例談利用教材圖表生成生物學概念的策略

鄭丹

[摘? ?要]生物學概念是生物教學的重中之重，而教材中的圖表可以作為載體，幫助生成生物學概念。以《生態系統的能量流動》的教學為例，闡述在建構主義理論的指導下，如何有效利用教材圖表生成生物學概念。

[關鍵詞]教材圖表;生物學概念;生態系統;能量流動;建構主義

[中圖分類號]? ? G633.91? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）32-0078-02

生物學概念是生物本質屬性的思維形式，反映了生命現象的本質特征，準確地概括了生物學事實的共同屬性，所以說生物學概念是抽象的。傳統的生物學概念教學，一般采取“教師講，學生背”的教學模式，這種教學模式忽視了學生的知識背景，沒有顧及學生的認知發展規律，學生很難理解概念的本質特征，對概念的內涵與外延把握不到位，更不能應用概念解釋或解決具體問題。

教材圖表是高中生物知識的重要載體，它是對生物知識直觀形象的高度概括。以這些圖表作為載體，激活學生的思維，是非常有利于強化學生對概念的理解和運用的。本文以人教版生物必修3中《生態系統的能量流動》一節為例，說明如何利用教材圖表生成生物學概念。

一、利用教材圖表，創設情境，導入新課

建構主義理論認為，學習情境是一個支持和促進學習的場所。因此，教學就是要創設各種學習情境，幫助學生利用先前的知識和已有的經驗在當前情境中進行學習和認知，而本節課情境的創設是從教材圖表開始的。

首先，展示教材第93頁的 “問題探討”，引導學生觀看其中的“大洋中的荒島”圖（如圖1），提出問題：如果你像魯濱孫一樣流落到荒島上，身邊僅有一只母雞和15 kg玉米，你是先吃雞，還是先吃玉米？哪種生存策略能讓你生存得更久？運用教材圖示，創設情境，激發了學生的學習興趣。接著，教師引導學生利用先前知識寫出食物鏈（網）（如圖2）并分析兩種生存策略的不同。最后，教師帶領學生回顧“生態系統的結構”相關知識，讓學生初步了解能量流動與食物鏈的聯系，為“能量流動”概念的生成埋下伏筆。

二、利用教材圖表，引導探究，生成概念

建構主義理論強調學生在學習活動中的主體作用，教師只是給學生提供資料，引導、幫助、支持學生建構知識，所以對于“生態系統的能量流動”概念的教學，教師要利用教材圖表，引導探究，從而讓學生自主形成結論，進而生成并理解概念。

1.利用教材圖表，增添細化，生成概念

教師展示教材第93頁的圖示（如圖3），引導學生分析相關信息。

通過分析，學生會發現每個“個體”的能量都有輸入和輸出（儲存和散失）。如果將圖中的“個體”改成“種群”，又會怎樣？ 引導學生思考，總結出圖4（教材第93頁圖示），并進一步細化（如圖5）。

上述過程中，學生初步建立了能量流動的基本思路，也生成了“生態系統的能量流動”的概念。但是概念的教學到這是完全不夠的。概念除了有基本含義外，還有內涵和外延（深度和廣度）。落實了概念的基本含義后，教師應針對“傳遞”提出問題：輸入生態系統的能量來自哪里？又去了哪里？從而引出“能量流動的過程”，深化能量流動的概念。

2.利用教材圖表，構建模型，深化概念

關于生態系統的能量流動的過程，教材中給出了兩幅示意圖，但由于學生基礎薄弱，大部分學生看不懂，也難以理解。對此，教師可在教材圖表的基礎上，將圖示分解簡化，逐步建構概念，引導學生由淺入深地完成對“生態系統的能量流動”概念的深化理解。

第一步，形成能量流動的基本過程。

在前面的學習中，學生已經了解了能量流動是沿著食物鏈（網）進行的，所以可引導學生畫出生態系統能量流動的過程基本圖解（如圖6）。

第二步，形成能量流經第一營養級的過程。

要求學生閱讀教材第94頁第2段，小組合作、討論，試著畫出能量流經第一營養級的過程圖解（如圖7）。

第三步，形成能量流經第二營養級的過程。

要求學生分析能量流經第一、第二營養級的不同，畫出能量流經第二營養級的過程圖解（如圖8）。

在這一過程中，教師要引導學生理解“同化量”，同時根據圖解分析出：同化量=攝入量-糞便量。這樣，學生很好地理解了能量流經第二營養級的過程。以此類推，能量流經第三營養級、第四營養級亦如此。

那么，在整個生態系統中，能量流動又是怎樣進行的呢？

第四步，形成生態系統能量流動的全過程。

在上述三步的基礎上，學生通過合作探究，完成了對能量流動的定性分析（如圖9），由此總結出各營養級的能量的“一條來源”：來自于太陽能和上一營養級;“三條去路”：呼吸作用所散失、被分解者利用、被下一營養級利用。最終幫助學生完成了生態系統能量流動概念的深化理解。

3.利用教材圖表，進行圖表轉化，量化概念

教師展示圖10，引導學生通過本圖，分析數據，完成表1，計算出各個營養級之間的能量出入比。

通過上述一系列活動，總結出能量流動的特點：單向流動，逐級遞減;傳遞效率為10%～20%，從而解釋圖10中箭頭有“方向”和“粗細”之分的原因。

三、利用教材圖表，運用概念解決具體問題

學習知識的目的是應用，概念學習也是如此。只有通過對所學概念的具體應用，即在新情境中解釋或解決具體問題，才能使概念內化到相關概念體系中去，形成新的知識體系，實現知識內化。對于“生態系統的能量流動”概念的運用，可做如下處理。

問題1：魯濱孫如何做出科學決策？

通過整節課的學習，學生能很快做出決策：策略1（見圖2）較好，因為食物鏈越短，人所獲得的能量越多。

問題2：為什么食物鏈一般不超過五個營養級？

利用教材圖表“能量金字塔”（圖11）可以解析為何生態系統中能量流動一般為4～5級。因為在一個生態系統中，營養級越多，在能量流動過程中消耗的能量就越多。

總之，在建構主義理論指導下，以構建模型為思路，利用教材圖表生成生物學概念是可行、有效的。在利用教材圖表幫助學生生成生物學概念時，學生通過觀察、分析、討論和總結，最后生成了生物學概念，這樣的學習過程充滿了樂趣和激情，學生對知識的掌握也更為牢固。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 王蓉.例談有效運用插圖建構重要概念的教學策略[J].中學生物教學，2017（10）：22-23.

[2]? 黃志堅. “生態系統的能量流動”（第1課時）的教學設計[J].生物學通報， 2012（12）：18-20.

（責任編輯? 黃春香）