屈燕飛

摘 要 以“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”一課為例，詳細(xì)闡述如何進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)情境，從學(xué)生身邊熟悉的環(huán)境——麥積山的自然生態(tài)系統(tǒng)為例，利用多媒體壁掛式實(shí)物展臺(tái)，以學(xué)生為主體從學(xué)生的角度分析問(wèn)題，展示學(xué)生典型的知識(shí)錯(cuò)誤。以三個(gè)探究性問(wèn)題為主體，以“能量的流動(dòng)和物質(zhì)的循環(huán)”這一生命觀念為主線，體現(xiàn)“科學(xué)課程性質(zhì)”的生物課堂教學(xué)，有利于學(xué)生的發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

關(guān)鍵詞 學(xué)科核心素養(yǎng) 教學(xué)設(shè)計(jì) 探究問(wèn)題

中圖分類(lèi)號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 基于生物學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1 教材分析

本節(jié)內(nèi)容是生物必修三第五章第一節(jié)的內(nèi)容，生物學(xué)核心素養(yǎng)主要包括生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維和社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面。根據(jù)生命觀念中的結(jié)構(gòu)決定功能觀念，只有先理解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，才能理解生態(tài)系統(tǒng)的功能，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是生態(tài)系統(tǒng)功能能夠順利進(jìn)行的根本保證和存在的表現(xiàn)形式。

1.2 教學(xué)過(guò)程

1.2.1 復(fù)習(xí)引入

教師展示甘肅天水最為著名的“麥積山”圖片，并提出問(wèn)題：在必修一中，已經(jīng)學(xué)過(guò)生命系統(tǒng)的九大層次，從細(xì)胞到生物圈，麥積山上的一株迎春花是哪一個(gè)生命層次？麥積山上所有的迎春花是哪個(gè)生命層次？麥積山上的迎春花和其他所有的生物又是哪一個(gè)層次？

設(shè)計(jì)意圖：教師從學(xué)生最熟悉的環(huán)境入手，創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生體會(huì)生物學(xué)其實(shí)離每個(gè)人都很近，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

1.2.2 總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的含義

教師展示各種不同類(lèi)型的生態(tài)系統(tǒng)圖片，如森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)、海島生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、梯田生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等。教師要求學(xué)生思考：談?wù)勀銓?duì)生態(tài)系統(tǒng)的理解、生態(tài)系統(tǒng)的概念、概念中的關(guān)鍵詞及其理解。

學(xué)生總結(jié)：

（1） 生態(tài)系統(tǒng)的概念：在一定的自然區(qū)域內(nèi)，由生物群落與它的無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。這不是簡(jiǎn)單的相加，而是無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落要相互作用。這種相互作用的實(shí)質(zhì)是能量的流動(dòng)、物質(zhì)的循環(huán)和信息交流。

（2） 生態(tài)系統(tǒng)的范圍：小到一個(gè)池塘，大到地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈，其中生物圈包括大部分的水圈，巖石圈以上，大氣圈以下。

（3） 生態(tài)系統(tǒng)的類(lèi)型：① 自然生態(tài)系統(tǒng)（又分為水域生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)）；② 人工生態(tài)系統(tǒng)：農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)、人工林生態(tài)系統(tǒng)、果園生態(tài)系統(tǒng)、城市生態(tài)系統(tǒng)等。教師利用習(xí)題及時(shí)鞏固。

1.2.3 探究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)

教師再次展示麥積山圖片，并提出問(wèn)題探究問(wèn)題：

① 這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中有哪些生物？

② 判斷上述生物哪些是自養(yǎng)的？哪些是異養(yǎng)的？各自有什么特點(diǎn)？

③ 每一種生物的生存都離不開(kāi)物質(zhì)和能量，分析這些生物是怎樣從外界獲得物質(zhì)和能量的。

④ 按照不同種類(lèi)生物的營(yíng)養(yǎng)方式和它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的作用，將生物進(jìn)行歸類(lèi)。

學(xué)生總結(jié)：自養(yǎng)生物是利用CO2等無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物來(lái)維持自身生命活動(dòng)，能把CO2等無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物，把太陽(yáng)能等能量?jī)?chǔ)存在這些化合物中。異養(yǎng)生物不能直接把無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物，必須攝取現(xiàn)成的有機(jī)物來(lái)維持生命活動(dòng)。生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物可劃分為三大類(lèi)：生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者。

教師提問(wèn)：所有的植物都是生產(chǎn)者嗎？生產(chǎn)者都是植物嗎？

學(xué)生總結(jié)：不是所有的植物都是生產(chǎn)者，如營(yíng)寄生生活植物——菟絲子、豬籠草在捕蟲(chóng)時(shí)，是以消費(fèi)者的身份出現(xiàn)的；生產(chǎn)者不都是植物，如硝化細(xì)菌，藍(lán)藻。分解者是分解動(dòng)植物遺體或排出物中有機(jī)物獲取能量的生物，最常見(jiàn)的有營(yíng)腐生生活的細(xì)菌、真菌，如蘑菇；還有一些腐生動(dòng)物，如屎殼郎、蚯蚓、大型動(dòng)物禿鷲等。

