基于生物學學科核心素養的“生態系統的結構”同課異構評析

王德枝

新一輪課程和高考的改革推行，要求教師要與時俱進，各地的教研進一步地加強。教學中，需要教師將生物學學科核心素養落地成為了熱點話題。以下以兩節“生態系統的結構”同課異構為例進行分析，以期望學科核心素養在課堂更好地得到落實。

1 “生態系統的結構”的課堂教學呈現與分析

1.1教師甲的課堂教學呈現

教師甲以泉港發生了手機刷屏的碳九泄漏事件引入：碳九有一定的毒性，引起了短暫的搶鹽熱潮，造成了當地水資源和海產品的污染。碳九泄露事件發生后，相關環保部分積極進行了生態恢復。教師從生態恢復過渡到生態系統概念的學習，接著以“寶蓋山、寶蓋山上的全部馬尾松及寶蓋山上的所有生物”區別種群、群落及生態系統。教師展示一些生態圖片，引導學生說出生態系統的含義，并進行分類。教師引導學生觀察池塘生態系統，提出問題：這個生態系統中有哪些生物？盡可能說出它們的名稱，按照營養方式及在生態系統中的作用，試著把生物進行分類？這個生態系統除了生物之外，還有哪些成分？學生回答后，教師補充完善，再進行以下5個活動。在每個活動后，教師進行歸納解決，再進行下一個活動。

活動一：閱讀書本90頁，完善學案相關表格（表1）的內容。

活動二：將下列的生物進行分類，并把相應的符號填到相應的橫線上。

①菟絲子;②藍藻;③蚯蚓;④病毒;⑤寄生細菌;⑥蜣螂;⑦香菇;⑧硝化細菌。

生產者：___ ;消費者：____;

分解者：____。

活動三：小組合作探究：完善生態系統各組成成分之間關系的模型（用箭頭和適當的文字完善圖1的構建）。

模型建構互動，學生合作探究。一個學習小組用磁性貼片和粉筆在黑板上構建了生態系統組成成分之間的關系模型，其他學生在原座位上進行小組內合作構建模型。分析模型后，教師由模型中的生產者與消費者存在著捕食關系，聯系到食物鏈和食物網的學習，以“青草→食草昆蟲→青蛙→蛇→貓頭鷹”食物鏈為例，引導學生分析營養級和消費者級別，進行小結食物鏈的特點：起點、終點、成分和種間關系。

活動四：教師引導學生根據（圖2）某草原生態系統的結構的模型，回答問題：

①圖中有幾條食物鏈？寫出其中最長的食物鏈。

②第二營養級的動物有哪些？鷹占有哪幾個營養級？

③草和兔、兔和鼠的關系分別是什么？

④圖中的食物鏈為什么能構成食物網？

⑤如果要構成一個生態系統，除了圖中的成分外還需要哪些成分？

活動五：①根據種群數量變化曲線圖（圖3）構建食物鏈（網）。

②根據（表2）重金屬、DDT等有害物質的積累量“由少到多”構建食物鏈（網）。

③根據有機物總量（圖4）“由多到少”構建食物鏈（網）。

④根據捕食關系構建食物鏈（網）：生物丙以生物甲和生物乙為食，生物丁以甲、乙、丙為食，生物戊以生物丁為食，請寫出食物網。

最后，教師甲通過練習環節來完成本堂課內容小結。

1.2教師乙的課堂教學呈現

教師乙展示圖片，提出問題：一個池塘中所有的羅非魚叫什么？池塘中除了羅非魚，還有哪些生物？一個池塘中所有的生物叫什么？再播放指導學生設計并制作生態缸的錄像，引入生態系統的學習。視頻中的解說詞有：實驗用具（沙土、鵝卵石或小石塊、含腐殖質多的花土，羽毛草、苔蘚、雜草早熟禾狗牙根、仙人掌、水棉、黑藻、蝦、田螺、羅非魚、烏龜）、實驗步驟：

①首先制作一個玻璃缸，玻璃缸長80 cm、寬40 cm。玻璃缸應該放在通風，有光的室內，但避免陽光。

②在玻璃缸底部的1/2范圍內，鋪上花土，角落處鋪上沙土堆，土層整體形成一個坡面，坡高10 cm。

③在土層下面鋪上一層鵝卵石或小石塊，防止滑坡。

④接著，種植植物。在泥土層中種上雜草，在沙土層中種上仙人掌。在另一半的缸底，鋪上小碎石。

⑤接下來，加水，水深約8 cm。

⑥在水中加入羽毛草、水棉和黑藻，小石塊上鋪上苔蘚，水中加入田螺、蝦、羅非魚。在泥土層上放入烏龜。

⑦生態缸就制作完成了。

引入之后，教師乙通過8個問題串聯了整節課：

①生態缸所用的材料及實驗用具和群落相比，多了哪些部分，這一部分統稱為什么？（歸納總結生態系統是由生物群落和無機環境組成）

②生態缸的結構由什么組成？它們之間是孤立的嗎？（通過細胞膜的磷脂組成的雙分子層結構，引導學生理解生態系統結構包括組成成分、食物鏈和食物網）

③步驟①中，玻璃缸為何要放在通風，有光的室內，但避免陽光直射？（分析非生物的物質和能量的種類、作用和地位）

④步驟④中，植物根吸收了什么物質，葉合成了什么物質？步驟⑥中加入的生物，哪些是自養型生物？哪些是異養型生物？（引導學生思考和表達，通過師生對話，及時反饋生態系統概念的學習情況，達到“已誘達思”的目的）植物就是生產者嗎？（分析生產者的歸類、種類、作用和地位）

