貫穿式情境下初中“生物學-地理”跨學科單元復習設計

許岳鋒 高伊恒 崔鴻

摘 要 以“深圳灣紅樹林”為貫穿式情境，開展“生物學-地理”跨學科單元復習教學，深入分析了紅樹林氣候環境與生物特征的相互作用，以及紅樹林生態系統的組成與功能，并從“人與自然和諧發展”的角度探討了紅樹林的生態保護，幫助學生形成愛護自然環境、綠色發展的生態意識。

關鍵詞 貫穿式情境 跨學科單元復習設計 深圳灣紅樹林

中圖分類號 Ｇ633. 91 文獻標志碼 B

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》 （以下簡稱“新課標”）首次增設“生物學與社會·跨學科實踐”主題，鼓勵學生在真實情境中綜合運用多種學科的知識和方法解決現實問題，感受生物學與社會的聯系，發展核心素養。地理學兼具自然科學和社會科學的雙重性質，其中研究氣候、地形等地理環境的自然科學內容與生物的生活分布息息相關，是生態系統的重要組成。而地理中對于人類活動與地理環境關系的探討，有助于學生從資源開發、經濟發展等角度對生態環境問題進行深度思考，認識到過度開發所導致的“人地矛盾”，提出合理的環境保護措施，形成愛護自然、綠色發展的人地協調觀，以改變傳統生物學教學的“口號式”生態文明教育。基于此，本研究以“深圳灣紅樹林”為貫穿式情境，將生物學與地理學科相融合，開展“生物與環境”單元的跨學科復習教學，讓學生深刻認識到生物與環境之間的相互作用，構建生物學核心概念，形成“綠水青山就是金山銀山”的可持續發展觀，并為一線教師的生物地理跨學科教學提供參考。

1 教材分析與設計思路

本節課主要以“深圳灣紅樹林”為情境，結合地理的氣候類型、自然災害、人地關系等相關知識，復習回顧了“生物與環境的相互作用”“生態系統的結構”“功能和保護”等內容，涉及了新課標“概念3”中2個重要概念及其下屬的7個次位概念，主要對應2012年人教版初中生物學教材七年級上冊第一單元第2章的內容，具體設計思路如圖1所示。

2 教學目標

① 學生能用地理知識分析深圳灣紅樹林的環境要素，深入探討生物與環境之間的相互影響，初步形成適應觀，提升自身綜合運用多學科知識解決實際問題的能力。

② 學生能從教師提供的視頻、文字等材料中提取關鍵信息，整理分析，提升信息提取與處理能力；能繪制出生態系統自我調節圖，發展數學建模能力。

③ 學生能認識到保護紅樹林的重要性，并對經濟發展與生態保護的矛盾展開探討，提出保護措施，形成“綠水青山就是金山銀山”的可持續發展觀。

3 教學過程

3.1 創設情境，初步感知紅樹林生態系統

學生觀看“深圳灣紅樹林”視頻，并結合自身經驗與視頻內容回答以下問題：①紅樹林的生活環境有哪些特點？②紅樹林中有哪些動物和植物？教師將學生的回答以板書的形式進行記錄。

教師通過學生熟悉的“深圳灣紅樹林”創設情境，讓學生認識到生物學與生活的聯系，激發學習興趣，并利用紅樹林“環境”和“生物”兩個方面的問題，幫助學生形成對紅樹林的初步感官印象，為后面分析紅樹林生態系統的結構與功能做鋪墊。

3.2 問題驅動，深入感悟生物與環境相適應

結合地理和生物學的相關知識和材料，通過對“環境因素分析”“生物適應于環境”“生物影響環境”“環境影響生物”四個問題的深入探討，幫助學生建構“生物與環境相互依賴、相互影響”的核心概念，形成適應觀。

問題1：紅樹林的生存環境有何特點？

學生在上一環節的基礎上，結合深圳地理氣候資料圖（圖2）和深圳灣紅樹林的照片（圖3），運用地理相關知識，完成深圳灣紅樹林環境特點分析圖（圖4）。

學生融合地理的相關知識與資料信息，全面剖析深圳灣紅樹林的生態因素，構建環境特點分析圖，為生物與環境關系的探討奠定基礎，提升學生信息提取與處理能力。

問題2：紅樹林具有哪些特征來適應其生存環境？

學生觀看“紅樹林：特征篇”視頻，總結紅樹林的適應環境的特征，并解釋說明這些特征是如何適應其環境的，完成連線（圖5）。通過科普視頻，學生在紅樹林特征與環境特點聯系的探討中，認識到生物是適應于環境的。

