“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)”同課異構(gòu)課例評析

鄭曉萍

(浙江省溫嶺中學(xué) 317500)

“生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)”是浙教版高中生物學(xué)教材《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》的一節(jié)，該節(jié)內(nèi)容既是生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)與生物體能量代謝的延續(xù)，又是學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。教材中圍繞能量流動(dòng)這一核心詞，重點(diǎn)闡述了其概念、過程、特點(diǎn)等相關(guān)內(nèi)容。普遍反映教師難教、學(xué)生難學(xué)。為充分體現(xiàn)教師處理教材與組織教學(xué)的能力水平，某市特意選取這一章節(jié)作為優(yōu)質(zhì)課評比的內(nèi)容，要求參賽教師經(jīng)過兩天備課，在課堂上充分展示這節(jié)課的設(shè)計(jì)與教學(xué)。筆者有幸觀摩了11位參賽教師的課堂授課，雖然各位教師的教態(tài)不同、風(fēng)格迥異，但從授課方式及教學(xué)效果來看，主要有三種類型。

1 “羅列式”教學(xué)

1.1 主要的教學(xué)流程 多以課堂引入、授課、總結(jié)和鞏固四個(gè)環(huán)節(jié)來進(jìn)行。以多媒體創(chuàng)設(shè)情景，引出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念。多媒體展示能量流動(dòng)的過程，師生互動(dòng)，分析說明：①起點(diǎn)：從生產(chǎn)者固定的太陽能開始；②數(shù)量：生產(chǎn)者所固定的全部太陽能；③途徑：食物鏈、食物網(wǎng)；④范圍：生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級；⑤各營養(yǎng)級同化能量的去向：呼吸散失；流入下一營養(yǎng)級；殘落物、遺體等被分解者利用；未被利用；⑥能量的變化形式：太陽能→生物體中的化學(xué)能→熱能。之后的總結(jié)環(huán)節(jié)是通過教師講授或師生問答，得出能量流動(dòng)特點(diǎn)：①單向流動(dòng)；②逐級遞減，傳遞效率約為10%～20%。最后多媒體展示一些習(xí)題，師生進(jìn)行練習(xí)并講評，對知識(shí)進(jìn)行鞏固。

1.2 教學(xué)方式特點(diǎn) 大部分教師在課堂上采用這種方式。教師以羅列與講授知識(shí)為主，講述時(shí)條理清楚，雖然間或向?qū)W生提問，但大部分是簡單問題，學(xué)生一般都不需要多少思考就能作答。課堂上以單向性的灌輸為主要特征，教師在限定的時(shí)間內(nèi)將準(zhǔn)備好的知識(shí)有條不紊地傳授給學(xué)生，并結(jié)合多媒體課件、模型等進(jìn)行直觀展示，要求學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)動(dòng)用感覺器官接收教師傳播的知識(shí)，儲(chǔ)存于大腦，以便在需要的時(shí)候能準(zhǔn)確地再現(xiàn)出來。

2 “熱鬧式”教學(xué)

2.1 主要的教學(xué)流程 多以自學(xué)、活動(dòng)、展示和訓(xùn)練四個(gè)環(huán)節(jié)來進(jìn)行。首先學(xué)生看書自學(xué)，了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的概念、過程和特點(diǎn)。之后教師將學(xué)生分組，然后展示一個(gè)盛滿水的大魚缸，里面有水草、大小不等的魚及螺絲等生物。要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，從大魚缸中取出不同數(shù)量的生物，當(dāng)場制作一個(gè)生態(tài)瓶。然后各組分別展示制作好的生態(tài)瓶，并說明瓶中生產(chǎn)者、消費(fèi)者的數(shù)量及其原因。最后教師再展示相關(guān)習(xí)題讓學(xué)生練習(xí)，然后師生集體訂正。

2.2 教學(xué)方式特點(diǎn) 能進(jìn)行這種教學(xué)的教師人數(shù)不少，相比于以教師講授為主的“羅列式”教學(xué)，“熱鬧式”教學(xué)方式中，教師講授的時(shí)間已大為減少。課堂中教師組織學(xué)生自學(xué)，并設(shè)計(jì)更多的活動(dòng)或習(xí)題讓學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，希望通過練習(xí)或操作使學(xué)生鞏固知識(shí)、掌握方法。為了活躍課堂氣氛，教師盡量調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性，讓學(xué)生多做、多練、多講。這種課堂形式上看起來熱鬧，學(xué)生貌似都動(dòng)了起來。如果從“熱鬧”背后活動(dòng)的“質(zhì)”上去思考，就會(huì)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中設(shè)計(jì)的習(xí)題與活動(dòng)大多思維含量不高，好多問題都是淺嘗輒止，沒有深入去挖掘。活動(dòng)中學(xué)生只有“形動(dòng)”而沒有“心動(dòng)”，學(xué)生掌握的知識(shí)可能是零碎的、散亂的，發(fā)展的能力也可能是簡單的、低層次的。

