模擬植物入侵機制的活動設計

趙冉冉

（上海海事大學附屬北蔡高級中學 上海 201204）

植物入侵作為一個社會熱點問題，已引起全球的廣泛關注。外來入侵植物通過與本地植物競爭土壤、水分及生存空間，使本地物種數量下降或滅絕，最終導致生物多樣性喪失。中學生物教材中并沒有針對植物入侵設計相關的教學活動，學生對于植物入侵的理解往往停留于粗淺的理論層面。為此，下面將介紹“The American Biology Teacher”中模擬植物入侵機制的活動設計，以供一線教師參考。

1 活動目的

①說出植物入侵對生態(tài)系統(tǒng)的影響；

②理解入侵植物對本土不利的原因；

③體驗不同植物在同一個生態(tài)系統(tǒng)中相互競爭陽光、水分、營養(yǎng)物質的過程，增強生態(tài)保護意識。

2 材料及準備

2.1 植物入侵游戲棋的制備

2.1.1 棋盤的制作

根據植物入侵的機制，設計了如圖1所示的棋盤。棋盤中特定的格子包含有特定的信息，如產生種子、開拓森林、開拓草原、開拓田邊、火中幸存。活動開始前，教師需將棋盤彩色打印成至少A4紙大小，并粘貼在同等大小的硬紙片上。

圖1 棋盤

2.1.2 棋子的制作

筆者選取了紅香杉、多毛金光菊、野天竺葵、蒜芥、灌木忍冬、中華胡枝子6種植物作為潛在的入侵植物，如圖2所示。將圖2彩色打印，粘貼在硬紙片上；然后，將貼有圖案的硬紙片按照植物種類剪成6塊；逐一將各紙片兩端沿虛線對折并用膠水將空白處粘在一起，形成6枚立體三角形棋子。

圖2 棋子

2.1.3 行動卡的制作

行動卡是活動進行過程中的指令性卡片，每一張行動卡上都包含有特定的信息，是參與者完成整個游戲的參考。圖3為游戲所涉及到的不同種類的行動卡片，卡片左上角的數字代表需要制作的此種卡片的數量?？ㄆ袠俗⒂小敖洜I”字樣的為額外行動卡，其余均為普通行動卡。教師需將圖3中的行動卡彩色打印，粘貼在硬紙片上，最終制作成99張普通行動卡和3張額外行動卡。

圖3 行動卡

2.1.4 植物信息卡的制作

植物信息卡是參與者進行游戲時的參考性卡片，如圖4所示。當參與者所代表的植物落到棋盤中包含有特定信息的格子時，就需要參考植物信息卡，例如，當代表中華胡枝子的棋子落到棋盤中“產生種子”一格時，就需將棋子向前移動3格。另外，當不同植物落在同一格子時，也需參考植物信息卡。教師需將圖4中的植物信息卡彩色打印，粘貼在硬紙片上；剪去周圍的空白制作成6張植物信息卡（備注：植物信息卡中“野花”是指野天竺葵或多毛金光菊）。

圖4 植物信息卡

2.2 記錄表的制備

記錄表（表1）用于記錄每一輪活動后的結果，教師需將表1打印。

表1 記錄表

3 活動實施

3.1 分組及分發(fā)材料

學生6人分成一小組，一名學生扮演一種植物。教師將棋盤、棋子、行動卡、植物信息卡以及記錄表分發(fā)給學生，每個小組發(fā)1張棋盤、6枚棋子、1套行動卡、1套植物信息卡和1張記錄表。

3.2 規(guī)則說明及游戲開展

教師向學生解釋游戲規(guī)則，游戲目標是讓各自扮演的植物成為群落中最大的種群，最先到達終點的植物即為該群落中最大的種群。學生至少玩3輪游戲，并在每一輪游戲結束后記錄6種植物到達終點的順序。3輪游戲過后，學生可嘗試把“額外行動卡”加入到游戲中，可能會產生與之前不同的效果。

（1）每位學生選取一枚棋子，作為他們所扮演的植物角色；然后，找到對應的植物信息卡片，根據卡片信息熟悉該植物的特點；最后，將所有的棋子都放到棋盤的“起點”位置。

（2）將“行動卡”（99張普通行動卡，以下未作說明的行動卡，均指普通行動卡）隨機洗牌后放在棋盤旁邊。

（3）學生輪流抽取“行動卡”，并按照“行動卡”上的指示在棋盤上移動自己的棋子，可按以下順序輪流取卡：野天竺葵，多毛金光菊，紅香杉，蒜芥，中華胡枝子，灌木忍冬。

（4）當學生扮演的植物落在包含有信息的方格內時，應該參考自己的“植物信息卡”。例如，當扮演中華胡枝子的學生落在寫有“產生種子”的方格內時，可額外移動3格。

（5）一些“行動卡”是競爭性的，當2名或2名以上學生扮演的植物落在相同的方格內時，學生需參考各自的“植物信息卡”。例如，當中華胡枝子和多毛金光菊落在同一格時，將相互競爭，其結果是中華胡枝子前進兩格，而多毛金光菊后退一格；如果一位學生抽到一張競爭性卡片，并且所在的格子中沒有其他植物，則該植物留在原地；如果2名以上學生扮演的植物落在同一格中，那么他們必然兩兩競爭。

（6）當“行動卡”用完時，將用過的卡片重新洗牌后繼續(xù)使用。

（7）第一個到達終點的植物即成為該群落中最大的種群從而獲得勝利，其他植物按照離終點的距離遠近排序，將排名記錄在表格上。

（8）參加游戲的學生至少玩3輪，并在每一輪結束后記錄數據，3輪游戲結束后，可在“行動卡”中加入3張“額外行動卡”繼續(xù)游戲。

4 活動評析

當下，植物入侵已成為威脅生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要因素。在中學生物教學中，教師可就植物入侵這一熱點問題對學生進行生態(tài)系統(tǒng)相關內容的教學，將植物入侵設計成游戲的形式，可以極大地激發(fā)學生的學習興趣，增強知識的可接受性。上文所介紹的活動簡單易行且富有創(chuàng)造性。整個活動過程注重學生的主體參與，能夠很好地鍛煉學生的決斷能力以及邏輯思維能力。在活動中，學生不僅可以理解植物入侵的機制及危害，還能夠體驗不同植物在同一個生態(tài)系統(tǒng)中相互競爭陽光、水分、營養(yǎng)物質的過程，進而增強生態(tài)保護意識。需要說明的是，沒有一種活動能夠非常全面且準確地解釋某一生物現象，該活動同樣也存在一些不足，如植物入侵機制的復雜性，該活動并不能一一體現出來。但在教學實踐中，此類模擬活動仍然是幫助學生理解植物入侵機制及關聯(lián)知識的有效方式。