利用情境性教學構建生物學概念的教學案例探究

肖巧玲（福建省教育科學研究所福建福州 350003）

吳文涵（福建師范大學生命科學學院福建福州 350007）

利用情境性教學構建生物學概念的教學案例探究

肖巧玲（福建省教育科學研究所福建福州 350003）

吳文涵（福建師范大學生命科學學院福建福州 350007）

將“群落的結構”一節(jié)設計成一個概念，運用情境性教學的方式引導學生在情境體驗、問題解決、完成任務的過程中建構概念，在知識學習的同時提升適應情境的能力，促進學生核心素養(yǎng)的形成。

情境性教學 核心素養(yǎng) 生物學概念 群落的結構

文件編號：1003－7586（2017）01－0014－03

“情境性”是核心素養(yǎng)的特性之一，是指通過教育這一媒介使學生可以適應未來一切特定和未知的情境。情境性教學是指依據教學內容，結合學生的認知水平和心理特點創(chuàng)設包括場景、環(huán)境、任務在內的真實或虛擬情境，使學生在解決問題、完成任務的過程中獲得適應情境、解決繁難問題的知識與能力的教學方法。情境源于自然與生產生活，教師可以通過情境性教學的方式幫助學生提升適應情境的能力。生物學概念是生物學的核心知識，教師利用情境性教學促進學生構建核心知識，有利于學生進一步理解生物學內容，進而在學科學習中形成核心素養(yǎng)?！叭郝涞慕Y構”是核心概念“生命系統(tǒng)”下的子概念，與現(xiàn)實關系密切，適用于情境性教學。下面將以“群落的結構”的概念為例，闡述如何用情境性教學的方式構建生物學概念。

1 “群落的結構”教材分析

1.1 教材分析

人教版《必修3·穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》的前三章主要闡述個體水平上的內容，第四章“種群與群落”則是講述群體水平上的內容。本節(jié)“群落的結構”是在種群的特征及數(shù)量的變化后，包括群落水平上的研究問題、群落的物種組成、種間關系、群落的空間結構等內容，為下一節(jié)“群落的演替”的學習打下堅實的基礎，具有承上啟下的作用。本節(jié)內容與現(xiàn)實生活、自然情境緊密相聯(lián)，學生能夠從真實問題獲取知識，并且利用知識解決問題，是進行情境性教學的好素材。

1.2 教學分析

雖然人教版教材編排合理，但是單一遵循教材的教學很難引起學生的興趣，所以筆者在順序上調整教學內容：群落、群落的物種組成、土壤小動物類群豐富度的研究、群落的空間結構、種間關系。從本節(jié)內容中的許多知識點與現(xiàn)實環(huán)境、生產生活關系緊密，教師可利用情境性教學提供恰當?shù)那榫丑w驗，使學生先獲得感性認識，再上升到理性認識，有效減輕學生的負擔，使學生的學習更為輕松愉快。教學情境分類復雜，根據學生體驗的程度以及所創(chuàng)設情境的真實程度、呈現(xiàn)情境的方式，可分為自然情境、實驗情境、活動情境、虛擬性情境、實體情境、多媒體情境、本體情境、社會情境、科學史實情境和故事化情境9種。本節(jié)則主要將自然情境、實驗情境、多媒體情境、生活體驗情境、社會情境及故事化情境這六種情境交叉使用。

2 相關文獻探討

查閱中國知網收錄的對“群落的結構”一節(jié)教學策略進行探討的文獻，選取其中三篇：①高俊英（2012）建議從學生已有的知識經驗和認識特點出發(fā)，重視用好教材，圍繞“系統(tǒng)”這一科學主題組織與群落相關的知識，補充相關資料與生物學事實促進對群落概念與結構的理解。②王芳（2012）基于生本教育理念，讓學生通過課外調查思考相關問題進行學習，以解讀種間關系曲線圖及從結構與功能相適應的角度描述群落的結構特征為重點組織教學，并將內容在教學順序上做出了調整，按照群落水平上研究的問題、群落的空間結構和群落的物種組成的順序教學。③余宏凱（2015）提出運用情境體驗探究式教學，選擇校園內一個具體群落展開教學，引導學生通過體驗、觀察和分析群落的相關問題，建構起群落的知識體系。

