周穎

摘要 基于生物學(xué)核心素養(yǎng)的生命觀念、科學(xué)探究、理性思維、社會責(zé)任四大維度，以“食物網(wǎng)”一節(jié)的教學(xué)為例，立足教材，結(jié)合初中生的認(rèn)知規(guī)律，建立大單元學(xué)習(xí)背景，聯(lián)系生活創(chuàng)造性整合素材，通過組織和開展多樣的學(xué)習(xí)活動，在夯實(shí)概念的同時，嘗試具體落實(shí)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

關(guān)鍵詞 概念教學(xué) 核心素養(yǎng) 食物網(wǎng)

中圖分類號 G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

文件編號：1003-7586（2018）11-0073-04

在新的一輪課改中，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)，成為生物學(xué)課堂的價值追求。核心素養(yǎng)主要是指學(xué)生能適應(yīng)個人終身發(fā)展所需的必備品格和關(guān)鍵能力，是成長為合格公民所必須的情感態(tài)度和價值體系，包含生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維和社會責(zé)任四大要素。而概念是思維的產(chǎn)物，處于學(xué)科中心位置，在2011版初中生物課標(biāo)中明確提出要關(guān)注重要概念的學(xué)習(xí)，建立科學(xué)概念，幫助學(xué)生初步形成科學(xué)探究和實(shí)踐能力，樹立人與自然和諧發(fā)展的意識，確立科學(xué)的世界觀。因此，教師在初中生物學(xué)教學(xué)中注重概念教學(xué)，能促進(jìn)學(xué)生保持和遷移價值觀，有利于支撐核心素養(yǎng)的進(jìn)階。下面以蘇科版初中《生物學(xué)》七上第六章第二節(jié)“食物網(wǎng)”為例，立足教材，設(shè)計多樣的學(xué)習(xí)活動，促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)重要概念，促進(jìn)其核心素養(yǎng)的提升。

1確立概念教學(xué)的思路及核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方向

本節(jié)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了食物鏈概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入了解生態(tài)系統(tǒng)中各種生物間錯綜復(fù)雜的食物關(guān)系。本課重點(diǎn)和難點(diǎn)：建立食物網(wǎng)的概念，初步理解食物鏈（網(wǎng)）是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道。該部分內(nèi)容比較抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)中會有一定的困難。因此在課堂教學(xué)中，教師要從書本出發(fā)，立足生活，通過圖片分析、科學(xué)探究、模型建構(gòu)等多種方式，讓學(xué)生親身發(fā)現(xiàn)生物界的現(xiàn)象和規(guī)律，在理解概念內(nèi)涵和本質(zhì)的基礎(chǔ)上，建立生物與環(huán)境密切相關(guān)的核心思想。具體概念的教學(xué)策略如圖1所示。

2聯(lián)系學(xué)情，情境激趣，夯筑生命觀念

物質(zhì)和能量觀是本課核心的生命觀點(diǎn)。在生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)合成與分解總是伴隨著能量的吸收與釋放。因此物質(zhì)和能量觀一直貫穿著初高中的生物教學(xué)，但對形象思維為主的初中生來說，該觀點(diǎn)過于抽象，無法建立長效的應(yīng)答。縱觀教材，初一的學(xué)生對物質(zhì)和能量已有接觸，如在七年級上冊第三章第一節(jié)“多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)”中，已分析過三種角色間有機(jī)物與無機(jī)物之間的轉(zhuǎn)換;在第四章第一節(jié)“植物的光合作用”中，又從物質(zhì)和能量角度已經(jīng)歸納過光合作用的實(shí)質(zhì);在第五章“人體的物質(zhì)和能量來源于食物”中，又探究了食物中含有營養(yǎng)物質(zhì)和能量。在實(shí)際教學(xué)中，教師可精心安排教材中已學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，埋下探究物質(zhì)和能量的主線，組織多種學(xué)習(xí)活動，充分的開展交流和討論，讓生命觀念深入人心。具體做法如下：

導(dǎo)入環(huán)節(jié)：教師可請學(xué)生打一諺語：形容在一個地方兩個強(qiáng)者不能相容。在熱烈的氣氛中，學(xué)生齊聲說出答案“一山不容二虎”。隨后，教師進(jìn)一步拋疑：是什么原因？學(xué)生甲說：“是由于食物不充足導(dǎo)致?！睂W(xué)生乙說：“是由于能量供應(yīng)出了問題?！苯處熆闪舫鰬夷?，在上完新課后再評價。

探究前的知識儲備：教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)綠色植物在光合作用中的物質(zhì)變化和能量變化的實(shí)質(zhì)，重點(diǎn)回顧化學(xué)能貯存在有機(jī)物中的要點(diǎn)，點(diǎn)亮學(xué)生思維中關(guān)于能量和物質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)，也為后面的探究埋下伏筆。

