例談基于科研情境指向重要概念的一輪復習課
——以“群落及其演替”為例

北京 曹文竹 牟亞楠

“雙減”是時代對育人提出的新使命和新任務，同時也是落實立德樹人根本任務的過程中優化教育生態、重塑全民教育價值觀的一場革命。而“雙減”的“減”關鍵在于課堂教學質量的“增”和作業的“精”。單元教學內容指向學科重要概念，依托科研情境實施單元教學，有助于學生理解學科重要概念，形成具體與抽象交錯復雜的認知結構，達成高通路知識遷移，提升學生綜合能力。下面，筆者將以“群落及其演替”單元復習為例，例談“雙減”背景下基于科研情境指向重要概念的一輪復習課。

1.視頻導入，鋪墊情境

單元復習以真實情境為載體，引導學生充分理解重要概念，在檢索科研文獻時，筆者篩選了內蒙古扎蘭屯地區的真實科研情境。因此，在課堂導入中，筆者對《航拍中國》內蒙古地區視頻資料進行剪輯，使課堂資料具有連續性。視頻內容包括：內蒙古地區森林、沙地、沙漠、湖泊和人工群落等不同群落景觀，并引導學生運用已有知識分析視頻資料信息。

受實際情況的制約，學生不能深入到大自然中去親身感受群落的結構，抽象的語言描述不利于學生對概念的理解。通過視頻資料，學生可以更加直觀地看到群落的外貌，初步體會人與自然和諧共處。視頻中選取了內蒙古地區六個特征明顯的群落景觀：(1)達爾濱湖，引導學生直觀感受群落的水平結構，并通過達爾濱湖形成的講解，讓學生體會初生演替；(2)五角楓森林公園，低矮的楓樹體現了干旱環境中植物的適應性；(3)巴丹吉林沙漠，雙峰駝體現了干旱環境中動物的適應性；(4)河套平原灌溉區、庫布齊沙漠的植被、居延海的黑河水引流，體現了人類活動對群落及群落演替的積極影響。

除上述群落類型外，進一步由內蒙古的草原生物群落引出判斷題：草原生物群落以草本植物為主，只有水平結構，沒有垂直結構。引導學生舉例說明草原生物群落的空間結構特征。

2.情境帶入，跳躍思維

根據單元內容，檢索相關科研文獻，篩選恰當的文獻為命題情境，命制原創試題；在命題講解過程中，不斷引導學生回憶、分析課前視頻中的相關內容，通過不斷地聯系、聯想，初步鍛煉學生的跳躍性思維，逐步培養學生的推理能力。

【例1】內蒙古扎蘭屯地區氣候屬于半濕潤性氣候，冬季寒冷，夏季濕潤涼爽。森林類型包括落葉松林、白樺-落葉松林和白樺次生林。白樺次生林為原有植被被人類或自然因素干擾后形成的。

(1)調查每種類型林分中灌木優勢種通常采用______法。(注：林分指特征大體一致但與鄰近地段有明顯區別的林子)

(2)由于喬木層優勢種不同，形成了不同的林分郁閉度(郁閉度是反映林分密度的指標)，致使林下小環境產生較大差異，林下植被發生變化。研究者對3種林分喬木層特征進行了比較(圖1)，并對灌木層重要值進行了統計(圖2)。重要值(%)是植物在群落中的綜合數量指標，體現植物在群落中的地位和作用。

①研究發現，落葉松林以落葉松為優勢種，其物種多樣性較低，據圖1分析原因是___________________。

②結合圖1、圖2分析，白樺次生林中灌木層優勢種不同于其他林分的原因在于興安柳對較強光照具有更強的________。

(3)白樺次生林的產生是___________________演替的結果；與白樺次生林相比，白樺-落葉松林群落對光的利用更充分，具有更復雜的___________________結構。

(4)調查發現喬木層和灌木層的豐富度均表現為白樺-落葉松混交林>落葉松林>白樺林，請綜合上述研究結果，闡述白樺-落葉松混交林豐富度最高的原因。

【分析】第(1)問考查必備知識，引導學生回憶“優勢種”“樣方法”等已有知識。結合課前資料“達爾濱湖”、課內資料不同季節的“內蒙古天池”，幫助學生厘清幾個問題：①什么是生物群落？②如何區分群落的水平結構和垂直結構？③不同的季節群落的外貌和結構相同嗎？

第(2)問①為“歸因”類問題，考查學生信息獲取、知識整合、科學思維和語言表達能力，引導學生從種間關系和生物與環境之間的關系多角度分析并解決問題。本問②考查學生對重要概念的理解，體會生物和環境的適應。在②的講解過程中，教師可以結合課前視頻資料中的“低矮楓樹”“雙峰駝”引導學生根據陽生植物的適應性特征，推測“興安柳的葉片厚度”，而后通過圖片驗證推理，進一步體會生物和環境的適應。幫助學生厘清問題：生物群落內的不同生物是如何與環境相適應的？

