基于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”同課異構(gòu)評析

王德枝

新一輪課程和高考的改革推行，要求教師要與時(shí)俱進(jìn)，各地的教研進(jìn)一步地加強(qiáng)。教學(xué)中，需要教師將生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落地成為了熱點(diǎn)話題。以下以兩節(jié)“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”同課異構(gòu)為例進(jìn)行分析，以期望學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂更好地得到落實(shí)。

1 “生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”的課堂教學(xué)呈現(xiàn)與分析

1.1教師甲的課堂教學(xué)呈現(xiàn)

教師甲以泉港發(fā)生了手機(jī)刷屏的碳九泄漏事件引入：碳九有一定的毒性，引起了短暫的搶鹽熱潮，造成了當(dāng)?shù)厮Y源和海產(chǎn)品的污染。碳九泄露事件發(fā)生后，相關(guān)環(huán)保部分積極進(jìn)行了生態(tài)恢復(fù)。教師從生態(tài)恢復(fù)過渡到生態(tài)系統(tǒng)概念的學(xué)習(xí)，接著以“寶蓋山、寶蓋山上的全部馬尾松及寶蓋山上的所有生物”區(qū)別種群、群落及生態(tài)系統(tǒng)。教師展示一些生態(tài)圖片，引導(dǎo)學(xué)生說出生態(tài)系統(tǒng)的含義，并進(jìn)行分類。教師引導(dǎo)學(xué)生觀察池塘生態(tài)系統(tǒng)，提出問題：這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中有哪些生物？盡可能說出它們的名稱，按照營養(yǎng)方式及在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，試著把生物進(jìn)行分類？這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)除了生物之外，還有哪些成分？學(xué)生回答后，教師補(bǔ)充完善，再進(jìn)行以下5個(gè)活動。在每個(gè)活動后，教師進(jìn)行歸納解決，再進(jìn)行下一個(gè)活動。

活動一：閱讀書本90頁，完善學(xué)案相關(guān)表格（表1）的內(nèi)容。

活動二：將下列的生物進(jìn)行分類，并把相應(yīng)的符號填到相應(yīng)的橫線上。

①菟絲子;②藍(lán)藻;③蚯蚓;④病毒;⑤寄生細(xì)菌;⑥蜣螂;⑦香菇;⑧硝化細(xì)菌。

生產(chǎn)者：___ ;消費(fèi)者：____;

分解者：____。

活動三：小組合作探究：完善生態(tài)系統(tǒng)各組成成分之間關(guān)系的模型（用箭頭和適當(dāng)?shù)奈淖滞晟茍D1的構(gòu)建）。

模型建構(gòu)互動，學(xué)生合作探究。一個(gè)學(xué)習(xí)小組用磁性貼片和粉筆在黑板上構(gòu)建了生態(tài)系統(tǒng)組成成分之間的關(guān)系模型，其他學(xué)生在原座位上進(jìn)行小組內(nèi)合作構(gòu)建模型。分析模型后，教師由模型中的生產(chǎn)者與消費(fèi)者存在著捕食關(guān)系，聯(lián)系到食物鏈和食物網(wǎng)的學(xué)習(xí)，以“青草→食草昆蟲→青蛙→蛇→貓頭鷹”食物鏈為例，引導(dǎo)學(xué)生分析營養(yǎng)級和消費(fèi)者級別，進(jìn)行小結(jié)食物鏈的特點(diǎn)：起點(diǎn)、終點(diǎn)、成分和種間關(guān)系。

活動四：教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)（圖2）某草原生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的模型，回答問題：