問題3：紅樹林會對環境產生什么影響呢？

學生觀看“紅樹林：功能篇”視頻，了解紅樹林在阻擋臺風、碳氧平衡、凈化污染等方面的重要作用，進而認識到“生物會對環境產生影響”。通過科普紅樹林的生態功能，讓學生認識到紅樹林的重要性，初步樹立“保護紅樹林”的生態意識，培養學生的社會責任。

問題4：既然紅樹林具有如此強大的功能，有人提議在我國山東、遼寧的沿海地區也進行紅樹林的種植，你認為這個建議可行嗎？

學生以小組形式進行討論，并從“山東、遼寧地域冬季溫度過低”的角度否定該提議。之后，教師進一步適當補充“橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳”等環境因素對生物生活產生影響的案例。通過對問題的探討和其他案例的輔助呈現，幫助學生認識到環境因素會影響生物的分布和生活。

3.3 學以致用，解析紅樹林生態系統的結構

學生回憶生態學的相關知識，分析紅樹林生態系統的組成，并將環節2.1中列舉的植物和動物進行分類，完成紅樹林生態系統組成圖（圖6）。之后，根據教師提供的捕食資料，進一步建構食物網（圖7），并回答：① 圖中含有多少條食物鏈？② 鷺和魚之間是什么關系？學生學以致用，在運用生物學知識解決現實問題的同時，鞏固生態系統組成、食物鏈和食物網的相關知識，感受到生物學與社會的聯系。

3.4 繪制趨勢，直觀呈現生態系統自我調節

學生在上一環節食物鏈和食物網的基礎上，分析生活污水，即含大量的氮磷元素的水對紅樹林生態系統的影響，并將生態系統的自我調節過程以線形圖的形式繪制出來（圖8）。

教師以“生活污水的排放”引出新的問題情境，引導學生思考紅樹林生態系統的自我調節過程，并構建數學模型，直觀反映水生植物、螃蟹等的數量變化情況，發展學生的建模思維。同時，以生活污水的排放體現人類活動對紅樹林生態系統的影響，為下一環節紅樹林生態系統的保護做鋪墊。

3.5 矛盾探討，形成綠色發展的人地協調觀

學生閱讀“深圳灣紅樹林面積年份變化表（1970-1985年）”“人為因素對紅樹林的影響”兩則材料，思考：① 深圳灣紅樹林面積的變化趨勢如何？② 人類的哪些活動會對紅樹林生態系統造成破壞？③ 紅樹林生態系統的破壞會導致什么后果？④ 如何保護深圳灣紅樹林？最后，教師呈現“深圳紅樹林生態公園”的建設成果，淺析該公園在科普教育、生態保護、休閑娛樂等方面的價值。

通過材料和問題串，引導學生思考人類活動對環境的破壞和后果，進而聚焦“經濟發展”與“紅樹林保護”兩者之間的矛盾，認識到保護環境的重要性，提出“建立自然保護區”的紅樹林保護措施，滲透生態文明教育，培養學生的表達交流能力。最后以“深圳紅樹林生態公園”作為人與自然和諧發展的成功案例，幫助學生形成“綠水青山就是金山銀山”的可持續發展觀。

4 總結

真實復雜的問題情境往往需要多學科知識的參與。本研究圍繞“深圳灣紅樹林”的貫穿式情境，將生物學與地理學科相融合，深入探討了深圳灣紅樹林的氣候環境與生物特征的相互適應，以及紅樹林生態系統的組成、功能和保護，有效幫助學生建構“概念3 生物與環境相互依賴、相互影響，形成多種多樣的生態系統”的核心概念，形成尊重和保護自然環境、綠色發展的人地協調觀，培養社會責任。此外，在條件允許的情況下，學校還能據此開展“深圳灣紅樹林生態系統”調研實踐活動，對紅樹林生態系統的地貌、氣候、生物等進行實地考察，分析各要素之間的聯系，完成調研報告，全面認識紅樹林生態系統對人類生存和發展的重要性。調研結束后，還能進一步在校園內開展“濕地之美”作品展示、 “濕地與人類關系”科普宣傳、濕地知識問答等活動，促進學生的全面發展。

參考文獻：

［1］ 劉恩山. 核心素養為準繩主動學習少而精 — — 義務教育生物學課程標準（2022年版）解讀［J］. 基礎教育課程，2022，（10）：61-66.

［2］ 中華人民共和國教育部制定. 義務教育地理課程標準（2022年版） ［S］. 北京：北京師范大學出版社，2022