“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”探究體驗式教學(xué)設(shè)計

柯展鴻　劉麗娜

摘 要：通過情境設(shè)置、合作探究和小組討論，讓學(xué)生完成對“生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)”等知識點的學(xué)習(xí);創(chuàng)設(shè)游戲“食物鏈兔子蹲”，加強學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)級的關(guān)系的印象和體驗;通過多種教學(xué)方法的運用，調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生合作交流、語言表述和歸納總結(jié)等方面的能力。

關(guān)鍵詞：生態(tài)系統(tǒng);合作探究;游戲體驗

1.教材分析

“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”是人教版普通高中新課標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書必修三第五章第一節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)在種群和群落的基礎(chǔ)上，講述了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，又為下一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。其中，“生態(tài)系統(tǒng)的成分”和“食物鏈和食物網(wǎng)”，是該節(jié)最重要的內(nèi)容。為充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，筆者通過精心設(shè)計，以問題為導(dǎo)向，讓學(xué)生積極開展小組討論，還創(chuàng)設(shè)了游戲“食物鏈兔子蹲”，讓學(xué)生在共同學(xué)習(xí)和游戲體驗中突破重點難點。

2.教學(xué)目標(biāo)

2.1知識與能力：識記生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu);理解生態(tài)系統(tǒng)四種組分的功能地位及相互關(guān)系;掌握營養(yǎng)級的概念以及營養(yǎng)級與食物鏈的關(guān)系;

2.2過程與方法：通過情境設(shè)置、合作探究、小組討論和游戲體驗等多種方法，調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生合作交流、語言表述和歸納總結(jié)等方面的能力;

2.3情感態(tài)度價值觀：認(rèn)同生物與環(huán)境是一個統(tǒng)一的整體，生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的、整體的系統(tǒng);初步形成生態(tài)學(xué)的觀點，確立辯證唯物主義自然觀和科學(xué)的世界觀。

3.教學(xué)過程

3.1視頻切入任務(wù)驅(qū)動

播放視頻《燈泡里的生態(tài)系統(tǒng)》[1]，展示一個小型燈泡系統(tǒng)的設(shè)計需要考慮到的，如材料的選擇和成分的搭配等問題，引導(dǎo)學(xué)生初步思考如何讓不同成分組合成一個整體，接著以“設(shè)計生態(tài)缸并繪畫和投影展示”（圖1）作任務(wù)驅(qū)動，輔以“請設(shè)計幾道與知識點：生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，有關(guān)的辨析題來考察班上的同學(xué)”（表1），達(dá)到激發(fā)學(xué)生的思考、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和交流探討的目的。

3.2問題導(dǎo)向規(guī)律總結(jié)

在學(xué)生展示并解答以上內(nèi)容后，教師進(jìn)一步提出問題：生態(tài)系統(tǒng)的幾種成分之間有什么聯(lián)系？用簡圖如何表示？如何快速識別簡圖中生態(tài)系統(tǒng)的各組分？預(yù)期學(xué)生根據(jù)書本和參考資料可以用箭頭和標(biāo)注將生態(tài)系統(tǒng)的幾種成分，即：生產(chǎn)者、消費者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量的關(guān)系搞清楚，并用字母和箭頭表示簡圖（圖2），其規(guī)律包括：①先找雙向箭頭，兩端連接的即為生產(chǎn)者或非生物的物質(zhì)和能量;②有兩個箭頭指向外側(cè)的為生產(chǎn)者，被兩個箭頭指向的為非生物的物質(zhì)和能量;③剩下兩種成分中，被箭頭指向的為分解者;最后，教師還可以將簡圖作變形（圖3），進(jìn)一步考察其他同學(xué)，達(dá)到鞏固、加深和應(yīng)用的目的。

