建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)核心概念，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展

張小玲

摘 要 引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)核心概念，有利于學(xué)生從宏觀層面上認(rèn)識生命活動的規(guī)律，形成結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與能量、穩(wěn)態(tài)與平衡等基本的生命觀念，并且在概念的建構(gòu)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，通過理論聯(lián)系實(shí)際增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 生態(tài)系統(tǒng) 生命觀念 科學(xué)思維 社會責(zé)任感 核心素養(yǎng)

2016年9月，“中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”發(fā)布，這項(xiàng)權(quán)威研究成果對學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的內(nèi)涵、表現(xiàn)、落實(shí)途徑等做了詳細(xì)闡釋。成果指出：學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中，逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。其中，生物學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實(shí)情境中的生物學(xué)問題時所表現(xiàn)出來的必備品格和關(guān)鍵能力，主要包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任4個方面。

培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是生物課程的目標(biāo)和價值追求，需要落實(shí)到實(shí)際的生物教學(xué)過程中，需要在具體的生物知識的學(xué)習(xí)過程中實(shí)現(xiàn)。教師需要做的就是深入分析具體的教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生體會知識中蘊(yùn)含的生命觀念;引導(dǎo)學(xué)生通過推理、分析、演繹、歸納等思維過程主動獲取知識;充分利用教學(xué)素材引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究，培養(yǎng)科學(xué)探究能力;引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際探討與生物相關(guān)的社會問題，增強(qiáng)社會責(zé)任感。下面就人教版義務(wù)教育教科書生物學(xué)七年級上冊“生物與環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)”一節(jié)的教學(xué)進(jìn)行分析，探討在課堂教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的具體措施。

1 內(nèi)容分析

生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容能讓學(xué)生從宏觀的角度認(rèn)識生命現(xiàn)象和規(guī)律。在義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)中將“生物與環(huán)境”作為一個一級主題，其主要的內(nèi)容就是核心概念生態(tài)系統(tǒng)。人教版生物學(xué)教科書七年級上冊的第一單元中，“生物與環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)”一節(jié)內(nèi)容是學(xué)生第一次從理論上認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的概念、組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)以及自我調(diào)節(jié)能力等內(nèi)容，而生態(tài)系統(tǒng)有關(guān)知識在生物圈中的綠色植物、生物圈中的人以及生物圈中的其他動物幾個單元中都有進(jìn)一步的介紹，并且在高中階段將繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。所以，本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)能為學(xué)生后期的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

2 科學(xué)思維能力的培養(yǎng)

七年級學(xué)生已經(jīng)具有一定的邏輯思維能力，教師在教學(xué)中注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較、歸納、建立模型等思維活動，有助于他們發(fā)展科學(xué)思維。

2.1 從系統(tǒng)的角度建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的概念

在本節(jié)內(nèi)容教學(xué)之前，學(xué)生學(xué)習(xí)了生物與環(huán)境的關(guān)系，了解到生物與環(huán)境是相互影響的。在此基礎(chǔ)上，教師可以通過引入系統(tǒng)的概念讓學(xué)生理性分析生態(tài)系統(tǒng)的概念。首先，讓學(xué)生著眼生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)二字，提出問題：什么是系統(tǒng)？學(xué)生通過查找工具書能夠了解到：系統(tǒng)是由相互聯(lián)系的部分組成的統(tǒng)一整體。而通過回憶上一節(jié)課的內(nèi)容，學(xué)生能認(rèn)識到生物與環(huán)境是相互影響、彼此聯(lián)系，所以兩個部分相互聯(lián)系構(gòu)成了一個統(tǒng)一整體。這時，教師再讓學(xué)生分析生態(tài)系統(tǒng)的概念“我們把一定區(qū)域內(nèi)，生物與外界環(huán)境形成的統(tǒng)一的整體叫做生態(tài)系統(tǒng)”。學(xué)生就容易產(chǎn)生認(rèn)同感。該環(huán)節(jié)從系統(tǒng)的角度切入，聯(lián)系學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)理解生態(tài)系統(tǒng)的概念，注重了概念的生成過程，雖然比直接給出概念多用了幾分鐘的時間，但是能夠幫助學(xué)生深入理解生態(tài)系統(tǒng)的概念，同時可以幫助學(xué)生初步形成系統(tǒng)論的科學(xué)思維，以及對后續(xù)分析生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及相互關(guān)系做了鋪墊。

