以實(shí)際問(wèn)題實(shí)現(xiàn)“教學(xué)碎片”的聯(lián)結(jié)

李偉

摘 要 緊密聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題，聯(lián)結(jié)“教學(xué)碎片”，構(gòu)建生物專題，使學(xué)生體驗(yàn)生物知識(shí)價(jià)值的同時(shí)對(duì)專題知識(shí)形成深刻理解，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞 實(shí)際問(wèn)題 專題復(fù)習(xí) 生物與環(huán)境

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

江蘇省高考生物命題的指導(dǎo)思想是“以能力立意為主導(dǎo)，考查考生對(duì)所學(xué)相關(guān)課程基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的整體掌握程度和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力”；“重視理論聯(lián)系實(shí)際，關(guān)注科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，聯(lián)系生產(chǎn)與現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題”。因此在歷年的生物高考中都有眾多以實(shí)際問(wèn)題分析和解決為背景的試題。學(xué)生在解答這類題型時(shí)候，往往無(wú)從下手，好像平時(shí)所學(xué)的知識(shí)根本用不上。究其原因主要是學(xué)生不能綜合、靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)到新的實(shí)際問(wèn)題情境中。由此反思現(xiàn)在的教學(xué)，在每一節(jié)的課堂教學(xué)中給予學(xué)生的是章節(jié)化的、模型化的、簡(jiǎn)化處理的知識(shí)，學(xué)生往往單獨(dú)地學(xué)習(xí)復(fù)雜生物現(xiàn)象或?qū)ο蟮哪骋粋€(gè)部分，忽視了概念要素相互作用、關(guān)聯(lián)的一面，就像“盲人摸象”，將會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生碎片化的、機(jī)械的認(rèn)識(shí)。如果在高三專題復(fù)習(xí)時(shí)，學(xué)生還是孤立地看待概念及要素、特征及研究方法，將無(wú)法對(duì)知識(shí)形成一個(gè)整體的、綜合的認(rèn)識(shí)，勢(shì)必造成學(xué)生不能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，遇到相關(guān)習(xí)題就只會(huì)生搬硬套。

鑒于此，以實(shí)際問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和解決為教學(xué)設(shè)計(jì)的主線構(gòu)建高三二輪基本知識(shí)、基本技能、基本思想和方法的專題復(fù)習(xí)，讓學(xué)生在體驗(yàn)所學(xué)知識(shí)價(jià)值的基礎(chǔ)上增強(qiáng)學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。下面以實(shí)際問(wèn)題“草地退化”為例，整合并綜合運(yùn)用種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)，構(gòu)建高三二輪“生物與環(huán)境”的專題復(fù)習(xí)。

1 走近實(shí)際問(wèn)題，構(gòu)建專題知識(shí)框架

教師以視頻的形式創(chuàng)設(shè)實(shí)際問(wèn)題情境“草地退化”；從而引入課題，以問(wèn)題的形式指導(dǎo)學(xué)生從種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等不同層面圍繞“草地退化”這個(gè)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析和思考，完成相關(guān)知識(shí)整合，形成“生物與環(huán)境”專題的框架。

例如，草地退化的過(guò)程在種群水平發(fā)生了哪些變化？教師結(jié)合這個(gè)問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生深入思考和探討，讓學(xué)生感受到種群密度等種群特征及種群數(shù)量變化相關(guān)知識(shí)的現(xiàn)實(shí)意義，并對(duì)種群水平應(yīng)研究的相關(guān)問(wèn)題有了實(shí)際體驗(yàn)和深刻理解。就種群密度的研究對(duì)于草地退化而言，學(xué)生除了需要知道一些優(yōu)良牧草和其他雜草（如冷蒿等為主的菊科）的種群密度，還需要知道草地中一些動(dòng)物（比如野兔、草地螟等）的種群密度。如何調(diào)查植物的種群密度？如何調(diào)查像野兔這樣動(dòng)物的種群密度？這些實(shí)際問(wèn)題的解決最終將落實(shí)到種群密度的調(diào)查方法上。教師要讓學(xué)生在有解決問(wèn)題的現(xiàn)實(shí)需求中明確樣方法和標(biāo)志重捕法的適用對(duì)象的區(qū)別、具體操作過(guò)程、相關(guān)注意事項(xiàng)。教師也可適當(dāng)延伸到微生物的計(jì)數(shù)方法上。如果在一定的時(shí)間跨度內(nèi)研究各個(gè)種群數(shù)量變化，教師就可以有機(jī)結(jié)合“J型”曲線和“S型”曲線。在實(shí)際問(wèn)題中讓學(xué)生構(gòu)建種群數(shù)量變化兩種增長(zhǎng)曲線的適用環(huán)境條件、增長(zhǎng)率變化及原因分析等。

