立起“生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體”的觀點(diǎn)，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)概念。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo) 舉例說(shuō)出生態(tài)系統(tǒng)的概念；概述生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，各組分之間的關(guān)系以及在生態(tài)系統(tǒng)中的作用；列舉不同的生態(tài)系統(tǒng)。

2.2 能力目標(biāo) 提高觀察和搜集信息的能力；學(xué)會(huì)運(yùn)用概念圖呈現(xiàn)生物學(xué)概念。

2.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 認(rèn)同生物與環(huán)境是一個(gè)統(tǒng)一的整體，建立生態(tài)系統(tǒng)整體觀的科學(xué)觀點(diǎn)。

3 教學(xué)過(guò)程

3.1 匯報(bào)觀察結(jié)果，梳理感性認(rèn)識(shí) 教師組織學(xué)生分小組匯報(bào)、交流所觀察的白鷺溪濕地公園和青城山，描述其地形、地貌特點(diǎn)以及其中的生物類群。例如，對(duì)白鷺溪濕地公園的描述：這是一個(gè)漂亮的濕地公園，公園里面有小丘陵和池塘，我們?cè)诔靥林锌匆?jiàn)了小魚(yú)和蝌蚪，還看見(jiàn)天上飛著白鷺；公園內(nèi)栽有很多種類的植物，包括灌木、喬木和草本類花卉。對(duì)青城山的描述：青城山是連綿不斷的山脈，植物種類很多，有不同種類的高大喬木，也有低矮的灌木；灌木下有草叢，在陰暗潮濕的地方還有苔蘚，但動(dòng)物類群少，只能隱約看到在樹(shù)上有一些鳥(niǎo)，還有一些不知名的昆蟲(chóng)。

此后教師提示：同學(xué)們匯報(bào)的觀察結(jié)果都是能夠用肉眼觀察到的生物類群。除此之外是否還存在其他看不到的生物類群呢？(同時(shí)呈現(xiàn)生長(zhǎng)在森林中的蘑菇、土壤中的蚯蚓等圖片)啟發(fā)學(xué)生推斷：生態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)該存在著營(yíng)腐生生活的生物類群，特別是肉眼觀察不到的微生物。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步歸納組成生態(tài)系統(tǒng)的生物類群：綠色植物、動(dòng)物、營(yíng)腐生生活的生物等。

3.2 運(yùn)用已有概念，推斷內(nèi)在聯(lián)系 在整理和分析學(xué)生對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，設(shè)問(wèn)：縱觀各類生態(tài)系統(tǒng)的組成，都具有“綠色植物、動(dòng)物、腐生生活生物”這三類生物，這是為什么呢？(學(xué)生難以回答)并引導(dǎo)：可以先回憶植物的光合作用、呼吸作用、人體及動(dòng)物體的營(yíng)養(yǎng)等知識(shí)，然后從各類生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源來(lái)考慮這些生物類群之間的關(guān)系。讓學(xué)生經(jīng)過(guò)回憶、討論得出：植物的光合作用從環(huán)境中得到陽(yáng)光、從空氣中吸收CO2、從土壤中吸收無(wú)機(jī)鹽，其中CO2來(lái)自其他生物的呼吸作用，這是植物與環(huán)境的關(guān)系；動(dòng)物需要通過(guò)直接或者間接地吃植物獲取有機(jī)物和能量，這是植物與動(dòng)物的關(guān)系。

生態(tài)系統(tǒng)中動(dòng)植物與微生物有什么聯(lián)系？生活中常見(jiàn)樹(shù)葉落在土壤中之后會(huì)被分解，水果長(zhǎng)霉后會(huì)逐漸腐爛，這有什么意義呢？(讓學(xué)生經(jīng)過(guò)討論和分析得出：腐生生物分解動(dòng)植物內(nèi)的有機(jī)物，為植物生長(zhǎng)提供無(wú)機(jī)鹽，同時(shí)自身獲得能量)

教師追問(wèn)：如果沒(méi)有腐生生物，自然界將會(huì)是什么樣的情景？(動(dòng)植物的尸體無(wú)法分解，它們將沒(méi)有生存的空間，植物也將失去無(wú)機(jī)鹽的來(lái)源)并歸納：組成生態(tài)系統(tǒng)的綠色植物可以從無(wú)機(jī)環(huán)境中獲取物質(zhì)和能量，植物為動(dòng)物提供物質(zhì)和能量，微生物可以從動(dòng)植物那里獲取物質(zhì)與能量，它們共同形成了一個(gè)整體。

3.3 歸納共同特征，構(gòu)建科學(xué)概念 請(qǐng)各學(xué)習(xí)小組嘗試以概念圖的方式，表示出生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及相互之間的關(guān)系。所構(gòu)建的“生態(tài)系統(tǒng)”概念圖如圖1。

圖1 初步構(gòu)建概念圖

此時(shí)繪制的概念圖中均未納入非生物的物質(zhì)與能量。教師可加以引導(dǎo)：組成生態(tài)系統(tǒng)的成分如果只有生物，那么生物從哪里獲取所需要的無(wú)機(jī)物和光能呢？讓學(xué)生思考得出：生態(tài)系統(tǒng)的組成成分還應(yīng)該包括非生物的物質(zhì)和能量。即生態(tài)系統(tǒng)包括一定區(qū)域內(nèi)的所有的植物、動(dòng)物、微生物和非生物環(huán)境。最終建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)成分的概念，進(jìn)而補(bǔ)充概念圖(圖2)。