3.3舉例分析游戲體驗

在學(xué)生明確了生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其相互之間的關(guān)系之后，教師引導(dǎo)學(xué)生明確生產(chǎn)者和消費者可以由食物關(guān)系構(gòu)成食物鏈，進(jìn)而讓學(xué)生舉例和設(shè)計一條食物鏈并對其成分和營養(yǎng)級進(jìn)行分析（表2），預(yù)期得到：“不同成分對應(yīng)的營養(yǎng)級不同，兩者之間總是相差一級”的結(jié)論。

在學(xué)生明確了食物鏈和食物網(wǎng)中生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)級的關(guān)系后，筆者創(chuàng)設(shè)了“食物鏈兔子蹲”挑戰(zhàn)賽，規(guī)則如下：隨機(jī)挑選挑戰(zhàn)者5人，分別抽取由教師準(zhǔn)備的角色卡紙（圖4），每張卡紙上包括食物鏈中的某一成分和相對應(yīng)的營養(yǎng)級，游戲過程中可指定卡紙上任意成分或等級的挑戰(zhàn)者完成“兔子蹲”，喊錯或蹲錯者淘汰，最后留在場上的同學(xué)獲勝。

通過游戲體驗，寓教于樂，既活躍課堂氣氛，又幫助了學(xué)生更好地記憶相關(guān)的知識點。

由于食物關(guān)系的復(fù)雜，不同的食物鏈交錯可以構(gòu)成食物網(wǎng)（圖5），則對食物網(wǎng)的研究就轉(zhuǎn)移到對營養(yǎng)位置、種間關(guān)系和食物網(wǎng)的復(fù)雜程度等相關(guān)問題的研究。如圖5中，蛇處于第3和第4營養(yǎng)級;蛇和貓頭鷹的關(guān)系為捕食和競爭;食物網(wǎng)的復(fù)雜程度取決于生物的種類，而非數(shù)量。

3.4課堂總結(jié)課后延伸

通過以上的學(xué)習(xí)，教師對本節(jié)課堂的內(nèi)容作總結(jié)：《生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)》一節(jié)主要內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，即生產(chǎn)者、消費者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量;其中生產(chǎn)者和消費者由于食物關(guān)系，構(gòu)成了食物鏈（捕食鏈）和食物網(wǎng)，即生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定功能，食物鏈和食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的渠道。另外，可以為學(xué)生拓展自然界中因食物關(guān)系而構(gòu)成的腐生鏈（如枯枝→蚯蚓→蜈蚣→鳥）和寄生鏈（如鳥→跳蚤→細(xì)菌→噬菌體），以達(dá)到開拓學(xué)生視野的目的。

4.教學(xué)反思

本節(jié)內(nèi)容較為簡單，適合多種教學(xué)方式[2，3]的實施以調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。筆者也通過精心設(shè)計和充分準(zhǔn)備，使學(xué)生在主動探索和體驗過程中高效地完成教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)過程中以學(xué)生為主體地位，通過一系列設(shè)計幫助學(xué)生對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的內(nèi)容進(jìn)行梳理，環(huán)環(huán)相扣，層層遞進(jìn)，既注重了課堂的趣味性和情景化，又鍛煉了學(xué)生合作交流、語言表述和歸納總結(jié)等方面的能力。不足的地方是探究活動多，課堂時間顯得比較緊湊，相應(yīng)的隨堂練習(xí)的時間不夠。

（基金項目：普通高中培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新型學(xué)生的實踐研究（理科綜合），No.GDJY-2019-W-a006）

參考文獻(xiàn)

[1]燈泡里的生態(tài)系統(tǒng)[EB/OL].https：//v.qq.com/x/page/s0556d83259.html，2017-9-30/2018-1-18.

[2]吳志強，郭蘭蘭.“起、承、轉(zhuǎn)、合”4步教學(xué)—以“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”教學(xué)為例[J].生物學(xué)通報，2015，50（4）：44-46.

[3]趙廣宇，羅詩語，李倩.“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能”的概念教學(xué)設(shè)計[J].生物學(xué)通報，2016，51（3）：18-20.

作者簡介：柯展鴻，男，1987-04，理學(xué)碩士研究生，中學(xué)一級教師