如果要進(jìn)一步研究各個(gè)種群數(shù)量變化的相關(guān)性，那就要構(gòu)建群落的概念。由此，讓學(xué)生體驗(yàn)種群和群落的概念及所研究問(wèn)題的區(qū)別。從群落水平研究草地退化現(xiàn)象，就要考慮物種組成、豐富度退化趨勢(shì)及數(shù)量關(guān)系。比如在某退化草地的植物組成中羊草占比為由30%變?yōu)?%，冷蒿等為主的菊科由10%變?yōu)?1%。在研究各個(gè)種群數(shù)量變化相關(guān)性時(shí)，學(xué)生很自然地就會(huì)關(guān)注種間關(guān)系。如，草地螟寄生蠅與草地螟是寄生關(guān)系，對(duì)草地螟有較好的控制作用。以此為基礎(chǔ)，教師引導(dǎo)學(xué)生理解在群落中某些物種過(guò)多的生長(zhǎng)將會(huì)對(duì)其他物種以各種形式產(chǎn)生嚴(yán)重影響，從而讓學(xué)生實(shí)際體驗(yàn)群落水平研究生態(tài)問(wèn)題的必要性。

草地的退化，既是生物種群數(shù)量的變化、生物群落演替，也是生物群落賴以生存環(huán)境的退化。它不僅反映在構(gòu)成草地生態(tài)系統(tǒng)的生物群落上，也反映在構(gòu)成草地生態(tài)系統(tǒng)的無(wú)機(jī)環(huán)境上。教師由此整合生態(tài)系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)等相關(guān)知識(shí)。同時(shí)草地退化是草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)等功能的退化，穩(wěn)定性受到根本影響。教師由此引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的功能及穩(wěn)定性相關(guān)知識(shí)，使種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)等相關(guān)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題緊密結(jié)合，整合成“生物與環(huán)境”專題。

2 走進(jìn)實(shí)際問(wèn)題，深化專題知識(shí)理解

對(duì)于“草地退化”問(wèn)題的分析與思考，除了了解生物的數(shù)量、組成、生態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)等之外，更需要從物質(zhì)和能量角度深入的理性思維，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)專題知識(shí)的深度理解。

從能量角度分析草地退化是草原生態(tài)系統(tǒng)中各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的輸入和輸出間失去平衡。從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量輸入角度：教師可以指導(dǎo)學(xué)生從牧草種群密度、草地覆蓋率等角度思考和分析可能原因。如草地光合面積變小，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定太陽(yáng)能變少，生產(chǎn)力下降；再如群落的草群組成中優(yōu)質(zhì)牧草比例下降，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)可流向人類的能量部分所占比例下降，草地牧草品質(zhì)降低。從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量輸出角度：教師可以結(jié)合圖1讓學(xué)生分析草地退化的可能原因。如流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)這個(gè)部分可能由于蟲害、過(guò)度放牧以及濫挖、濫割等不合理利用的因素使得能量輸出變多。

結(jié)合第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量輸入、輸出情況，教師可指導(dǎo)學(xué)生探討未利用部分的變化與草地發(fā)展?fàn)顩r的關(guān)系，讓學(xué)生理解能量收支不平衡可能是草地退化的重要原因之一。由此輻射到其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量角度的分析，從而使學(xué)生對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)有深刻的認(rèn)識(shí)。

從物質(zhì)循環(huán)角度分析，教師可以提供一些草地退化的資料，如土壤性質(zhì)改變，土壤有機(jī)物下降，土壤微生物減少，土壤的鹽堿化和沙化，土壤養(yǎng)分循環(huán)功能降低。學(xué)生熱烈討論草地退化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的影響，在思維碰撞和知識(shí)應(yīng)用中加深理解，形成歸納-總結(jié)等能力。

3 解決實(shí)際問(wèn)題，提升專題知識(shí)應(yīng)用

如何緩解“草地退化”問(wèn)題呢？教師可以引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，提出解決草地退化的具體措施。在實(shí)際問(wèn)題的解決中，學(xué)生體驗(yàn)所學(xué)專題的知識(shí)價(jià)值，提升綜合、靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。

