喻東經(jīng)
(潮州市湘橋區(qū)南春中學(xué) 廣東潮州 521011)
在進(jìn)行“種群的特征”內(nèi)容教學(xué)之前,教師應(yīng)當(dāng)將學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的視角從微觀、個(gè)體水平轉(zhuǎn)到宏觀、群體水平上來,闡明從宏觀、群體水平上研究生物是生物學(xué)學(xué)科發(fā)展的一個(gè)重要分支,這也充分反映了自然界生命系統(tǒng)的多層次性。教材在本章引言中僅闡述了種群和群落的概念,在本節(jié)教學(xué)中,可讓學(xué)生列舉具體的事例,展開討論說明種群的概念[1]。為將教材知識(shí)與學(xué)生實(shí)際生活相聯(lián)系,使抽象的概念具體化,更加有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng),本文結(jié)合潮州市登革熱疫情的實(shí)例,將“蚊子”貫穿于教學(xué)始終,本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)如下(圖1)。
知識(shí)源于生活,高中生物學(xué)新課程改革的4個(gè)基本理念,其一就是注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。所以教師在教學(xué)中除了利用好教材中的實(shí)例外,更需要在生活中選取實(shí)例。本節(jié)內(nèi)容在10月中旬開展教學(xué),正是潮州每年登革熱爆發(fā)的時(shí)期,可利用這一熱點(diǎn)引入新課。展示來源于潮州新聞網(wǎng)的潮州市登革熱疫情報(bào)告(2016年9月30日):“9月29日16 時(shí)至9月30日16 時(shí),我市新增確診登革熱本地病例1 例,為楓溪區(qū)南苑社區(qū)1 例。截至9月30日16 時(shí),我市2016年共報(bào)告本地登革熱病例125 例……已治愈出院確診病例119 例。據(jù)市疾控中心布雷圖監(jiān)測(cè)結(jié)果,9月30日楓溪區(qū)首例病例住家附近布雷圖指數(shù)6.67?!彪S后教師提出問題:登革熱是通過什么途徑傳播的?學(xué)生立刻可答出“蚊子”。教師進(jìn)一步提問:校園中的所有“蚊子”是不是一個(gè)種群?學(xué)生意見出現(xiàn)了分歧,教師進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)種群的概念。首先,種群概念強(qiáng)調(diào)同種生物,日常生活中所講的“蚊子”是不是同一種?蚊子屬于昆蟲綱雙翅目蚊科,全球約有3 000 種。所以說問題中“蚊子”是不能代表同一個(gè)物種,必須說明是哪一種蚊子,而傳播登革熱病毒的主要是白紋伊蚊。
其次種群概念還強(qiáng)調(diào)同種生物的全部個(gè)體,包括各個(gè)年齡階段的全部雌、雄個(gè)體。所以不能只考慮羽化后的白紋伊蚊,還要包括羽化前的白紋伊蚊的卵、孑孓和蟲蛹。最后,要準(zhǔn)確地表達(dá)種群概念,應(yīng)該是校園中羽化的白紋伊蚊及未羽化的卵、孑孓和蟲蛹的總和。
上述登革熱疫情報(bào)告中提及“市疾控中心布雷圖監(jiān)測(cè)結(jié)果”指的又是什么?“布雷圖指數(shù)”(Breteau Index)是平均每百戶內(nèi)有伊蚊幼蟲(孑孓)孳生的容器數(shù),是評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)伊蚊密度的指標(biāo)。種群密度該如何調(diào)查?教師進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)教材中種群密度調(diào)查的方法。學(xué)校中白紋伊蚊種群還具備什么樣的特征?它們能否繁殖?它們是否會(huì)死亡?它們是否會(huì)飛到別的地方或者從別的地方飛來?……通過創(chuàng)設(shè)一系列問題情境,讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí),了解種群的其他特征。
知識(shí)源于生活又服務(wù)于生活,讓學(xué)生將教材知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合,解決身邊實(shí)際存在的問題。學(xué)生初步了解了種群所具有的特征后,進(jìn)行分組討論:日常生活中降低生活環(huán)境中的蚊蟲密度的方法與種群的哪些特征有關(guān)。給予學(xué)生充分的討論時(shí)間,并讓小組代表發(fā)言,將各組的討論結(jié)果進(jìn)行綜合,教師適當(dāng)補(bǔ)充。