①圖中有幾條食物鏈？寫出其中最長的食物鏈。

②第二營養(yǎng)級的動物有哪些？鷹占有哪幾個(gè)營養(yǎng)級？

③草和兔、兔和鼠的關(guān)系分別是什么？

④圖中的食物鏈為什么能構(gòu)成食物網(wǎng)？

⑤如果要構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，除了圖中的成分外還需要哪些成分？

活動五：①根據(jù)種群數(shù)量變化曲線圖（圖3）構(gòu)建食物鏈（網(wǎng)）。

②根據(jù)（表2）重金屬、DDT等有害物質(zhì)的積累量“由少到多”構(gòu)建食物鏈（網(wǎng)）。

③根據(jù)有機(jī)物總量（圖4）“由多到少”構(gòu)建食物鏈（網(wǎng)）。

④根據(jù)捕食關(guān)系構(gòu)建食物鏈（網(wǎng)）：生物丙以生物甲和生物乙為食，生物丁以甲、乙、丙為食，生物戊以生物丁為食，請寫出食物網(wǎng)。

最后，教師甲通過練習(xí)環(huán)節(jié)來完成本堂課內(nèi)容小結(jié)。

1.2教師乙的課堂教學(xué)呈現(xiàn)

教師乙展示圖片，提出問題：一個(gè)池塘中所有的羅非魚叫什么？池塘中除了羅非魚，還有哪些生物？一個(gè)池塘中所有的生物叫什么？再播放指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并制作生態(tài)缸的錄像，引入生態(tài)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。視頻中的解說詞有：實(shí)驗(yàn)用具（沙土、鵝卵石或小石塊、含腐殖質(zhì)多的花土，羽毛草、苔蘚、雜草早熟禾狗牙根、仙人掌、水棉、黑藻、蝦、田螺、羅非魚、烏龜）、實(shí)驗(yàn)步驟：

①首先制作一個(gè)玻璃缸，玻璃缸長80 cm、寬40 cm。玻璃缸應(yīng)該放在通風(fēng)，有光的室內(nèi)，但避免陽光。

②在玻璃缸底部的1/2范圍內(nèi)，鋪上花土，角落處鋪上沙土堆，土層整體形成一個(gè)坡面，坡高10 cm。

③在土層下面鋪上一層鵝卵石或小石塊，防止滑坡。

④接著，種植植物。在泥土層中種上雜草，在沙土層中種上仙人掌。在另一半的缸底，鋪上小碎石。

⑤接下來，加水，水深約8 cm。

⑥在水中加入羽毛草、水棉和黑藻，小石塊上鋪上苔蘚，水中加入田螺、蝦、羅非魚。在泥土層上放入烏龜。

⑦生態(tài)缸就制作完成了。

引入之后，教師乙通過8個(gè)問題串聯(lián)了整節(jié)課：

①生態(tài)缸所用的材料及實(shí)驗(yàn)用具和群落相比，多了哪些部分，這一部分統(tǒng)稱為什么？（歸納總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)是由生物群落和無機(jī)環(huán)境組成）

②生態(tài)缸的結(jié)構(gòu)由什么組成？它們之間是孤立的嗎？（通過細(xì)胞膜的磷脂組成的雙分子層結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)）

③步驟①中，玻璃缸為何要放在通風(fēng)，有光的室內(nèi)，但避免陽光直射？（分析非生物的物質(zhì)和能量的種類、作用和地位）

④步驟④中，植物根吸收了什么物質(zhì)，葉合成了什么物質(zhì)？步驟⑥中加入的生物，哪些是自養(yǎng)型生物？哪些是異養(yǎng)型生物？（引導(dǎo)學(xué)生思考和表達(dá)，通過師生對話，及時(shí)反饋生態(tài)系統(tǒng)概念的學(xué)習(xí)情況，達(dá)到“已誘達(dá)思”的目的）植物就是生產(chǎn)者嗎？（分析生產(chǎn)者的歸類、種類、作用和地位）