2.2 在模型建構(gòu)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

在理解生態(tài)系統(tǒng)的概念的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析“生態(tài)系統(tǒng)包括生物與無機(jī)環(huán)境兩個部分”。關(guān)于生物部分中不同生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，學(xué)生聯(lián)系已有經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛘J(rèn)識到：植物能夠制造有機(jī)物，動物需要消耗有機(jī)物，而細(xì)菌真菌等能夠分解動植物的有機(jī)物。進(jìn)而，學(xué)生總結(jié)得出生物可以分為生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者三大類。

這三類生物作為生態(tài)系統(tǒng)的組成成分必然存在著密切的聯(lián)系。教師提出問題：生態(tài)系統(tǒng)三種成分之間存在什么聯(lián)系呢？組織學(xué)生聯(lián)系已有知識和生活經(jīng)驗(yàn)以小組合作的形式進(jìn)行探討，并以文字和箭頭的方式表示它們之間的關(guān)系，建構(gòu)概念模型。其中，學(xué)生容易建構(gòu)起來的是生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的捕食關(guān)系。教師可以展示幾個具體而簡單的生態(tài)系統(tǒng)，讓學(xué)生分析生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的食物關(guān)系，都能通過捕食關(guān)系形成一條鏈狀結(jié)構(gòu)。這時，一些學(xué)生列出的食物鏈不夠完整或包括了不該有的部分，教師可引導(dǎo)學(xué)生比較幾個生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，歸納得出食物鏈的基本特點(diǎn)：起點(diǎn)是生產(chǎn)者，終點(diǎn)是該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)最高級別的消費(fèi)者，不包括分解者和無機(jī)環(huán)境。教師繼續(xù)展示一個較為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，要求學(xué)生找出其中生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的食物關(guān)系，從而確食物網(wǎng)的含義。

教師再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)植物的光合作用將無機(jī)環(huán)境和生產(chǎn)者聯(lián)系起來，根據(jù)分解者的分解作用將分解者和生產(chǎn)者、消費(fèi)者及無機(jī)環(huán)境聯(lián)系起來，建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的概念模型（圖1），讓學(xué)生可以更直觀地認(rèn)識到生態(tài)系統(tǒng)各種組分是相互聯(lián)系的。并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探究：各種組分的聯(lián)系有什么作用呢？學(xué)生已經(jīng)知道綠色植物能通過光合作用將無機(jī)物合成有機(jī)物，教師可以補(bǔ)充說明：這個過程中物質(zhì)（如二氧化碳）就從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生產(chǎn)者體內(nèi)，同時無機(jī)環(huán)境的光能也轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在有機(jī)物中。教師追問：各級消費(fèi)者攝食吃的是什么？為什么要吃？分解者為什么要分解動植物的遺體殘??？沒有分解者會怎么樣？最后，教師和學(xué)生共同整理思路，得出結(jié)論：生態(tài)系統(tǒng)各種成分之間的聯(lián)系可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的流動。

由于學(xué)生沒有具體學(xué)習(xí)光合作用、呼吸作用的過程，物質(zhì)和能量的概念也比較抽象，所以該部分內(nèi)容是教學(xué)難點(diǎn)。教師不宜為了完善生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)增加太多的內(nèi)容，以免造成學(xué)生的理解困難。因此，此時學(xué)生根據(jù)已有知識自主探究建構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)概念模型是不完整的，但是對于他們的自主探究能力、科學(xué)思維能力的培養(yǎng)起到很好的作用，也為以后進(jìn)一步認(rèn)識生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)搭建好了基礎(chǔ)的框架。

3 生態(tài)系統(tǒng)核心概念中的生命觀念

生命觀念包括對生命世界現(xiàn)象及其運(yùn)作規(guī)律的理解和認(rèn)識，是科學(xué)世界觀的組成部分。學(xué)生在掌握生物學(xué)概念性知識的基礎(chǔ)上形成生命觀念，有助于理解或解釋生命相關(guān)的現(xiàn)象和本質(zhì)。在生態(tài)系統(tǒng)組成成分及相互關(guān)系的教學(xué)過程中，教師利用建構(gòu)概念模型的方式讓學(xué)生認(rèn)識到：生態(tài)系統(tǒng)各組成成分之間具有一定的聯(lián)系。通過這些聯(lián)系，物質(zhì)和能量可以在不同的成分之間發(fā)生轉(zhuǎn)移，蘊(yùn)含了結(jié)構(gòu)與功能、生命活動離不開物質(zhì)和能量的基本生命觀念。