學(xué)生自主構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)組成成分之間的關(guān)系圖1，指出建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)四種成分關(guān)系的關(guān)鍵在于雙向箭頭的指示。無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)和能量只有通過(guò)生物群落中的生產(chǎn)者才能被利用和轉(zhuǎn)化，同時(shí)生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的呼吸作用產(chǎn)生的及分解作用產(chǎn)生的無(wú)機(jī)物和CO2最終都要進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境，即只有無(wú)機(jī)環(huán)境和生產(chǎn)者是雙向箭頭，所以在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石。只有分解者才能把生物群落中的動(dòng)植物遺體和動(dòng)植物排遺物分解成無(wú)機(jī)物。因此，生產(chǎn)者和分解者是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中必不可缺的兩種成分。而消費(fèi)者通過(guò)自身的新陳代謝能將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，這些無(wú)機(jī)物排出體外后又可以被生產(chǎn)者重新利用?？梢?jiàn)，消費(fèi)者的存在能夠加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。此外，消費(fèi)者對(duì)于植物的傳粉和種子的傳播等具有重要作用。因此作為一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，消費(fèi)者是必須存在的。

1.2.4 探究生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)

小組討論分析這些生物之間的食物聯(lián)系，并畫(huà)出食物鏈。

教師用多媒體實(shí)物展臺(tái)展示幾組學(xué)生畫(huà)的食物鏈。全班學(xué)生選出一組較為合理的食物鏈并說(shuō)出理由。根據(jù)學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤，后教師總結(jié)書(shū)寫(xiě)食物鏈時(shí)要注意的問(wèn)題：（1） 食物鏈的起點(diǎn)必須是生產(chǎn)者；（2） 食物鏈的箭頭代表能量流動(dòng)的方向，箭頭要指向更高一級(jí)的消費(fèi)者；（3） 食物鏈包括捕食食物鏈、腐生食物鏈和寄生食物鏈，高中階段所指的食物鏈僅指捕食食物鏈，因此在高中學(xué)習(xí)中食物鏈中只能出現(xiàn)生產(chǎn)者和消費(fèi)者，不能出現(xiàn)非生物的物質(zhì)和能量以及分解者。

教師及時(shí)鞏固：展示某溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，做相關(guān)練習(xí)。

設(shè)計(jì)意圖：從概念入手，教師引導(dǎo)學(xué)生理性思維，由現(xiàn)象到本質(zhì)，由表及里，滲透生物學(xué)科素養(yǎng)。通過(guò)三個(gè)探究性的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的理性思辨的能力。同時(shí)，學(xué)生基于現(xiàn)有知識(shí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)新的知識(shí)，再提出問(wèn)題，解決新的問(wèn)題，螺旋上升式也構(gòu)建知識(shí)體系。

1.2.5 小結(jié)本節(jié)內(nèi)容（略）

1.2.6 課堂習(xí)題（略）

2 基于生物學(xué)核心素養(yǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)的思考

2.1 創(chuàng)設(shè)情境實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

教學(xué)情境是指在課堂教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容，為落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成所設(shè)定的，適合學(xué)習(xí)主體并作用于學(xué)習(xí)主體，產(chǎn)生一定情感反應(yīng)，能夠使其主動(dòng)積極構(gòu)建性學(xué)習(xí)的具有學(xué)習(xí)背景、景象和學(xué)習(xí)活動(dòng)條件的學(xué)習(xí)環(huán)境。因此在整堂課中，筆者盡量從貼近學(xué)生生活的實(shí)例入手。如以麥積山這個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)為例，引發(fā)學(xué)生的情感共鳴，同時(shí)也是對(duì)“社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的培養(yǎng)。

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

生物學(xué)課程要求學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)過(guò)程，在提出問(wèn)題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)和發(fā)展規(guī)律等過(guò)程中，習(xí)得生物學(xué)知識(shí)，養(yǎng)成科學(xué)思維，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終身學(xué)習(xí)的能力。本課例中，筆者以3個(gè)探究性的問(wèn)題為主線，學(xué)生自主探究本節(jié)課的知識(shí)體系，培養(yǎng)了學(xué)生的思辨能力。同時(shí)筆者利用現(xiàn)代教育的工具——實(shí)物展臺(tái)，從學(xué)生的視覺(jué)分析問(wèn)題，使學(xué)生感受到小組合作、探究成功的喜悅，體會(huì)到科學(xué)探究的艱辛，領(lǐng)悟了實(shí)事求是、質(zhì)疑創(chuàng)新的科學(xué)精神，從而培養(yǎng)其學(xué)科核心素養(yǎng)和自身的科學(xué)情懷。