第(3)問較為基礎，考查學生的理解、思辨能力，結合課前視頻資料“達爾濱湖”的形成，對比2019年澳大利亞的火災，引導學生區分概念；再次結合課前視頻資料“庫布齊沙漠植被”“居延海的黑河水引流”，引導學生體會群落的動態變化和人類活動對群落的影響。通過辯證地分析人類活動對群落演替的影響，學生理解了我國的可持續發展戰略，認同人與自然和諧共處。幫助學生理解問題：怎樣看待人類活動對群落演替的影響？

第(4)問為“歸因”問題，考查學生語言解碼能力、信息搜索能力和信息整理能力等關鍵能力。教師再次引導學生思維跳躍回第(2)問①的講解思路中，從種間關系和生物與環境之間的關系多角度分析并解決問題。

教師通過上述具體科研實例情境和命題情境的講解，引導學生思維不斷跳躍至課前的視頻資料，以及題干前后問之間的跳躍思考，在課堂雙主線內容重疊、交叉的同時逐步培養學生的跳躍性思維；并且，通過對試題的講解，引導學生梳理已有知識，為進一步構建知識網絡做鋪墊。

3.構建網絡，突破難點

復習過程中，不能僅局限于對基本概念的回顧，更應注重培養學生整合知識的能力，在構建知識網絡的同時，逐步構建“不同種群的生物在長期適應環境和彼此相互適應的過程中形成動態的生物群落”的重要概念，為大概念的建立做鋪墊。

展示群落、結構、類型、演替、生態位、優勢種、空間結構、種間關系、豐富度、調查、樣方法、人類活動等名詞，引導學生梳理概念，構建、展示知識網絡圖(圖3)。

引導學生通過分析上述關系中最能體現生物群落的適應、動態變化兩個特點，生成、歸納本單元的重要概念。

4.知識遷移，升華情感

通過知識整合，引導學生跳出已有情境，再次應用新試題情境，鍛煉學生的知識遷移能力。明確學科核心素養與知識間的聯系。

【例2】遼河流域是遼寧省重要的生態屏障和經濟地帶。為盡快恢復遼河某段“水體-河岸帶”的生物群落，研究人員選擇遼河流域常見的植物進行栽種。植物種類、分布及葉片或莖的橫切面如圖4。下列有關敘述錯誤的是

( )

注：右側為對應植物葉片或莖的橫切面示意圖，空白處表示氣腔

A.丙與丁的分布體現了群落的水平結構

B.四種植物因適應環境而具有發達的氣腔，利于根系的呼吸

C.選擇生態位差異較大的四種植物進行栽種，有助于群落的協調與平衡

D.研究人員栽種遼河流域常見的植物，可加速該段生物群落的演替進程

【分析】本題為契合本單元復習內容的選考試題改編題。跳出本節課的主線情境，引導學生運用已有知識解決新情境的問題。A選項為基礎性、應用性問題，考查學生對必備知識的理解能力、推理能力，群落的垂直結構與水平結構的影響因素，有助于學生在新的情境中準確判斷群落的空間結構類型；B選項為綜合性、應用性問題，考查學生思辨能力，考查群落中生物與環境的適應性關系的同時，幫助學生理解生物的適應性特征是在長期自然選擇過程中進化的結果，指向重要概念；C選項為綜合性、應用性問題，考查學生的理解能力、思辨能力，引導學生在充分理解生態位的同時，評價生態位不同對生物與環境之間協調、平衡的意義；D選項為基礎性問題，考查學生的理解能力，在考查人類活動對群落演替影響的同時，進一步引導學生體會群落的動態性，指向重要概念。

最后，引導學生認同經濟效益與生態效益息息相關，都離不開人與自然和諧共處。還可點明本節課命題素材均來源于真實的科研成果，引導學生相信科學、尊重事實，感悟科學家為科技進步做出的貢獻。

5.討論

“雙減”背景下，提升課堂教學效率，例題要緊密結合課程內容，要做到少且精。因此，依據重要概念精選科研文獻，從基礎性、綜合性、應用性三個維度自主命制原創例1，更契合單元內容，但存在資料篩選任務量大、例題命制過程耗費時間和精力較多的問題。例2則選擇選考題進行改編，契合單元主題內容的同時，培養學生解決實際問題的能力，提升學生的自信心。

以內蒙古地區的不同群落景觀資料為背景、以科研情境命制例題，貫穿于整節課堂，解決核心問題，提升學生運用已有知識解決實際問題的能力，課堂結構完整。雙主線均以內蒙古群落為背景，平行貫穿于整節課堂，鍛煉學生思維的跳躍性與連貫性。