趙冉冉 朱秀華



摘 要 描述了一個教學活動,利用活動評價學生對食物網和能量流動等概念的理解。學生以小組為單位,根據教師事先設定的標準,運用一些簡易材料嘗試構建食物網模型;然后,參照教師提供的指南,學生之間對作品質量進行相互評價。
關鍵詞 食物網 能量流動 營養級 簡易材料
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
《普通高中生物課程標準(實驗)》中提到:“在生態系統中,物質和能量是沿著食物鏈和食物網流動的,能量單方向流動,從綠色植物經食草動物、食肉動物再到分解者”,從而解釋了生命科學中“生物間的相互依存”。然而,在教學過程中,許多學生往往對食物網的概念存在諸多誤解,例如,不能正確地理解能量流動的方向,不能夠明確地區分食物鏈和食物網的概念等。
針對于上述問題,筆者設計了一個簡單的教學活動。該活動呈現了一個使用簡易操作材料的例子,可將材料組裝成模型,代表抽象的生物學概念,從而向學生們展示食物網中能量流動的相關知識,以期評價和加強學生對食物網和能量流動等重要概念的理解。關于能量流動和營養級的重要概念和術語,教師要事先進行介紹;然后,學生以小組為單位進行活動,建構對食物網和能量流動等概念理解的具體模型;最后,參照教師提供的指南,學生之間對作品質量進行相互評價。
1 活動目的
通過學生主動構建食物網模型,教師評價和加強學生對食物網等相關概念,如能量流動、能量散失、營養級等的理解。
2 活動材料
至少4張木盤,4根黃色木棒,1根綠色木棒,2根藍色木棒,黃色彩泥,如圖1所示。
3 活動流程
3.1 活動準備
學生2人一組,每組利用一套材料,活動時間約30 min。以下信息借助于投影機投射在大屏幕上:
木盤=生物體;黃色棒子=化學能;綠色棒子=光能;藍色棒子=熱能;黃色彩泥=太陽。
3.2 活動步驟
(1) 教師事先介紹關于能量流動和營養級等重要概念和術語,之后學生進行活動。
(2) 從太陽開始,學生將材料進行連接,制作食物鏈模型,使其終止于次級消費者,如圖2所示。
(3) 可增加一個三級消費者。
(4) 可在食物鏈上增加一條代表能量散失的路徑。
(5) 組與組之間進行合作,連接原材料,調整食物鏈的結構使它成為食物網,最多有三個營養級,如圖3所示。在制作過程中,教師要提醒學生最大限度地使用所提供的材料。
(6) 學生可選擇的挑戰:增加三級消費者和熱量散失的路徑。
當小組完成步驟2~4的時候,提醒學生檢查他們的模型,并讓學生使用一些相關的術語,如營養級的概念、能量流動和散失的種類等來解釋他們的模型。當學生制作完成步驟5中的食物網模型后,讓他們交換模型,相互之間進行評價,以下指導性的問題可作為評價的重點(投影到大屏幕上):
(1) 食物網模型符合設定的標準嗎?如果不符合,那么存在什么具體的問題?
(2) 能量流動的方向都是正確的嗎?
(3) 在食物網模型中,每一個營養級有多少種代表性的生物?
評價完成之后,小組之間共同交流各自的反饋信息。
4 評價與建議
該活動能夠有效地檢驗學生對于食物網中相關內容的理解程度。對于表達能力較弱的學生來說,通過構建適當的模型來體現他們對于知識的理解,幫助學生搭建一座更好的表達橋梁;對于具有較強語言能力的學生來說,能夠有機會通過相互交流展示他們對于知識的理解力。當然,在活動過程中,教師要能夠對學生在概念理解上的進一步給予一個肯定性的評價。
建議教師在該活動的基礎上增加一些拓展活動,如建議學生把分解者添加到食物網模型中,因為分解者在食物網中的作用是非常重要的;讓學生去研究食物網模型中代表營養級的真實生物體,可將生物體的照片貼在食物網模型中的木盤上;考慮使用同樣的材料,來做養分循環的模型,例如碳循環和氮循環,木盤將會代表循環中的營養物質,木棒代表成分之間營養物質的流動路徑,但必須強調食物網中營養物質是循環流動的而能量是單向流動的。最后,該活動若能結合傳統的課堂教學方法,將會起到更好的教學效果。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準(實驗)[S].北京:人民教育出版社,2003.
[2] 周玲.運用生活中的簡易材料制作“基因的表達”教具[J].中學生物學,2012(10):42-43.
[3] Richard Grumbine.Can You Build It?Using Manipulatives to Assess Student Understanding of Food-Web Concepts[J].The American Biology Teacher,2012(7):518-520.