在初中復(fù)習(xí)課中真實(shí)情境對(duì)學(xué)生構(gòu)建概念框架作用的分析

安代紅 王珊

摘要 圍繞重要概念創(chuàng)設(shè)3個(gè)真實(shí)的教學(xué)情境，結(jié)合教學(xué)情境提出恰當(dāng)?shù)摹哟畏置鞯膯栴}，設(shè)計(jì)4個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)。在應(yīng)用舊知識(shí)解決新問題的過程中構(gòu)建“生物與環(huán)境”概念圖，磨練思維、提升社會(huì)責(zé)任感。

關(guān)鍵詞 真實(shí)情境 生物與環(huán)境 概念圖

中圖分類號(hào) G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出：“關(guān)注和參與與生物科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會(huì)問題的討論和決策，是生物科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，也是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然和社會(huì)責(zé)任感的重要途徑，教師應(yīng)該通過具體事例，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)生物科學(xué)與社會(huì)發(fā)展的緊密聯(lián)系。”

“生物與環(huán)境”主題復(fù)習(xí)分為2個(gè)課時(shí)，下面論述的是第1課時(shí)。本課時(shí)的主要學(xué)習(xí)目標(biāo)是通過分析資料構(gòu)建概念框架，從結(jié)構(gòu)與功能觀和物質(zhì)與能量觀的角度，理解生態(tài)系統(tǒng)的組成、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和功能，提高環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

1分析資料，尋求例證，說明生物與環(huán)境的關(guān)系上課伊始，教師出示南極科考站拍攝的“紅雪”圖片，提出問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲：紅雪是怎樣形成的？

教師提出資料1：2021年2月，南極又出現(xiàn)了“紅雪”，引發(fā)熱議。從南極科考站拍攝的照片可以看出，皚皚白雪居然變成了綠色和紅色。“紅雪”的形成與全球氣候變化及南極冰雪中的雪衣藻有關(guān)。人類造成的“溫室效應(yīng)”導(dǎo)致全球氣溫升高，有數(shù)據(jù)顯示南極的氣溫每年上升約0.6°C。雪衣藻生活在海拔5000m以上的冰雪表面，耐嚴(yán)寒，即使在-40°C條件下依然能夠存活。雪衣藻是單細(xì)胞藻類，能進(jìn)行光合作用。科學(xué)研究數(shù)據(jù)表明，雪衣藻在不利的生活條件下，細(xì)胞停止游動(dòng)，并進(jìn)行多次分裂，外圍厚膠質(zhì)鞘，形成臨時(shí)群體，并以這一形式處于休眠狀態(tài)。當(dāng)溫度升高到一定程度，群體中的細(xì)胞產(chǎn)生鞭毛，破鞘逸出（復(fù)蘇），這是它適應(yīng)環(huán)境的一種模式。剛剛復(fù)蘇的雪衣藻呈現(xiàn)綠色，生長成熟的雪衣藻細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生紅色的類胡蘿卜素，呈現(xiàn)紅色。成熟的雪衣藻通過細(xì)胞分裂快速繁殖，形成極具沖擊力的紅色雪景。雪衣藻擁有的類胡蘿卜素能吸收更多的熱量，與白雪相比紅色的雪反射陽光的量降低了13%。這樣造成惡性循環(huán)：溫度升高，雪衣藻復(fù)蘇，雪衣藻復(fù)蘇之后，冰川消融，加速全球變暖，導(dǎo)致更多的雪衣藻復(fù)蘇。

學(xué)生閱讀分析資料1，參考雪衣藻形態(tài)結(jié)構(gòu)圖完成學(xué)案中的問題。

教師提出問題：“紅雪”事件引發(fā)了科學(xué)家對(duì)南極生態(tài)系統(tǒng)的擔(dān)憂，隨著全球變暖的加劇，南極數(shù)百萬年的冰川逐漸的消融，被冰凍的古老微生物復(fù)蘇并進(jìn)入海洋。對(duì)于這些史前生物，我們還不夠了解，它們又會(huì)給人類帶來些什么呢？資料1反映了生物與環(huán)境之間的哪些關(guān)系，列舉出來并用資料中的事實(shí)加以說明。概述紅雪形成的原因。列舉其他生態(tài)系統(tǒng)中植物或動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境的實(shí)例。

