淺談年輪在生物課堂上的運(yùn)用

生物與環(huán)境關(guān)系是生物學(xué)相關(guān)課程的主要內(nèi)容之一，對(duì)該內(nèi)容的理解和掌握有助于提升學(xué)生自覺保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)和培養(yǎng)他們的可持續(xù)發(fā)展觀。傳授該方面知識(shí)的方式有很多種，例如課堂教學(xué)、室內(nèi)和野外的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)踐等。為了讓學(xué)生準(zhǔn)確快速地理解掌握該知識(shí)，并在掌握知識(shí)的過程中有意識(shí)地培養(yǎng)熱愛自然的情感、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)，下面以“制作樹木的年輪”的游戲來讓學(xué)生理解國家課程標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的中學(xué)生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中“生物與環(huán)境”關(guān)系的相關(guān)內(nèi)容。

生物所要生存的環(huán)境條件多種多樣，簡單可以概括為光照、溫度、水分、土壤、人的干預(yù)等方面。樹木的年輪承載著樹木生長全過程的信息，這種信息無不打下環(huán)境要素影響的烙印。如何通過游戲的實(shí)踐活動(dòng)方式讓大家深刻理解這種復(fù)雜的生物與環(huán)境關(guān)系呢？本游戲的設(shè)計(jì)思想是在理解掌握生物與環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，進(jìn)行對(duì)學(xué)生的生態(tài)環(huán)境意識(shí)教育。具體可以概括為是理解植物與環(huán)境密不可分，離開它生活的環(huán)境就會(huì)走向滅亡，不健康的環(huán)境不利于其成長。認(rèn)識(shí)自然界中存在競(jìng)爭，只有在競(jìng)爭中爭取所需的環(huán)境要素，才能夠立足于不敗之林。在掌握植物與環(huán)境知識(shí)的同時(shí)，注重學(xué)生之間對(duì)知識(shí)的理解與交流。

一、教學(xué)素材

一次性的紙碟子（20cm左右），鉛筆，紅、黃和藍(lán)色等塑料幣（各50枚），分別代表植物生長所需要的光照、溫度、水分等環(huán)境要素（根據(jù)教學(xué)區(qū)域或需要也可以多設(shè)計(jì)一些其他顏色的塑料幣，因影響植物生長的要素有很多且有很大的區(qū)域差異性）。

二、實(shí)施步驟

（1）提出問題。例如，樹木的重要性是什么？樹木的生長需要什么？什么要素可以代表樹木的生長動(dòng)態(tài)……（2）請(qǐng)用鉛筆勾勒出樹木的年輪到紙碟子上。（3）小組成員之間交換自己的作品，分享并解釋為何要這樣描繪。（4）集體到室外有樹木生長的開闊的地方，討論植物生長所需要的環(huán)境要素。（5）拿出事先準(zhǔn)備的彩色的塑料幣，給大家解釋幾種顏色所代表的環(huán)境要素（例如，光、溫、水等）。（6）找一片空地或草坪，畫一個(gè)10～15m直徑的圓，請(qǐng)大家到圓內(nèi)，各自站在自己所分發(fā)的紙碟子上（每人代表一棵樹，不能移動(dòng)）。（7）由組織者拿著一個(gè)裝有各色塑料幣的容器，隨機(jī)抓出其中的塑料幣去撒，直到撒完為止。（8）發(fā)令讓每個(gè)參與者在自己的身體所及的范圍內(nèi)去拾這些塑料幣，直到所有的塑料幣全部被拾起。⑨讓每個(gè)人清點(diǎn)自己所得的各色塑料幣的個(gè)數(shù)，并記錄到紙上。如果有參與者沒有撿到其中任何一個(gè)顏色的塑料幣就要被淘汰，因?yàn)槿鄙偃魏纹渲幸粋€(gè)環(huán)境要素樹木都不可能生存。（10）重復(fù)（7）～（9）步驟4～7次，每一次代表一年，形成一圈樹木的年輪。（11）整理這幾輪的數(shù)據(jù)，一個(gè)塑料幣代表可以生長0.1cm的寬度。不同環(huán)境因素對(duì)樹木生長貢獻(xiàn)的比重各不相同。例如，干旱區(qū)水分的重要性可能要大于氣溫，貢獻(xiàn)率大。寒冷地區(qū)溫度的貢獻(xiàn)可能大于水分，總之根據(jù)情況而定，但總和是100%。例如，假設(shè)游戲中有三種因子影響樹木生長，包括光照、土壤、水分。它們的貢獻(xiàn)率分別可以是30%、30%、40%，也可以是15%、45%、40%。（12）依據(jù)步驟（11）的數(shù)據(jù)，計(jì)算自己樹木年輪的寬度，重新修訂自己樹木的年輪，并在組內(nèi)交換新的作品，探討前后的差異性及其產(chǎn)生的原因。（13）在整個(gè)參與活動(dòng)的人群中討論分享實(shí)驗(yàn)心得，理解植物與環(huán)境的關(guān)系。

三、注意事項(xiàng)

其一，游戲開始前要引導(dǎo)學(xué)生理解地球上光照、溫度、水分等環(huán)境要素及其在地球上分布的特征；其二，注意在游戲過程中，對(duì)中間出局學(xué)生的精神安撫，說明這是游戲，實(shí)際自然界的生物就是有生長、衰老、死亡的過程，并理解自然過程有其哲學(xué)含義；其三，游戲過程中引導(dǎo)學(xué)生享受分享知識(shí)和信息的快樂。該教學(xué)模式是一種“體驗(yàn)式學(xué)習(xí)”的教學(xué)方法，使書本上“生物與環(huán)境關(guān)系”這一相對(duì)抽象、乏味、枯燥的知識(shí)點(diǎn)變得生動(dòng)、形象、容易理解。同時(shí)，通過學(xué)生的形象扮演一棵樹的角色，不僅強(qiáng)調(diào)了活動(dòng)的“感悟”，還促進(jìn)了學(xué)生情感的分享，提高了學(xué)習(xí)該方面知識(shí)的熱情。本游戲使他們對(duì)身邊枝繁葉茂的植物不再熟視無睹，而是深刻認(rèn)識(shí)到了植物生長的艱辛。在理解光、溫、水等生態(tài)因子對(duì)植物生長起重要作用的基礎(chǔ)上，也深刻認(rèn)識(shí)到自然界存在著競(jìng)爭，存在著適者生存。