案例探究中的起承轉(zhuǎn)合：因食物網(wǎng)的要素和規(guī)律也隱含在生態(tài)系統(tǒng)中，教師可從學(xué)生已學(xué)過的生態(tài)系統(tǒng)的成分人手：先回顧各生物間物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律，再推理能量的變化，思考能量的流動與物質(zhì)的變化路徑是否重合，尋找兩者之間的關(guān)聯(lián)，突破難點(diǎn)。

這樣的設(shè)計充分尊重學(xué)生的前概念范疇，注重前后呼應(yīng)，使學(xué)生感受到從物質(zhì)和能量角度來思考本課的問題能夠更貼近事物的真相。巧妙的是，本課中涉及到能量釋放的知識需要到后一章節(jié)才學(xué)到，學(xué)生有疑惑之余正好可以作為后面學(xué)習(xí)呼吸作用中“物質(zhì)和能量觀”的伏筆，讓課堂留有余味。

3鋪設(shè)梯度，注重探究，提升實(shí)踐能力

美國著名教育家杜威提出，教學(xué)不應(yīng)是直截了當(dāng)?shù)刈⑷胫R，而應(yīng)誘導(dǎo)學(xué)生在活動匯總得到經(jīng)驗和知識。新課標(biāo)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，就是力圖改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，幫助學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)，而且關(guān)注創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在教學(xué)中，教師應(yīng)該針對學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，創(chuàng)造性地組織探究活動，讓學(xué)生立足書本，進(jìn)行層層遞進(jìn)地觀察、實(shí)驗，收集和分析證據(jù)，在體驗探究的過程中，形成一定的科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度與價值觀，激發(fā)創(chuàng)新意識。

本課中，按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，教師把對食物網(wǎng)的探究進(jìn)行梯度設(shè)計，首先請學(xué)生閱讀《有趣的“貓和牛”》，學(xué)習(xí)達(dá)爾文研究食物網(wǎng)的方法和角度。學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)量變化后，也領(lǐng)悟到了尋找生物間的關(guān)系是蘊(yùn)含在其中的方法。教師再請學(xué)生結(jié)合一日三餐，思考：人是否屬于食物鏈（網(wǎng)）中的一員？我們從食物中獲得了什么？能量主要儲存在哪里？引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)量、物質(zhì)、能量三個角度進(jìn)行探究。為了提升探究的有效性，教師進(jìn)一步組織如下活動：

活動一：選一選。觀察書本“草-兔-狐貍”的圖片，小組討論把三色（各有大、中、?。﹫D形放入表1中。

學(xué)生活動完成后，教師提供圖片（圖1、圖2），引導(dǎo)學(xué)生分析后比對答案。

活動一為探究食物網(wǎng)提供了解決問題的主思路。彩色圖形的活動設(shè)計，迎合初一學(xué)生喜愛動手、形象思維較強(qiáng)的認(rèn)知特點(diǎn)，而且貼合學(xué)生的學(xué)情，如淀粉遇碘酒呈藍(lán)色，所以有機(jī)物用藍(lán)色圖形表示;燃燒花生放出橘色火苗，所以用橘色表示能量?；顒又荚谧寣W(xué)生直觀地感受到各生物體內(nèi)物質(zhì)和能量的存在與差別。但要解決食物鏈中物質(zhì)和能量如何變化這個難點(diǎn)，需要通過后續(xù)的活動來探究。

活動二：尋找物質(zhì)變化的規(guī)律。教師引導(dǎo)學(xué)生回顧生態(tài)系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)，先組織各小組討論圖3并交流。學(xué)生得出規(guī)律1：物質(zhì)在食物鏈的生物間進(jìn)行循環(huán)。學(xué)生再通過觀察池塘中魚類餓食物鏈，推理食物鏈中有毒物質(zhì)的傳遞規(guī)律：有毒物質(zhì)沿食物鏈富集。

活動三：尋找能量傳遞的規(guī)律。教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合書本102頁的知識，用彩色木棒標(biāo)識出主圖中能量的流動途徑。此部分在高中會詳細(xì)學(xué)習(xí)，為了降低難度，教師提供下列提示：

紅色木棒——光能（太陽）;

藍(lán)色木棒——生物體間傳遞的化學(xué)能;

黃色木棒——生物體釋放的熱能（體溫）;

紫色木棒——流向分解者的能量（尸體廢物）。

學(xué)生討論后完成圖4，進(jìn)一步思考下列問題：（1）該食物鏈中能量的最終來源是哪里？（2）能量流動的路線是怎樣的？（3）能量進(jìn)入生產(chǎn)者的途徑是什么？（4）上一級能量能否全部傳給下一級？（5）能量的傳遞效率是多少？能否倒流？

設(shè)計意圖：通過鋪設(shè)梯度，兩個活動都巧妙地化解了本課的難點(diǎn)，用形象地模型建構(gòu)清晰地梳理了物質(zhì)循環(huán)和能量流動的規(guī)律，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)了概念的螺旋式上升。至此，學(xué)生能夠更好地解答“一山不容二虎”的奧秘。