⑤步驟⑦中的動物，哪些是植食性的，哪些是肉食性，哪些是雜食性的？動物就是消費(fèi)者嗎？（分析消費(fèi)者的分類、歸類、作用和種類）

⑥植物的枯枝敗葉，動物的尸體糞便到哪里去了？微生物就是分解者嗎？（學(xué)生分組討論、分析問題。教師通過把問題分解在情景中，層層遞進(jìn)提出問題，引導(dǎo)學(xué)生逐步思考，根據(jù)所學(xué)知識和生活經(jīng)驗(yàn)解決生物問題。）

⑦圖中共有多少條食物鏈？什么叫營養(yǎng)級？最長的食物鏈有幾個(gè)營養(yǎng)級？（以“水棉→蝦→烏龜”食物鏈為例，歸納總結(jié)食物鏈的基本模式：生產(chǎn)者+不同級別的消費(fèi)者）

⑧第三營養(yǎng)級的動物有哪些？烏龜占有哪幾個(gè)營養(yǎng)級？烏龜和蝦的種間關(guān)系是什么？（通過問題引導(dǎo)學(xué)生得出食物網(wǎng)復(fù)雜程度與“一對多、多對一”的食物有關(guān)。在食物網(wǎng)中，兩種生物的種間關(guān)系可以出現(xiàn)多種情況。通過師生互動、生生互動多項(xiàng)交流，學(xué)生將知識內(nèi)化和遷移。）

教師乙以板書補(bǔ)充為主作為總結(jié)，師生共同回顧所學(xué)內(nèi)容完善了一只“蝴蝶”板書，然后再進(jìn)行當(dāng)堂練習(xí)鞏固。

1.3課堂分析

有趣的引入能較快調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力。兩位教師設(shè)計(jì)的引入環(huán)節(jié)都很不錯(cuò)，雖然方式不同，但都達(dá)成了目的。教師甲通過新聞熱點(diǎn)的引入，吸引學(xué)生對碳九泄漏事件的思考，旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)同保護(hù)環(huán)境的觀點(diǎn)。教師乙不僅通過池塘例子將種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系起來，又通過生態(tài)缸設(shè)計(jì)和制作的錄像，引導(dǎo)學(xué)生思考：生態(tài)系統(tǒng)組成成分是什么？各成分間的關(guān)系是什么？如何構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)？

兩位教師均能完整地完成該堂課的教學(xué)，達(dá)成教學(xué)任務(wù)。建模能力被認(rèn)為是將來學(xué)生從事科學(xué)研究的必備能力。教師甲給學(xué)生留足活動時(shí)間，學(xué)生通過建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)各組成成分之間的模型和食物鏈（網(wǎng)）模型建構(gòu)，以提高生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)生在動手建構(gòu)模型中，充分發(fā)揮了學(xué)習(xí)的主體作用。教師甲在生態(tài)系統(tǒng)組成成分教學(xué)時(shí)，通過學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材并獲取信息作答，此過程能逐步培養(yǎng)學(xué)生獲取信息的能力。而在食物網(wǎng)教學(xué)時(shí)，使用了問題串，層層關(guān)聯(lián)，引導(dǎo)學(xué)生思考，以食物鏈知識應(yīng)用到食物網(wǎng)的認(rèn)識。最后的信息構(gòu)建食物鏈和食物網(wǎng)更是對知識的進(jìn)一步升華。此互動以問題為驅(qū)動，由易到難的問題使全班的學(xué)生的學(xué)習(xí)得到升華，也是對食物鏈所學(xué)知識的直接應(yīng)用，提高了學(xué)習(xí)的針對性。

教師乙以生態(tài)缸的制作及各成分分析貫穿整堂課，設(shè)計(jì)獨(dú)特。對生態(tài)系統(tǒng)組成成分分析時(shí)，更是能引經(jīng)據(jù)典，古詩文信手拈來，體現(xiàn)了該教師極大的語言表達(dá)能力和文學(xué)素養(yǎng)。教師巧妙地設(shè)計(jì)了8個(gè)問題，每個(gè)問題設(shè)置都是通過精心設(shè)計(jì)，問題間連貫性強(qiáng)，以教科書知識為載體設(shè)置環(huán)環(huán)相扣的問題串，引發(fā)學(xué)生思考并逐步解決問題，符合由易到難的認(rèn)知規(guī)律。