⑤步驟⑦中的動物，哪些是植食性的，哪些是肉食性，哪些是雜食性的？動物就是消費者嗎？（分析消費者的分類、歸類、作用和種類）

⑥植物的枯枝敗葉，動物的尸體糞便到哪里去了？微生物就是分解者嗎？（學生分組討論、分析問題。教師通過把問題分解在情景中，層層遞進提出問題，引導學生逐步思考，根據所學知識和生活經驗解決生物問題。）

⑦圖中共有多少條食物鏈？什么叫營養級？最長的食物鏈有幾個營養級？（以“水棉→蝦→烏龜”食物鏈為例，歸納總結食物鏈的基本模式：生產者+不同級別的消費者）

⑧第三營養級的動物有哪些？烏龜占有哪幾個營養級？烏龜和蝦的種間關系是什么？（通過問題引導學生得出食物網復雜程度與“一對多、多對一”的食物有關。在食物網中，兩種生物的種間關系可以出現多種情況。通過師生互動、生生互動多項交流，學生將知識內化和遷移。）

教師乙以板書補充為主作為總結，師生共同回顧所學內容完善了一只“蝴蝶”板書，然后再進行當堂練習鞏固。

1.3課堂分析

有趣的引入能較快調動學生學習的興趣，吸引學生學習的注意力。兩位教師設計的引入環節都很不錯，雖然方式不同，但都達成了目的。教師甲通過新聞熱點的引入，吸引學生對碳九泄漏事件的思考，旨在引導學生認同保護環境的觀點。教師乙不僅通過池塘例子將種群、群落和生態系統聯系起來，又通過生態缸設計和制作的錄像，引導學生思考：生態系統組成成分是什么？各成分間的關系是什么？如何構成生態系統？

兩位教師均能完整地完成該堂課的教學，達成教學任務。建模能力被認為是將來學生從事科學研究的必備能力。教師甲給學生留足活動時間，學生通過建構生態系統各組成成分之間的模型和食物鏈（網）模型建構，以提高生物學學科核心素養。學生在動手建構模型中，充分發揮了學習的主體作用。教師甲在生態系統組成成分教學時，通過學案引導學生閱讀教材并獲取信息作答，此過程能逐步培養學生獲取信息的能力。而在食物網教學時，使用了問題串，層層關聯，引導學生思考，以食物鏈知識應用到食物網的認識。最后的信息構建食物鏈和食物網更是對知識的進一步升華。此互動以問題為驅動，由易到難的問題使全班的學生的學習得到升華，也是對食物鏈所學知識的直接應用，提高了學習的針對性。

教師乙以生態缸的制作及各成分分析貫穿整堂課，設計獨特。對生態系統組成成分分析時，更是能引經據典，古詩文信手拈來，體現了該教師極大的語言表達能力和文學素養。教師巧妙地設計了8個問題，每個問題設置都是通過精心設計，問題間連貫性強，以教科書知識為載體設置環環相扣的問題串，引發學生思考并逐步解決問題，符合由易到難的認知規律。

在教學小結時，兩位教師都能把本堂課的主干內容再次呈現給學生，有利于基礎的掌握。教師甲通過練習檢測對課堂進行總結，加深了主干知識的理解。教師乙以“蝴蝶”形式的板書完善作為總結，給學生以耳目一新的感覺，把美育融合到了課堂，促使學生對該部分的主干有清新形象的印象。

2課堂思考

2.1 創設情境是核心素養培養的利器

教師甲在課堂引入中創設碳九泄漏的事件情景，讓學生了解到了碳九的危害，同時也讓學生能夠以造福人類的態度和價值觀，關注涉及碳九的社會議題，形成參與環境保護的責任意識。教師乙通過讓學生動手制作生態缸，課堂中再分析設計的原因，實現了理論與實際相結合。學生在較好地理解生態系統結構的基礎上，有助于形成穩態與平衡觀，形成科學的自然觀和世界觀，解決實際問題。在學生學習某個知識點后，教師要盡量進行現實生產和生活的情景的創設，讓學生將知識學以致用，不僅可以提高其學習的興趣，也能提高其學習的針對性和有效性。

2.1 以學生為主體是核心素養培養的關鍵

教師甲在課堂中設計了5個活動環節：閱讀課本，填寫學案表格;圖文歸納生物成分;分組討論生態系統各組成成分之間關系的模型建構;食物網問題串的作答;依據信息寫出食物鏈和食物網。這樣在課堂互動中充分體現學生的學習主體地位，教師只是學生學習的引導者和幫助者。另外，在學案填寫環節中，利用“希沃教學助手”直接展示學生的作答情況，讓學生很直觀認識到其他小組的學習情況。學生在小組合作中，體驗與他人合作、探究，體驗科學探究的艱辛，從而形成生物學學科核心素養。模型建構有助于將知識系統化，提高學生收集信息，應用知識的能力，推動思維發展。

教師乙在課堂中讓學生通過設置的問題小組討論，分時間段逐步完成學案，再讓個別組員回答作答內容，教師再引導歸納出正確的答案。此過程充分利用先學后教的模式，在引導學生回答時，又提出了非常有引導的問題讓學生再思考，把學習時間歸還學生，對學生學習思維引領很到位，有助于學生將生態缸制作與本節課的教學重點緊密地聯系在一起。

2.3 實驗是培養核心素養的主要途徑

生物學學科核心素養對學生的實驗能力、科學素養都提出了更高的要求。學生在學習中可以針對日常生活中和實驗過程中的生物學問題和生物學現象，通過實驗設計和自主探究實驗，最后對實驗結果進行分析、交流與討論，甚至進一步進行探究實驗，逐步形成科學的探究意識。在實驗探究中，學生逐步學會團隊合作，形成敢于創新實驗的精神。

參考文獻：

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