活動四：換位思考。至此，學(xué)生已能得出數(shù)量、物質(zhì)、能量三圖形的正確擺放方式。隨后，教師交換橫向和縱向的名稱，再次邀請學(xué)生擺出圖形。圖形變化如圖5所示。

設(shè)計意圖：藝術(shù)家羅丹曾經(jīng)說過：“換個角度看問題，生命會展現(xiàn)出另一種美。生活中不是缺少美，而是缺少發(fā)現(xiàn)。”本活動讓學(xué)生領(lǐng)略到同樣的事物關(guān)系經(jīng)過不同的思維角度后呈現(xiàn)出不同的結(jié)果，巧妙的是最后生成的三座金字塔也是生態(tài)學(xué)上著名的數(shù)量、生物量、能量金字塔，這個發(fā)現(xiàn)不僅激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣，也開拓了學(xué)生的眼界和思維。

4聯(lián)系生活，建構(gòu)模型，培養(yǎng)理性思維

科學(xué)思維是指尊重事實(shí)和證據(jù)，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)的求知態(tài)度，運(yùn)用科學(xué)的思維方法認(rèn)識事物、解決實(shí)際問題的思維習(xí)慣和能力。初中學(xué)生正處于感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的階段，因此教師在教學(xué)中盡量聯(lián)系生活原型，從中提煉相似的感性材料，并精心設(shè)計問題串，引導(dǎo)學(xué)生在逐步構(gòu)建概念的過程中發(fā)展理性思維。

在本課中，為了更好地幫助學(xué)生理解在生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動有何意義。教師播放花鳥市場的水循環(huán)盆景動態(tài)圖，并提供下列問題供學(xué)生分析：水的流向是什么？會流完嗎？玻璃球和水車為何能轉(zhuǎn)動？該裝置運(yùn)轉(zhuǎn)離不開什么？經(jīng)過交流后達(dá)成共識：水的循環(huán)——物質(zhì)循環(huán);玻璃球和水車的轉(zhuǎn)動都需要水能的推動——物質(zhì)是能量的載體;該裝置離不開供電——外界要供能。并由此在圖3的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加入能量，聯(lián)合生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)概念，構(gòu)建概念圖模型（圖6）。當(dāng)學(xué)生從生物圈的角度思考后，也就能理清生態(tài)系統(tǒng)的能量來源和食物來源，以及真正地理解為何食物鏈（網(wǎng)）是物質(zhì)和能量流動的渠道這一難點(diǎn)。

概念圖模型的建立能夠幫助學(xué)生快速理清各概念之間的聯(lián)系，特別有利于聯(lián)系前后章節(jié)，建立大單元學(xué)習(xí)背景，在整體教育思想的指導(dǎo)下，高瞻遠(yuǎn)矚地看問題。

5貼近時事，多維分析，增強(qiáng)社會責(zé)任

作為生物圈中的一員，人類的活動對生物圈有重要影響。為了讓學(xué)生有切身體會，在本課中，教師請學(xué)生閱讀書本上的4個案例，要求小組討論，并發(fā)揮聯(lián)想交流啟示。

案例1：“農(nóng)田”。思考：如果植物全都枯死，請用能量流動的原理來解釋最先受到影響的是哪些生物？其他生物會受到影響嗎？

案例2：“野味”。思考：近50年田鼠數(shù)量發(fā)生怎樣的變化？原因是什么？

案例3：“打狼”。思考：文中植物、鹿、狼的數(shù)量是如何變化的？你認(rèn)為狼在這個生態(tài)系統(tǒng)中有什么作用？怎樣才能有效地保護(hù)好鹿？

案例4：“可怕的殺蟲劑DDT”。思考：DDT殺蟲效果顯著，為何被許多國家禁用？

學(xué)生經(jīng)過交流發(fā)現(xiàn)：破壞生態(tài)系統(tǒng)中任意一類角色（生產(chǎn)者、初級消費(fèi)者、次級消費(fèi)者）都會影響生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動，從而導(dǎo)致失去生態(tài)平衡。值得反思的是，大多數(shù)的破壞罪魁禍?zhǔn)锥际侨祟?，從而從情感上認(rèn)同人與自然和諧發(fā)展的意義，增強(qiáng)社會責(zé)任感，形成保護(hù)環(huán)境的意識。

綜上，在概念教學(xué)中，課程內(nèi)容是發(fā)展學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要載體，是實(shí)現(xiàn)“立德樹人”的重要抓手。教師可以概念教學(xué)為重要載體，在滿足面向全體學(xué)生、提高生物科學(xué)素養(yǎng)、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)、注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系的課程目標(biāo)的前提下，促進(jìn)學(xué)生理解生命觀念、提升探究能力、發(fā)展理性思維、增強(qiáng)社會責(zé)任，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的提升。