在教學(xué)小結(jié)時(shí)，兩位教師都能把本堂課的主干內(nèi)容再次呈現(xiàn)給學(xué)生，有利于基礎(chǔ)的掌握。教師甲通過練習(xí)檢測對課堂進(jìn)行總結(jié)，加深了主干知識的理解。教師乙以“蝴蝶”形式的板書完善作為總結(jié)，給學(xué)生以耳目一新的感覺，把美育融合到了課堂，促使學(xué)生對該部分的主干有清新形象的印象。

2課堂思考

2.1 創(chuàng)設(shè)情境是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的利器

教師甲在課堂引入中創(chuàng)設(shè)碳九泄漏的事件情景，讓學(xué)生了解到了碳九的危害，同時(shí)也讓學(xué)生能夠以造福人類的態(tài)度和價(jià)值觀，關(guān)注涉及碳九的社會議題，形成參與環(huán)境保護(hù)的責(zé)任意識。教師乙通過讓學(xué)生動手制作生態(tài)缸，課堂中再分析設(shè)計(jì)的原因，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)際相結(jié)合。學(xué)生在較好地理解生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，有助于形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀，形成科學(xué)的自然觀和世界觀，解決實(shí)際問題。在學(xué)生學(xué)習(xí)某個(gè)知識點(diǎn)后，教師要盡量進(jìn)行現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活的情景的創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生將知識學(xué)以致用，不僅可以提高其學(xué)習(xí)的興趣，也能提高其學(xué)習(xí)的針對性和有效性。

2.1 以學(xué)生為主體是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵

教師甲在課堂中設(shè)計(jì)了5個(gè)活動環(huán)節(jié)：閱讀課本，填寫學(xué)案表格;圖文歸納生物成分;分組討論生態(tài)系統(tǒng)各組成成分之間關(guān)系的模型建構(gòu);食物網(wǎng)問題串的作答;依據(jù)信息寫出食物鏈和食物網(wǎng)。這樣在課堂互動中充分體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，教師只是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和幫助者。另外，在學(xué)案填寫環(huán)節(jié)中，利用“希沃教學(xué)助手”直接展示學(xué)生的作答情況，讓學(xué)生很直觀認(rèn)識到其他小組的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生在小組合作中，體驗(yàn)與他人合作、探究，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛，從而形成生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。模型建構(gòu)有助于將知識系統(tǒng)化，提高學(xué)生收集信息，應(yīng)用知識的能力，推動思維發(fā)展。

教師乙在課堂中讓學(xué)生通過設(shè)置的問題小組討論，分時(shí)間段逐步完成學(xué)案，再讓個(gè)別組員回答作答內(nèi)容，教師再引導(dǎo)歸納出正確的答案。此過程充分利用先學(xué)后教的模式，在引導(dǎo)學(xué)生回答時(shí)，又提出了非常有引導(dǎo)的問題讓學(xué)生再思考，把學(xué)習(xí)時(shí)間歸還學(xué)生，對學(xué)生學(xué)習(xí)思維引領(lǐng)很到位，有助于學(xué)生將生態(tài)缸制作與本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)緊密地聯(lián)系在一起。

2.3 實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的主要途徑

生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)素養(yǎng)都提出了更高的要求。學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以針對日常生活中和實(shí)驗(yàn)過程中的生物學(xué)問題和生物學(xué)現(xiàn)象，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和自主探究實(shí)驗(yàn)，最后對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、交流與討論，甚至進(jìn)一步進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，逐步形成科學(xué)的探究意識。在實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生逐步學(xué)會團(tuán)隊(duì)合作，形成敢于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的精神。

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