學(xué)生按照“獨(dú)立思考→組內(nèi)交流→全班展示和師生評(píng)價(jià)”的流程進(jìn)行學(xué)習(xí)（以下學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)流程與此相同）。學(xué)生在資料中尋找例證，說明生物與環(huán)境的關(guān)系：1環(huán)境影響生物：溫度影響雪衣藻的分布和生長繁殖;2生物影響環(huán)境：雪衣藻復(fù)蘇后使南極冰雪表面溫度升高，加速冰川的消融以及人類活動(dòng)造成溫室效應(yīng);3生物適應(yīng)環(huán)境：雪衣藻在極寒情況下處于休眠狀態(tài)，只有溫度升高到一定程度才開始復(fù)蘇。學(xué)生由南極生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)想到身邊的其他生態(tài)系統(tǒng)，列舉不同實(shí)例進(jìn)一步說明了生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng);概括“紅雪”形成的原因。以上學(xué)習(xí)任務(wù)的完成使學(xué)生鞏固了“生物與環(huán)境相互依賴、相互影響”這一概念，提高了學(xué)生分析、概括、歸納等思維能力以及信息收集和處理能力。

2分析資料概述生態(tài)系統(tǒng)的組成，說出生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

教師展示南極生態(tài)系統(tǒng)圖片，提供資料2，從南極“紅雪”事件過渡到南極生態(tài)系統(tǒng)成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的分析。資料2：南極是世界上淡水的重要儲(chǔ)藏地，擁有地球70%左右的淡水資源。南極生活的動(dòng)物有帝企鵝、海豹、海獅、鯨、磷蝦等。海洋中的硅藻（一種藻類植物）是磷蝦的美食，而磷蝦又是魚類、企鵝和鯨的食物。全球氣候變暖，冰川消融，已經(jīng)危害到南極動(dòng)物賴以生存的環(huán)境！南極生物多樣性面臨著威脅。

學(xué)生結(jié)合圖片閱讀資料，完成學(xué)案中的習(xí)題，構(gòu)建重要概念：1概述南極生態(tài)系統(tǒng)的組成成分有哪些？結(jié)合圖片和文字資料舉例說出各成分。2說明南極生態(tài)系統(tǒng)中植物、微生物的作用。3南極生態(tài)系統(tǒng)中所有生物所需能量的根本來源是什么？為什么？4根據(jù)資料寫出一條含有企鵝的食物鏈。5根據(jù)資料，說出鯨和企鵝存在哪些關(guān)系？6農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)噴灑的DDT會(huì)不會(huì)出現(xiàn)在企鵝體內(nèi)？說明理由。

學(xué)生應(yīng)用舊知識(shí)分析新情景解決新問題，深刻理解生態(tài)系統(tǒng)的概念以及組成成分，描述出：生產(chǎn)者通過光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并通過食物鏈傳給其他生物，分解者將動(dòng)植物遺體中的有機(jī)物分解成無機(jī)物，可以再次被綠色植物利用，從而促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)。這個(gè)過程中，學(xué)生提升了理解力和問題解決的能力，強(qiáng)化了生物圈的概念，提高了環(huán)保意識(shí)，增強(qiáng)了社會(huì)責(zé)任感。

3分析河口生態(tài)系統(tǒng)圖片資料，說明生態(tài)系統(tǒng)的功能

教師出示被DDT污染的某河口生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)圖片，圖片中同時(shí)顯示了不同生物體內(nèi)的DDT含量數(shù)據(jù)。