這三種教學策略各有優(yōu)點，都有創(chuàng)設情境，但創(chuàng)設的情境過于單一，缺乏生動性，與實際生產生活的關系不夠密切，教學內容局限在本節(jié)課的知識內容進行討論，缺乏應用。這使得這節(jié)課的內容成為了零散的沙石，學生回憶時很難將沙石堆砌成房屋，不利于知識提取與遷移。基于此，建議教師建立“群落的結構”概念，圍繞這一概念，運用情境性教學的方式，將知識與任務、現(xiàn)實自然、生產生活結合起來，幫助學生更加深入、更加貫通地理解核心知識，助其在頭腦中形成錐型知識結構，將有利于知識提取和遷移，提升學生情境適應能力。

3 基于情境性教學建構生物學概念角度的教學建議

從學科觀念和教學內容結構分析，將本節(jié)的概念定為“群落的結構是指構成群落的所有物種依據復雜的種間關系以及與環(huán)境的相互作用形成的與生命系統(tǒng)的功能相適應的形態(tài)和生態(tài)結構”。概念中包含群落、物種、種間關系、結構等子概念，教師運用情境性教學創(chuàng)設合適的情境，并結合任務、問題情境，將各子概念解釋清楚后穿成一根線，有利于學生建立知識網絡。

（1）自然情境體驗，理解“群落”的概念。

單純利用教材內容較難引起學生的興趣，教師可以變換場景激發(fā)學生的興趣。由于課堂時間有限，課前，學生分組自主選擇校園中的某一個花園或池塘，仔細觀察并記錄花園或池塘中的種群類別、各種群之間的生存空間。課上，師生交流花園或池塘中的種群類別，并由教師針對某一群落提問：各種群之間有什么關系？如果將各種群看作一個集合，這個集合應該叫做什么？以此引出“群落”的概念，并引導學生給群落下定義。

（2）多媒體情境與自然、實驗情境結合詮釋“群落的物種組成”。

教師要求學生說出所選群落中物種種類，比較不同群落之間物種的差異，并引導學生總結群落的物種組成的概念，即構成一個群落的所有物種，是區(qū)別不同群落的重要特征。隨之，教師引出“豐富度”的概念，并播放微課：學生在校園不同地方進行“土壤中小動物類群豐富度的研究”實驗。學生通過觀看同學在最熟悉的校園錄制的視頻，會產生濃厚興趣，從而融入到情境中，進一步理解“群落的物種組成”的概念。

（3）多媒體情境與故事化、社會情境相結合直擊“群落的空間結構”。

中學正是培養(yǎng)學生家國情懷和社會責任感的時期，教師可以從“我國是一個農業(yè)大國”的視頻入手，使學生在了解國情的基礎上思考：如何使農林牧漁的種植、養(yǎng)殖達到最大效益？教師創(chuàng)設情境，激發(fā)學生思維：張老伯承包了一個林場，并通過高效利用空間資源獲得了高收益（此處播放某林場內植物類群的剪輯視頻，并重點突出果樹—草菇結構種植原理、方法）。果樹—草菇結構應用的原理是什么？由此引出群落的空間結構。教師追問：果樹、草菇的生長特點如何？通過引導學生分析種群之間因各自的生長特點，使學生明確這是群落的垂直結構，并引導學生總結群落的垂直結構的概念，即指群落在垂直方面的配置狀況，主要表現(xiàn)為分層現(xiàn)象，是群落中各植物間以及植物與環(huán)境間相互關系的一種特殊形式。之后，教師用多媒體展示某草地群落的水平結構圖片，提出問題：群落水平結構有什么分布特點？學生通過對比分析，總結群落的水平結構是指群落的水平配置狀況或水平格局，主要表現(xiàn)特征是鑲嵌性。據此，學生總結群落的空間結構的概念，即群落中的各種群由于占據不同的空間使群落形成的結構。