3 “探究式”教學(xué)

3.1 主要的教學(xué)流程 以提出問題、分析問題、深入探究和思維拓展四個(gè)環(huán)節(jié)來進(jìn)行。

3.1.1 提出問題 課堂播放一段錄像：小王同學(xué)在菜市場買菜，向攤主詢問蔬菜與肉的價(jià)格，發(fā)現(xiàn)這兩者之間差距很大，就提出了第一個(gè)問題：為什么蔬菜比肉要便宜得多呢？

3.1.2 分析問題 根據(jù)問題，教師請學(xué)生結(jié)合課文內(nèi)容分析：①生產(chǎn)者能量的輸入、傳遞和散失途徑。輸入：光合作用固定；傳遞：用于生長發(fā)育繁殖的能量，被下一營養(yǎng)級攝食、枯枝落葉被分解者分解；散失：細(xì)胞呼吸散熱。②消費(fèi)者能量的輸入、傳遞和散失途徑。輸入：攝食的能量中被同化的部分，同化量 = 攝入量-糞便量；傳遞、散失途徑與生產(chǎn)者相似。

根據(jù)分析，師生共同總結(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程，并明確五個(gè)問題：①能量輸入的起點(diǎn)：流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是光合作用固定的太陽能，沒有生產(chǎn)者就沒有生態(tài)系統(tǒng)(生產(chǎn)者的光合作用：太陽能→化學(xué)能)；②能量傳遞的渠道：食物鏈或食物網(wǎng)(傳遞對象：下一營養(yǎng)級)；③能量散失的途徑：細(xì)胞呼吸(各營養(yǎng)級和分解者)；④能量傳遞的數(shù)量：依次遞減(各營養(yǎng)級都有能量的散失)；⑤能量傳遞的方向：單向(食物鏈和食物網(wǎng)的營養(yǎng)關(guān)系決定)。 通過定性分析，得出了能量流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)：單向流動(dòng)和逐級遞減。

3.1.3 深入探究 課堂繼續(xù)播放錄像，小王同學(xué)到養(yǎng)雞場調(diào)研養(yǎng)一只雞需要多少飼料？通過與養(yǎng)殖主的對話，知道養(yǎng)一只約1斤重的雞大約需要30斤的雞飼料，然后小王就得出結(jié)論：植物→雞的能量傳遞效率是1/30。教師提出了第二個(gè)問題，這個(gè)結(jié)論對嗎？

在生態(tài)學(xué)上為了更直觀地表示能量流動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)，經(jīng)常采用定量分析的方法。最著名的是1942年由美國生態(tài)學(xué)家林德曼對賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)的定量分析。請學(xué)生看圖并分組討論：各營養(yǎng)級的輸入與輸出(傳遞和散失)的能量值。

(1)縱向比較：每一營養(yǎng)級的能量一般都來自于前一營養(yǎng)級(單向流動(dòng))，能量沿營養(yǎng)級依次降低(逐級遞減)。

(2)橫向比較：輸入和輸出的能量是否遵守能量守恒定律呢？(雖然在各個(gè)營養(yǎng)級的能量傳遞是逐級遞減的，但是考慮到每一營養(yǎng)級能量的總輸入與總輸出，能量值是相等的、守恒的。)

(3)計(jì)算相鄰營養(yǎng)級間能量的傳遞效率。通過研究發(fā)現(xiàn)，各生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率總是維持在10～20%范圍內(nèi)，生態(tài)學(xué)上的“十分之一法則”就是對這一傳遞效率的有效概括。

3.1.4 思維拓展 繼續(xù)播放錄像：小王同學(xué)了解了菜市場的價(jià)格后，就買了好多蔬菜，沒買一點(diǎn)肉就回家了，然后告訴媽媽說，今后我們都要吃素、不吃肉了。教師提出了第三個(gè)問題，小王的觀點(diǎn)正確嗎？學(xué)生再進(jìn)行討論，并得出相應(yīng)的結(jié)論。

