“生態系統的自我調節”一課的創新設計

周圓

1 教學分析

“生態系統的自我調節”是蘇科版生物學教科書八年級上冊第八章“生態系統的穩定”第三節的內容，本節包含“生態系統具有自我調節功能”和“生態系統的自我調節能力是有限度的”兩個方面的內容。學生對于生態系統的組成、食物鏈（網）以及生態系統的物質循環和能量流動等知識已經有所了解。在此基礎上，本節課要從“生態系統的穩定”的角度以及“生物與環境”的高度，再來分析得出生態系統具有自我調節的功能而且該能力是有一定限度的。本節知識目標對學生來說不難，所以在教學中教師更應關注能力目標和情感目標的達成，注重引導學生認識到人與自然和諧發展的意義，愛護生物，提高環保意識。這些在日常生活中學生通過電視、網絡媒體等途徑都有一定的了解，但仍不夠全面，需要教師在教學中積極發揮學生的主觀能動性，盡可能為學生提供探究以及展示的平臺。

2 設計思想

蘇霍姆林斯基曾說：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者?！痹谠O計時，筆者以新課程標準所提出的“面向全體學生，提高生物科學素養，倡導探究性學習”課程理念為指導思想，以“自主性、探究性、合作性”為課堂建構的3個基本維度，充分利用多媒體信息資源，以學生已有的知識為切入點，讓學生在實踐中獲取有關生態系統自我調節的基礎知識，從而關愛生物，提高環保意識，提升社會責任感。

3 創新設計

通過沙盤模型的構建、演繹、對比、暢想，讓學生在體驗中學習。

4 教學過程

4.1 構建沙盤模型，回顧舊知

本節的學習需要在學生已經掌握的生態系統的相關知識基礎上展開，而這一部分的相關知識出現在蘇科版七年級上冊第三章，時間的間隔會導致學生對這一部分知識的遺忘，另外簡單的問答式知識回顧顯然也不足以吸引學生的眼球。如何既能吸引學生的注意力，又讓這部分知識的回顧充分到位呢？筆者所在的備課組想到用沙盤、動物模型、草模型等構建草原生態系統來幫助學生回憶。

在軍事題材的電影、電視作品中，常常看到指揮員們站在一個地形模型前研究作戰方案。這種根據地形圖、航空像片或實地地形，按一定的比例關系，用泥沙、兵棋和其他材料堆制的模型就是沙盤。沙盤具有立體感強、形象直觀、制作簡便、經濟實用等特點。在此處使用，可以使學生如沙場上的將領一般，在構建的同時，對生態系統的組成“運籌帷幄”，并且在構建過程中，各種生物的數量關系以及該生態系統中出現的食物鏈都能清晰、到位地展現出來。于是要求學生完成的在坐標軸上標出各種生物（草、老鼠、老鷹）的位置就輕而易舉，為后面各種生物由于各種各樣的原因引起的數量變化埋下伏筆。

4.2 沙盤演繹興衰，創建新知

書本上以一段背景資料描述草原生態系統的自我調節能力。筆者將這節背景資料（文字）變成配音，讓學生根據配音所提示的內容在沙盤上演繹。當播放畫外配音“某草原上有著大量的植物，為鼠類提供了大量的食物，鼠類因此大量繁殖……”時，學生在沙盤中悄悄地多放了幾只老鼠；配音繼續“草原植被很快被鼠類破壞，植物數量迅速減少，食鼠動物（如蛇、鷹）因為鼠類的增加，有了豐富的食物來源，數量也隨之逐漸增加……”各小組學生開始手忙腳亂地收“植物”，又悄無聲息地多加了幾條蛇和幾只老鷹；畫外配音繼續響起“由于植物數量的減少造成鼠類的食物不足，隨之而來的是，鼠類由于食物不足和天敵數量的增多，數量很快下降，使植物的數量又得以增長恢復”。學生繼續通過減少或者增加某些生物的數量來演繹，至配音結束，學生已經將宏觀的跨越時空的景象在沙盤中演繹，直觀地了解了草原生態系統的興衰。當經過這樣的知識儲備后，讓學生嘗試用坐標曲線表示草、鼠、蛇的變化曲線就相對簡單。教師引導學生自主構建如圖1所示的草、鼠、蛇的種群變化曲線。

4.3 描述對比沙盤，內化新知

第二個環節的沙盤演繹讓學生充分理解生態系統具有自我恢復穩定狀態的能力，但這種相對穩定主要表現為生物數量和種類的相對穩定。怎么讓學生了解呢？筆者將兩個沙盤投在投影儀下，其中一個沙盤中只有草、鼠、鷹三種生物，一個沙盤中除了這三種生物外還有昆蟲、鳥、蛇等生物（圖2），并提出問題：如果生態系統中“鼠”由于鼠疫數量有了明顯的變化，這兩個生態系統哪種更容易崩潰？學生積極地討論：“簡單的生態系統中鼠的數量的變化直接會影響鷹和植物的數量，但是復雜的生態系統中雖然會影響，但其他生物或多或少會有調整，鷹不會因為鼠大量減少就沒有食物，它還可以食用鳥或者蛇……”接著，學生就能相對簡單地總結出生態系統的自我調節能力和什么有關。有前面知識的鋪陳，學生總結出規律：生物種類和數量越多，結構越復雜，能量流動和物質循環的途徑越多，其調節能力或者抵抗外力影響的能力強；反之，結構越簡單，生態系統維持平衡的能力就越弱。通過兩個沙盤的對比，新的知識點又得到新的提升！

4.4 暢想理想沙盤，情感滲透

通過教師播放“凱巴博森林的故事”以及書本“森林大火”“厄爾尼諾現象”兩個資料的分析探究，讓學生領悟到“生態系統的自動調節能力是有一定限度的”，自然因素和人為因素的干擾都有可能破壞生態系統原有的平衡。接著繼續給學生強烈的視覺沖擊，展示幾組對比鮮明的圖片：“美麗的大自然”和“被污染的不能自凈的環境”。在圖片的震撼下，學生進一步意識到人類的活動會影響生態系統的自動調節能力，如果人類的干預超過了某個限度，生態系統就會遭到破壞，而人類不善待大自然，大自然就會給人類帶來災難和教訓。再播放短片《地球你好嗎》，引發學生的下一個活動：暢想理想沙盤。因為有了之前的直觀視覺沖擊以及視頻的的觸動，學生們能很快地各抒己見：“我希望沙盤中生物種類多種多樣！”“我希望沙盤中人類和其他生物和諧共處！”“我希望沙盤中雖然生物種類和數量有變化，但是卻是能保持相對平衡的！”……積極踴躍的發言都表明學生已經自發地意識到保護生物、保護生態系統的重要性，進而懂得珍惜人類的唯一家園──生物圈。

沙盤作為貫穿整個課堂的道具，使用得淋漓盡致并且沒有硬性套用的痕跡！