學(xué)生一般可列舉日常生活中的防蚊措施,例如及時(shí)清除積水,使蚊子沒有產(chǎn)卵地,出生率下降;使用殺蟲劑滅蚊,提高了蚊子的死亡率,使其種群密度下降;栽種驅(qū)蚊植物提高蚊子的遷出率,安裝紗窗降低蚊子的遷入率,使其種群密度下降。由此可知出生率和死亡率、遷入率和遷出率都直接影響種群的密度。教師再通過課件展示新華社報(bào)道的新聞:“今年春天,一隊(duì)科學(xué)家驅(qū)車在中國(guó)廣州的一個(gè)島上釋放了超過50 萬只蚊子。這是應(yīng)對(duì)登革熱疫情的幾個(gè)創(chuàng)新舉措之一?!睂W(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑問:登革熱是由蚊子傳播的,又釋放如此多的蚊子,為什么還說是應(yīng)對(duì)登革熱疫情的新舉措?原來,釋放的蚊子是攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊,而攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊與非攜帶沃爾巴克氏體雌蚊交配所產(chǎn)的卵不能發(fā)育。通過大量釋放這種雄蚊,改變蚊子種群的性別比例,可使蚊子種群中雄性與雌性比值加大,攜帶有沃爾巴克氏體的雄蚊,與能傳播登革熱病毒的野生雄蚊競(jìng)爭(zhēng)。一旦絕育的雄蚊與野生的雌蚊交配所產(chǎn)的卵不能發(fā)育,白紋伊蚊卵和孑孓數(shù)量少,瀕臨死亡白紋伊蚊較多,該白紋伊蚊種群的年齡組成就屬衰退型,可預(yù)測(cè)該種群密度降低,從而遏制登革熱流行。由此看出,性別比例通過影響出生率間接影響了種群密度,而年齡組成可預(yù)測(cè)種群密度變化的趨勢(shì)。
通過以上討論和補(bǔ)充,學(xué)生進(jìn)一步梳理種群特征與種群密度之間的聯(lián)系,構(gòu)建概念圖(圖2),進(jìn)而提升核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維能力。
高中新課程改革后,教法上強(qiáng)調(diào)要逐步形成以學(xué)生為主體、學(xué)生主動(dòng)參與和自主探究的新型教學(xué)模式,即探究性學(xué)習(xí)。知識(shí)的學(xué)習(xí)不能只局限于教材,教師可適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的拓展,再讓學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)。本節(jié)課程中教師可簡(jiǎn)單拓展蚊蟲密度監(jiān)測(cè)的基本方法(圖3)。
課后學(xué)生根據(jù)實(shí)際條件,選取其中任意方法對(duì)校園周邊的蚊蟲密度進(jìn)行監(jiān)測(cè),具體操作方法可以參考文獻(xiàn)資料[2],并撰寫監(jiān)測(cè)結(jié)果報(bào)告。通過親身體驗(yàn)醫(yī)務(wù)工作者及科研人員如何實(shí)時(shí)監(jiān)控疫情,了解各項(xiàng)工作的艱辛,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神,實(shí)現(xiàn)本模塊的情感態(tài)度與價(jià)值觀的教學(xué)目標(biāo),提升學(xué)生核心素養(yǎng)中生命觀念和社會(huì)責(zé)任兩大能力。通過這一環(huán)節(jié),開拓了學(xué)生的視野,培養(yǎng)了學(xué)生獲取新知識(shí)、分析和解決問題以及交流與合作的能力,并鍛煉了動(dòng)手實(shí)踐能力,初步實(shí)現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本模塊知識(shí)與技能方面的教學(xué)目標(biāo),提升學(xué)生核心素養(yǎng)中的科學(xué)探究能力。
通過此教學(xué)設(shè)計(jì),以“蚊子”貫穿于整個(gè)教學(xué)過程始終,貼近學(xué)生的生活實(shí)際,有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生從實(shí)際生活中獲取知識(shí)和將知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)踐的能力。通過學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)體系,順利完成教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo)、提升核心素養(yǎng),取得較好的教學(xué)效果。