3.2 教學(xué)方式特點(diǎn) 只有很少教師采用這種類型的教學(xué)。教學(xué)中，教師避免了注入式的陳述，知識(shí)的呈現(xiàn)是以實(shí)際生活例子為依據(jù)，通過多媒體展示并貫穿始終，在錄像中拋出一個(gè)又一個(gè)問題形成一條清晰的主線，讓學(xué)生在一步一步分析的同時(shí)，親歷了知識(shí)獲取的探究歷程，既符合從形象到抽象、從感性到理性的認(rèn)知規(guī)律，又有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生在探究過程中獲得知識(shí)的自主建構(gòu)與有效生成。教師在教學(xué)中還留出較多的時(shí)間讓學(xué)生討論、思考，在充分理解能量流動(dòng)這個(gè)核心概念的同時(shí)，讓學(xué)生體驗(yàn)并感悟方法，如從定性分析到定量分析，從縱向比較到橫向比較等，并借助于一些問題的深入探究，使學(xué)生能清楚地領(lǐng)悟到，能量流動(dòng)的相關(guān)知識(shí)在新的情境下如何靈活運(yùn)用等策略性知識(shí)，形成舉一反三、觸類旁通的能力。

4 課例分析

解讀這三個(gè)課例，雖然面對的是同一文本，但展示的風(fēng)格和教學(xué)效果卻截然不同。如果繼續(xù)追問這三種課例背后的設(shè)計(jì)思路與教學(xué)理念，嘗試以常用的“魚” “漁”相比較，可對應(yīng)于教學(xué)的三個(gè)層次(圖1)。

圖1 教學(xué)的三個(gè)層次

第一層次：授之以魚。“羅列式”教學(xué)如“授人以魚”。教師在教學(xué)中教給學(xué)生現(xiàn)成的知識(shí)或技能，并盡量做到面面俱到，希望學(xué)生能熟記并全盤接受。由于這種簡單與直接的接受，使得大多數(shù)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)存只能維持外來知識(shí)的“原始風(fēng)貌”，以便在需要時(shí)能原樣地再現(xiàn)。因此，碰到一些復(fù)雜的問題，學(xué)生往往因欠缺綜合與變通而無法靈活地運(yùn)用。

第二層次：授之以漁。“熱鬧式”教學(xué)更多體現(xiàn)的是知識(shí)的訓(xùn)練，猶如“授之以漁”。教師希望教給學(xué)生解決問題的技能與方法，于是設(shè)置問題與情境讓學(xué)生進(jìn)行活動(dòng)與練習(xí)，但大多只是為訓(xùn)練而訓(xùn)練，學(xué)生缺少深入思考和將知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化與體悟，在解決相同題型的問題時(shí)，可能較有效果，一旦面對新問題、新情景，學(xué)生就會(huì)因缺乏靈活性與創(chuàng)新性而漏洞百出、無所適從。

第三層次：悟其漁識(shí)。知識(shí)可以識(shí)得，方法可以習(xí)得，而知識(shí)背后蘊(yùn)含的智慧與見識(shí)，只有通過自身思考方能悟得。“探究式”教學(xué)就是通過教師的引導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生去體驗(yàn)、去領(lǐng)悟，如在“能量流動(dòng)”的課例中，借助多媒體提出“為什么肉類價(jià)格要比蔬菜價(jià)格貴？”“植物→雞的能量傳遞效率是1/30嗎？”“在平常食物中我們都要吃菜、不吃肉嗎？”這三個(gè)問題來源于生活，又根據(jù)知識(shí)主線層層遞進(jìn)，激發(fā)學(xué)生去思考、感悟，在“悟”中形成一種見識(shí)，一種觸類旁通的能力。

如果說“授人以魚”是一種接受，“授人以漁”是一種訓(xùn)練，那么，“悟其漁識(shí)”就是一種智慧的生成。但三種方式的教學(xué)也是密切相關(guān)的，甚至可以說是一個(gè)相互促進(jìn)的循環(huán)體。只有學(xué)得深、習(xí)得熟，才能悟得透。同時(shí)悟得透徹，才能學(xué)得明白，習(xí)得規(guī)范。只是目前的教學(xué)，不應(yīng)止步于“授之以魚”“授之以漁”階段，只有教學(xué)理念從以教師為主體的“精彩地教”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生為主體的“有效地學(xué)”，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主思考、轉(zhuǎn)智成識(shí)、融會(huì)貫通，使知識(shí)得以有效建構(gòu)、思維得以有效發(fā)展、能力得以有效形成，這樣的課堂才是學(xué)生真正所需要的課堂。