在生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的教學(xué)中，教師可以采用“設(shè)立情境一提出問題一自主探究一得出結(jié)論”的教學(xué)模式。教師展示問題情境：當(dāng)雨量充沛、氣候適宜時，草木生長十分繁茂，兔的數(shù)量會由于食物充足而大量增加，野兔的數(shù)量會不會無限增長？學(xué)生通過自主的探究，能夠認(rèn)識到：生態(tài)系統(tǒng)中生物的種類和數(shù)量是相對穩(wěn)定的，生態(tài)系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性，而這種穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn)是生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)的結(jié)果。學(xué)生通過探究和分析，體會穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀念。

4 分析實(shí)際問題，體會肩負(fù)社會責(zé)任的使命感

生態(tài)文明已經(jīng)上升到國家建設(shè)、社會文明的高度，中學(xué)生通過理論學(xué)習(xí)，知道了生態(tài)系統(tǒng)維持穩(wěn)態(tài)的原理和重要性，明確了人類在生態(tài)系統(tǒng)中的地位與作用，所以更應(yīng)該懂得保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性和緊迫性。教師要引導(dǎo)學(xué)生形成從自身做起，參與到生態(tài)文明建設(shè)的隊(duì)伍中的思想意識，體驗(yàn)肩負(fù)社會責(zé)任的使命感。

教師可以創(chuàng)設(shè)情境：一個池塘受到有機(jī)農(nóng)藥DDT的污染后，對其中的生物會造成哪些影響？在教師介紹了DDT進(jìn)入生物體后難以分解和排出體外的特點(diǎn)后，讓學(xué)生自行分析池塘中的藻類植物、水生昆蟲、小魚、大魚體內(nèi)DDT的濃度變化。經(jīng)過比較分析，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)這種有毒物質(zhì)在營養(yǎng)級越高的生物體內(nèi)積累越多，生成生物富集的概念。教師可以繼續(xù)展示科學(xué)報道：南極企鵝體內(nèi)發(fā)現(xiàn)DDT，通過原因分析讓學(xué)生認(rèn)識到環(huán)境污染造成危害的廣泛性。最后，學(xué)生討論“隨意丟棄廢舊物有沒有可能最終讓自己受毒害”。通過一系列的分析，學(xué)生能夠認(rèn)識到有毒物質(zhì)污染環(huán)境不是別處的事情，不是于己無關(guān)的事，而是會通過各種途徑危害到自身健康的事情，從而增加學(xué)生保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)、減少環(huán)境污染的責(zé)任感和緊迫意識。

生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，那么人類是不是就可以為滿足自己的需求而肆意破壞生態(tài)系統(tǒng)呢？教師引導(dǎo)學(xué)生分析：在草場上適度放牧，草場會由于牧草的不斷生長而維持原狀。如果牧場放養(yǎng)的牲畜太多，連草根都啃食掉了牧草還能長起來嗎？沒有了牧草的草原會變成什么樣子？通過推理想象，學(xué)生會得出：土地荒漠化，草原生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞的結(jié)論，也會意識到生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)維持穩(wěn)定的能力是有限的，人類需要保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)而不能肆意掠奪資源。這時，教師可聯(lián)系紙張的來源讓學(xué)生認(rèn)識到：為了保護(hù)環(huán)境，我們應(yīng)該從我做起，通過節(jié)約紙張等資源，減少對自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞。

綜上所述，生態(tài)系統(tǒng)是中學(xué)生物學(xué)科中一個重要的核心概念，內(nèi)涵非常的豐富，理論性較強(qiáng)，又和生活實(shí)際密切聯(lián)系。教師可通過充分挖掘，巧妙滲透可以培養(yǎng)學(xué)生初步形成結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)與能量、穩(wěn)態(tài)與平衡等基本的生命觀念，通過分析生態(tài)系統(tǒng)各成分間的聯(lián)系以及物質(zhì)和能量的變化，培養(yǎng)學(xué)生比較與歸納、建立模型、科學(xué)探究等科學(xué)思維能力的發(fā)展，注重理論聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生建立保護(hù)環(huán)境，減少污染的社會責(zé)任感。

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