創設真實情境 指向核心素養
——以“互花米草系列研究”為主線的課堂復習策略

蔡利永

(江蘇省南通中學 南通 226001)

1 創設真實情境在課堂復習中的價值

近年來，各省市的高考命題中以真實情境來考查學生獨立思考和運用所學知識分析問題和解決問題的能力已逐漸成為趨勢。相關命題專家指出：“在真實的情境下，才能真實地表現出學生的關鍵能力和必備品格。在真實情境中考查學生的生物學核心素養，應該成為高考命題的重要方向”。因此，高三課堂復習過程中，以真實的科學研究過程和成果等創設真實情境，能夯實學生的基本知識和基本技能，幫助學生形成基本的生命觀念；能激發學生的科學思維，提升學生的科學探究能力；由于真實情境通常來源于科研和生產實踐，有助于增強學生的社會責任感。這樣切實提高課堂復習的效率，促成學生生物學核心素養的形成。

2 以“互花米草系列研究”創設真實情境的課堂教學策略

20世紀90年代，上海浦東國際機場建設之初，根據多位專家的建議，浦東國際機場東移建在潮灘之上，少占用了土地，卻也影響了長江河口的濕地生態環境。上海市政府非常重視市政工程建設與濕地環境保護的問題，通過在長江河口的崇明島、南匯和九段沙島實施“種青引鳥”生態工程，以補償濕地被占用而失去的生態功能。自1995年在上述地區大范圍人工引種互花米草以來，互花米草在這些地區逐漸定居和擴散，“種青引鳥”生態工程進入系統研究階段。筆者在高三二輪專題復習中，以該生態工程中有關互花米草的相關研究成果創設課堂真實情境，系統復習植物生理、生態學等相關內容，同時通過設置指向明確的問題促成學生核心素養和能力的提高。

2.1 互花米草高適應性和高效入侵的機制 情境創設： 我國自1995年在崇明東灘人工引種互花米草以來，互花米草在東灘逐漸定居和擴散，互花米草和當地蘆葦之間形成了強烈的競爭態勢。科研人員以崇明東灘的互花米草和蘆葦種群為研究對象，從光合生理生態角度解釋互花米草的高適應性和入侵機制，以期為互花米草的科學防治提供科學依據。圖1為科研人員在互花米草和蘆葦的生長初期(每年5月)測定的凈光合速率變化。在上述情境的基礎上提出指向生物學核心素養的問題(表1)供學生小組討論并回答。

圖1 互花米草和蘆葦的凈光合速率變化

核心素養具體問題生命觀念①描述光合作用的過程;②指出影響光合速率的環境因素科學思維①歸納兩條曲線的變化規律及差別;②從該曲線推測互花米草在與蘆葦的競爭中處于優勢的原因科學探究①何種植物具有明顯的“午休”現象;②探究植物激素調節氣孔開閉的機制社會責任為防止互花米草的過度入侵,應采取那些方法加以防治。

圖1結果表明，在兩種植物的生長初期，互花米草的凈光合速率明顯大于蘆葦，互花米草沒有明顯的“午休”現象，而蘆葦表現出明顯的“午休”現象。由此可見，與蘆葦相比，互花米草在生長初期就具有很高的光能利用率，能迅速進行生物量的生產和積累，這是互花米草高適應性以及在與蘆葦的競爭中處于優勢的一個重要原因。

2.2 互花米草入侵對大型底棲動物群落垂直結構的影響 情境創設： 互花米草在潮間帶濕地生境中具有超強的繁殖和擴散能力，它的定居和大面積擴散，已威脅到濕地生境中的“土著”物種，同時還影響灘涂生態系統的結構和功能。大型底棲動物是濕地生態系統中的重要組成部分，同時也是生態系統物質循環、能量流轉中積極的消費者和轉移者，對濕地生態系統具有重要意義。科研人員利用自制的分層采樣器，對互花米草灘涂和自然灘涂中底棲動物種類進行調查，得到圖2結果。在上述情境的基礎上，提出指向生物學核心素養的問題(表2)供學生小組討論并回答。

圖2 不同深度下，互花米草和自然灘涂生境中大型底棲動物的物種數

核心素養具體問題生命觀念①底棲動物在生態系統中屬于什么成分;②底棲動物在泥層中的分布與群落結構間的關系科學思維①在兩種灘涂中隨著泥層深度的增加,底棲動物種類數的變化規律;②如何評價“引種互花米草對灘涂表面的底棲動物分布沒有明顯影響”科學探究科研人員選擇夏季取樣的原因社會責任灘涂生態系統及底棲動物的保護

上述問題主要落實在生態學部分的復習，尤其注重培養學生的科學思維能力。例如，圖2顯示兩種灘涂表面的動物種類數相同，但是否說明動物的種類完全相同，這需要學生具有較強的批判性思維能力。

2.3 互花米草入侵河口濕地對當地昆蟲多樣性的影響 情境創設： 由于大多數昆蟲與其所利用的植物有協同進化的歷史，因此植物群落結構改變可能會對昆蟲多樣性產生影響。當外來植物入侵并取代本地植物時，由于本地昆蟲與外來植物幾乎沒有協同進化過程，在一定時間內無法很好地利用外來植物，因此會受到明顯影響。很多種類的昆蟲是鳥類的食物，昆蟲多樣性的改變某種程度上也影響鳥類的分布，從而影響“種青引鳥”工程的實施。科研人員對九段沙河口濕地中多個典型植物群落的昆蟲多樣性作了連續調查，得到表3所示的結果。在上述情境的基礎上，提出指向生物學核心素養的問題(表4)供學生小組討論并回答。

表3 不同植物群落的分布區域及昆蟲種類數、密度統計表

表4 指向核心素養的問題設計

從表3可以看出，互花米草群落中昆蟲種類數和密度都明顯低于其他群落。由此可以預期，隨著入侵種互花米草逐漸取代土著種蘆葦和海三棱藨草，將可能導致當地昆蟲群落的物種多樣性降低和昆蟲群落結構改變，“種青引鳥”工程能否達到預期目的，值得進一步探討。

3 結語

筆者在高三課堂教學中，多次嘗試基于真實情境的復習策略，課堂品質和效率得到明顯提升。真實情境的創設，擺脫了傳統課堂復習“炒冷飯”“低水平重復”的套路，可激發學生的內驅力，學生的學習興趣和主動性大大增強。基于情境提出問題，不但進一步夯實學生的雙基，還引導學生深入思考，深度學習，將能力提升和素養養成落到實處。這種課堂復習策略對教師也提出了更高的要求，尤其需要教師在備課時有高度、有想法、大膽嘗試，如果能持之以恒，則師生都受益。