圖2 補(bǔ)充構(gòu)建概念圖

教師播放森林生態(tài)系統(tǒng)的視頻，提問(wèn)：若把森林生態(tài)系統(tǒng)看作一個(gè)舞臺(tái)，動(dòng)物、植物和微生物分別扮演什么角色？請(qǐng)結(jié)合學(xué)習(xí)教材知識(shí)，命名生態(tài)系統(tǒng)的成分。組織學(xué)生通過(guò)思考、閱讀和交流得出：①植物能通過(guò)光合作用制造有機(jī)物，這些有機(jī)物不僅“養(yǎng)活”自己，還為動(dòng)物提供食物，這是生產(chǎn)者；②動(dòng)物不能自己制造有機(jī)物，而是直接或間接以植物為食，這是消費(fèi)者；③動(dòng)植物遺體過(guò)一段時(shí)間即消失不見(jiàn)，長(zhǎng)真菌的爛樹(shù)樁最終也會(huì)消失，這是分解者的功勞，腐生的細(xì)菌、真菌是分解者。在此過(guò)程中，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組討論，通過(guò)探究動(dòng)物、植物、微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，建構(gòu)生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的概念。

教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考并歸納：生產(chǎn)者、分解者、消費(fèi)者之間存在怎樣的相互關(guān)系？生物與非生物環(huán)境之間具有什么關(guān)系？讓學(xué)生通過(guò)分析、交流，得出：生態(tài)系統(tǒng)的非生物環(huán)境為生物提供必要的物質(zhì)和能量，生物也影響著非生物環(huán)境；生產(chǎn)者為消費(fèi)者、分解者提供物質(zhì)和能量，分解者將生產(chǎn)者、消費(fèi)者遺體中的有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物，無(wú)機(jī)物回到非生物環(huán)境中被生產(chǎn)者再次利用。

3.4 補(bǔ)充完善概念圖，認(rèn)識(shí)生態(tài)系統(tǒng)多樣性 教師引導(dǎo)學(xué)生補(bǔ)充完善構(gòu)建的概念圖：生物與無(wú)機(jī)環(huán)境共同構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)的不同成分承擔(dān)不同功能；生物與生物之間、生物與非生物環(huán)境之間是密不可分、相互聯(lián)系的整體，從而構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)。學(xué)生根據(jù)小組的交流討論，在概念圖中表示說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的成分及其功能(圖3)。教師借助于概念圖進(jìn)行總結(jié)：任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都是由非生物環(huán)境中的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成的；在生態(tài)系統(tǒng)中，非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者之間密切聯(lián)系，彼此作用，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體。然后要求學(xué)生列舉成都市周邊的生態(tài)系統(tǒng)，并讓其他同學(xué)判斷列舉生態(tài)系統(tǒng)是否正確(學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，列舉多種類型的生態(tài)系統(tǒng)，如府南河等河流生態(tài)系統(tǒng)、龍泉山等丘陵生態(tài)系統(tǒng)和稻田等農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng))。

圖3 討論完善概念圖

教師在此基礎(chǔ)上展示典型生態(tài)系統(tǒng)的圖片，使學(xué)生了解生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，開(kāi)闊視野，促進(jìn)其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多樣性的認(rèn)識(shí)和理解。

4 教學(xué)反思

本節(jié)課突出基本概念的教學(xué)，通過(guò)挖掘知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，適時(shí)進(jìn)行滲透，將新舊知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，幫助學(xué)生形成一個(gè)最佳的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

4.1 以感性體驗(yàn)幫助概念構(gòu)建 在課堂學(xué)習(xí)之前，安排學(xué)生考查實(shí)際的生態(tài)系統(tǒng)，觀察組成生態(tài)系統(tǒng)的生物類群，使學(xué)生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，把握住本節(jié)課的主題是生態(tài)系統(tǒng)整體觀，從而為知識(shí)的建構(gòu)建立一個(gè)整體的框架。

4.2 以前概念促進(jìn)概念構(gòu)建 注重對(duì)學(xué)生前概念的考察與分析，基于學(xué)生的前概念設(shè)計(jì)教學(xué)，幫助學(xué)生建構(gòu)正確的科學(xué)概念。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生回顧光合作用、微生物的生活習(xí)性等知識(shí)，為學(xué)生理解生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者等生物學(xué)概念做鋪墊，意在給學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生有意義的影響。

4.3 以知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化強(qiáng)化概念構(gòu)建 引導(dǎo)學(xué)生把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，以最基本的概念為中心，在對(duì)概念的理解、運(yùn)用和深化的過(guò)程中，不斷把有關(guān)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，以點(diǎn)帶面，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。例如，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的成分以及各成分之間關(guān)系的分析，使有關(guān)知識(shí)連成線和網(wǎng)，形成一個(gè)較好的網(wǎng)狀概念圖，使這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)容易理解和掌握。