結(jié)合這一情景，學(xué)生完成學(xué)案中的問題：1食物鏈中不同生物體內(nèi)DDT含量呈現(xiàn)出什么特點(diǎn)？這一特點(diǎn)說明了什么？2如果該生態(tài)系統(tǒng)中的白鷺由于攝入較多的DDT而全部死亡，短期內(nèi)對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)會(huì)有哪些影響？長此以往，該生態(tài)系統(tǒng)可能會(huì)發(fā)生什么變化？3白鷺尸體中的有機(jī)物在微生物的作用下可轉(zhuǎn)變成被植物利用的二氧化碳和水，這說明生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)流動(dòng)具有什么特點(diǎn)？4結(jié)合食物網(wǎng)說出生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的特點(diǎn)。5如果人吃了這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的鴨或魚，對(duì)人體有什么影響？

學(xué)生通過分析數(shù)據(jù)，得出“某些有害物質(zhì)會(huì)通過食物鏈不斷積累”這一概念，并結(jié)合該生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)分析說出通過食物網(wǎng)進(jìn)行著物質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)和能量的單向流動(dòng)，初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)與能量觀。討論問題2時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生用發(fā)展的眼光看待問題，滲透結(jié)構(gòu)與功能觀：生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（食物鏈和食物網(wǎng)）被破壞會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的正常進(jìn)行，使得生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力大大降低，生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。通過問題4的討論，學(xué)生能夠認(rèn)同“人類對(duì)環(huán)境的破壞最終反噬人類自身”，提高環(huán)保意識(shí)。

4師生共同構(gòu)建概念圖，促進(jìn)學(xué)生形成概念框架

由學(xué)習(xí)任務(wù)驅(qū)使，師生共同構(gòu)建“生物與環(huán)境概念圖”，使學(xué)生加深對(duì)概念的理解。概念圖能夠提供概念的可視性圖表。學(xué)生在繪制概念圖的過程中，對(duì)概念與概念之間的關(guān)系的有意義理解得到了鞏固，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)學(xué)習(xí)。

5真實(shí)情境產(chǎn)生真實(shí)情感，提高社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)

在本課時(shí)的最后環(huán)節(jié)，教師布置任務(wù)：“本節(jié)課分析了3個(gè)真實(shí)的資料，它們對(duì)你有什么啟示？與同學(xué)分享你的想法。”學(xué)生結(jié)合資料，表達(dá)自己的真情實(shí)感。在學(xué)生交流的基礎(chǔ)上，教師滲透“人與自然和諧發(fā)展”“綠水青山就是金山銀山”的理念，幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀。

教師將生活中或者科學(xué)研究中的事實(shí)、現(xiàn)象等作為進(jìn)行學(xué)習(xí)任務(wù)的支撐材料，創(chuàng)設(shè)情境，以此喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿，連接舊有經(jīng)驗(yàn)，引起學(xué)生的情感共鳴，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)與學(xué)科學(xué)習(xí)有關(guān)的問題，構(gòu)建概念、提煉觀念、訓(xùn)練思維、感悟美好。本課時(shí)中，教師創(chuàng)設(shè)了3個(gè)真實(shí)的情境，結(jié)合情境圍繞重要概念，設(shè)計(jì)了層次分明、難度適宜的系列問題，引導(dǎo)學(xué)生在應(yīng)用舊有知識(shí)解決新問題的過程中構(gòu)建概念、磨練思維、提升觀念。3個(gè)情境都高度關(guān)注環(huán)境問題，立意高遠(yuǎn)，能夠引起學(xué)生的情感共鳴，使學(xué)生在獲得知識(shí)、提升能力的同時(shí)增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任素養(yǎng)，有利于促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，提高復(fù)習(xí)課的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].北京：人民教育出版社，2012：34.

[2]劉恩山.中學(xué)生物學(xué)教學(xué)論[M].北京：高等教育出版社，2009.

[3]譚永平.試論中學(xué)生物學(xué)教材和教學(xué)中的情境創(chuàng)設(shè)[J].中學(xué)生物教學(xué)，2019，（6）：8-10.