（4）多媒體情境與自然、生活體驗情境結合突破難點“種間關系”。

群落的結構總體上是對環(huán)境條件的生態(tài)適應，但在其形成過程中，生物因素起著重要作用，其中作用最大的是競爭與捕食。教師播放紀錄片“仇家的對決”的剪輯紀錄片：非洲大草原上，獅子大戰(zhàn)獵豹。提出問題：紀錄片中獅子與獵豹為什么稱作仇家？它們的關系是什么？繼續(xù)播放“獵豹追趕羚羊”視頻，提出問題：獵豹與羚羊關系是什么？有初中知識做鋪墊，學生很容易區(qū)分出競爭、捕食。為進一步加深理解，教師引導學生閱讀教材“資料分析”并提問：資料1和資料2中，兩個種群之間的相互作用結果有什么不同？小組合作討論，師生總結競爭、捕食的概念以及特點。接著，教師展示“蛔蟲在人的腸道中生活”的詳細資料，學生閱讀、觀察，師生交流：人與蛔蟲的關系是什么？蛔蟲寄生在人體腸道中，對人體來說是有害的還是有益的，對蛔蟲而言呢？然后，教師提供“豆科植物與根瘤菌”的資料，引導學生分析這種生存現(xiàn)象屬于共生關系。學生給種間關系下定義：不同物種種群之間的相互作用所形成的關系。最后，教師展示除寄生以外的三種關系曲線圖，以方便學生理解。

（5）社會情境與故事化情境相結合促進知識遷移。

教師繼續(xù)創(chuàng)設任務情境：為進一步提高收益，張老伯又承包了一片魚塘，他想通過水產品養(yǎng)殖提高收入。由于對水產品養(yǎng)殖不了解，張老伯只好求助專家?guī)椭约骸Ｈ绻阕兩韺＜倚〗M，通過小組合作，利用所學群落的物種組成、空間結構、種間關系等內容幫助張老伯制定一個合理高效的養(yǎng)殖計劃。可考慮魚的種類、魚種之間的生存關系、魚種棲息于不同的水層等。

如果課堂時間不充足，則可以上交作業(yè)的形式完成該設計方案。

（6）自然情境回放，領悟“群落的結構”的概念。

學生學習完本節(jié)課的內容后，對群落的知識尚不能形成一條主線。這時，教師請學生嘗試給“群落的結構”下定義，師生總結交流后得出概念“群落的結構是指構成群落的所有物種依據復雜的種間關系以及與環(huán)境的相互作用形成的與生命系統(tǒng)的功能相適應的形態(tài)和生態(tài)結構”。此時，教師再次指出群落的結構是指生命系統(tǒng)的結構，使學生明確一個系統(tǒng)要想正常運作就需要有多個部門（物種組成），各部門成員之間要通過相處（種間關系）形成一定的模式（結構）。

4 反思

核心素養(yǎng)具有“情境性”的重要特性，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)就是使要學生能夠適應一切的情境。在平時的常態(tài)課上，單純的講授式概念教學模式往往枯燥乏味，學習過后學生較難在學科知識與實際情境之間建立聯(lián)系。生物學與生產生活經驗緊密相關，在教學過程中，教師若能站在“情境促情境”的角度，運用情境性教學的方式，結合學生感興趣的生物學相關知識，創(chuàng)設適宜的學習場景，構造有價值的任務，提出有探討性的問題去解釋生物學概念，使學生深切感受生物學與生活的高度相關性，往往能取得意想不到的教學效果。

［1］高俊英.圍繞生物學核心概念的教學設計——以“群落的結構”為例［J］.中國教師,2012,15:70－72.

［2］王芳.“群落的結構”一節(jié)的教學設計［J］.中國校外教育, 2012,26:96，152.

［3］余宏凱.“群落的結構”情境體驗探究式教學設計［J］.中學生物學,2015,11:28－29.

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