比如，某地方制定草地利用長(zhǎng)期規(guī)劃時(shí)，要求每年的牛羊頭數(shù)增長(zhǎng)率保持在8%。教師引導(dǎo)學(xué)生分析該要求是否合理。學(xué)生必然會(huì)將每年牛羊頭數(shù)增長(zhǎng)率8%和“J型”增長(zhǎng)曲線聯(lián)系?！癑型”增長(zhǎng)要求的環(huán)境條件是無(wú)限資源，用有限的草地資源去保證“J型”增長(zhǎng)必將導(dǎo)致草地資源的嚴(yán)重破壞。學(xué)生切實(shí)感受到要合理利用草地資源就要符合種群數(shù)量變化規(guī)律，確定合理載畜量。

從能量流動(dòng)角度分析，教師可組織學(xué)生合作探討增加第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的輸入即固定太陽(yáng)能總量的措施。比如合理補(bǔ)播多種優(yōu)質(zhì)牧草籽等，既能實(shí)現(xiàn)退化草地的快速恢復(fù)，增強(qiáng)優(yōu)質(zhì)牧草的競(jìng)爭(zhēng)能力，提高草地的覆蓋率，又遵循物種的多樣性原理，增加植物的種類，提高草地的穩(wěn)定性。教師可利用資料展示一些措施的效果，如在土壤條件較好的退化草地上補(bǔ)播優(yōu)質(zhì)牧草能使其在2～3年內(nèi)恢復(fù)較高的載畜能力，補(bǔ)播可使草地生產(chǎn)力增加2～3倍。在此基礎(chǔ)上，教師再組織學(xué)生討論合理利用好第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量輸出的措施。如結(jié)合“S型”曲線確定環(huán)境容納量，避免超載放牧。通過(guò)定量研究能量流動(dòng)特點(diǎn)，利用林德曼的10%定律實(shí)現(xiàn)草畜平衡。同時(shí)調(diào)整能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?，如進(jìn)行蟲害、鼠害的防治。學(xué)生體驗(yàn)到研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)價(jià)值和意義，并形成綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

從物質(zhì)循環(huán)角度分析，草地枯落物通過(guò)分解向土壤釋放營(yíng)養(yǎng)元素是維持草地植被生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要來(lái)源，也是植物體將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)歸還的主要途徑，同時(shí)從土壤流出CO2在全球陸地碳循環(huán)中起非常重要的作用。在此基礎(chǔ)上，教師組織學(xué)生討論改善生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的措施。如通過(guò)松土的方式來(lái)加快土壤微生物分解作用，同時(shí)促進(jìn)植物根部的呼吸作用，增強(qiáng)對(duì)土壤中礦質(zhì)元素的吸收和利用。再資料展示效果：在羊草退化草地進(jìn)行的松土試驗(yàn)結(jié)果顯示，羊草地上生物量增加了49%，其他禾草比例由43%上升到57.2%，豆科比例由6.2%上升到12.3%，而菊科由41.14%下降到16.6%。學(xué)生在提出或了解這些具體措施時(shí)，實(shí)現(xiàn)了專題知識(shí)的綜合運(yùn)用。

傳統(tǒng)高三生物的專題復(fù)習(xí)以生物的基本知識(shí)、基本技能和基本方法的縱橫聯(lián)系，構(gòu)建出知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)。但這樣的知識(shí)體系往往是理想化的、模式化的，學(xué)生不能把由此形成的知識(shí)體系與實(shí)際問(wèn)題的解決很好地結(jié)合起來(lái)。如果以實(shí)際問(wèn)題的多個(gè)方面相聯(lián)系的知識(shí)來(lái)構(gòu)建專題復(fù)習(xí)體系，形成實(shí)際問(wèn)題和專題知識(shí)體系有機(jī)結(jié)合。每一個(gè)知識(shí)都是在一個(gè)有意義、有價(jià)值、具體的實(shí)際問(wèn)題情境中相互聯(lián)系構(gòu)建的，知識(shí)和實(shí)際問(wèn)題都不會(huì)處于“游離”狀態(tài)。學(xué)生在構(gòu)建專題知識(shí)的同時(shí)，對(duì)所學(xué)知識(shí)形成深刻的理解，并能運(yùn)用這些知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，發(fā)展能力。

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