經歷沉浸式體驗　培育生物學核心素養

作者簡介：高楊，鞍山市高新區華育學校一級教師。

摘要：新課標提出生物學教學要反映自然科學的本質，培育學生的生物學核心素養。教師在教學中要通過磨課，反思課堂中存在的問題，探究基于新課標理念的生物學教學模式與教學方法，積累培育學生生物學核心素養的經驗。

關鍵詞：沉浸式體驗；生物學教學；核心素養

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下通稱“新課標”）提出，義務教育生物學課程注重探究和實踐，以豐富的生物學知識為載體，通過多種教學活動展示人們認識自然現象和規律的思維方式及探究過程，反映自然科學的本質。“生態系統的組成”是蘇教版生物學教材八年級上冊第七單元的教學內容，是注重培養學生生態觀等生命觀念及熱愛自然的態度責任等核心素養的一節課。筆者首次執教采用常規的課堂教學模式，第二次執教采用讓學生經歷沉浸式體驗的課堂教學模式，通過磨課探究和反思，積累了培育學生生物學核心素養的經驗。

【首次執教】

一、復習回顧引新知

教師先帶領學生回顧七年級上冊學習的“生態因素”一課。

師：請同學們回憶一下生態因素的類型。

生：生態因素包括生物因素以及非生物因素。

師：我們今天所要學習的內容與生態因素有密切關系，讓我們一起走進生態系統的學習。

二、創設情境說成分

生態系統的組成對于首次接觸的學生來說有些抽象，教師應先利用舊知讓學生理解生態系統的概念。然后，教師用多媒體展示一張生態系統的圖片，以其中一個生物為例（在圖片中標出某一生物），簡單地幫助學生理解什么是生態系統，即該生物以及影響該生物生存的所有生態因素可以看成一個生態系統。最后，教師與學生一起總結生態系統的概念。

師：請同學們以上面的生態系統為參考，舉例說說，你認為你去過的哪些區域屬于生態系統？

生：千山、我們的學校。

師：的確，這兩個都是生態系統。請同學們說說，你們所舉例的生態系統中都有什么組成成分？

生：我以千山為例，山上有螞蟻、小鳥、松鼠、樹、草等生物成分。

生：我認為千山還有陽光、土壤、水等一系列非生物成分。

師：還有沒有補充？

師：剛才同學們說的成分，有的我們用肉眼能看到，還有的我們很難用肉眼看到，比如什么成分我們用肉眼看不到？

生：微生物。

師：太棒了！下面請同學們按照有無生命為標準，把上述你們所說的成分劃分到生物和非生物類別中。

（學生將上述成分分類）

師：通過研究我們可以得出，生態系統的組成成分，包括生物成分和非生物成分兩類。

三、細分生物成分

師：這些生物成分的營養方式是不同的，有自養的、有異養的。有些自養的生物可以自己生產有機物，被稱為生產者。請同學們分析上述哪些生物屬于生產者呢？

生：樹、草。

師：非常好，這些是自養的生物，還有一些是異養的生物，我們將它們分為消費者和分解者兩類，消費者主要是以捕食的方式獲取營養物質，而分解者的營養方式為腐生。請同學們根據提示，試著將上述生物進行分類。

生：螞蟻、小鳥、松鼠等屬于消費者，微生物屬于分解者。

師：有沒有補充或者其他的想法？

生：剛才說到腐生的生物是分解者，而病毒是寄生的，它們是否屬于分解者呢？

師：按照我們剛才的推理，它并不算分解者，這些寄生的生物屬于消費者。所以，生態系統組成包括生物成分和非生物成分，其中生物成分包括生產者、消費者和分解者。

四、總結生態系統的概念

生態系統中的生物是動態的，不是靜態的，他們在通過特有的營養方式獲取物質和能量。

師：請同學們試著結合教材，理解并闡述什么是生態系統。

生：在一定區域內，生物與環境之間不斷進行能量流動和物質循環，構成一個統一的整體，我們稱之為生態系統。

【教后反思】

本節課，教師從學生的已有認知出發，利用學生的“最近發展區”，將較為抽象的新知與舊知有機結合，讓學生更好地理解生態系統的概念，再讓學生舉例哪些區域是生態系統。此后，教師帶領學生共同分析生態系統的組成。

總體來看，首次執教中教師在對新課標的執行上略有不足，主要表現在兩個方面：一是學生主體地位不強，學生的思路并沒有完全打開。課堂上僅以教師所設置的問題為情境推動教學進行，并不能真正意義上做到還教于學。因此，我們需要想辦法構建起真正意義上的學習者課堂。只有這樣，才真正地培養學生的科學思維。二是基于新課標理念的課堂教學中教師要做到將虛擬情境真實化，而首次執教中教師構建的虛擬生態系統不夠直觀，對學生態度責任的培養沒有感同身受，這樣就不利于學生做到與前面舊知相融合。

經過磨課反思，筆者嘗試進行沉浸式體驗教學，具體實踐如下。

【再次執教】

一、課前任務，提前準備

教師先出示體驗式任務。

任務一：周末與家長一起去鞍山市二一九公園或烈士山公園等，觀察公園中生物系統的組成；也可以到千山，仔細觀察千山生態系統的組成，并找出與某一個公園組成的共同點。

任務二：認識生物，復習生物多樣性，利用已學知識對這些生物進行簡單分類。

任務三：總結生態系統的組成，推測各個成分之間的關聯。

二、遠看風景，感受生態

首先，宏觀感受千山生態系統。有條件的學生可以在千山正門用無人機俯拍千山全景，然后在課堂中播放錄制的視頻，使全體學生感受大自然的雄偉壯闊。

其次，進入千山中觀察生態系統。學生進入正門后，可以站在小橋上，聽小橋流水的聲音，放松身心。

師：千山生態系統屬于森林生態系統。進入到千山內部后，請同學們感受一下千山與我們生活的城市環境相比有什么優點？

生：空氣更清新，含氧量更高。

師：這種感覺主要和這里面的什么成分有關系？

生：與植物有關系，植物可以通過光合作用釋放出氧氣，植物多的地方含氧量相對就高。

師：沒錯，千山植被覆蓋率高達95%，除了這些植物外，請同學們沿山路近距離觀察千山上都有什么成分，并用紙筆做好記錄。

三、沉浸式體驗，尋找組成

通過復習生物多樣性的知識，師生共同研究生物與環境的關系，用實際例子理解達爾文的自然選擇學說。在千山上，學生可以看到一些在城市里看不到的葫蘆蘚、小卷柏等，通過比較千山與他們居住的小區環境的異同點，可為集體討論做好準備。

四、研討展示，總結成分

首先，教師引導學生進行成分分類，總結樹生態系統的組成。

師：你們都發現了什么成分？

生：松鼠、小河、葫蘆蘚、小卷柏、松樹、螞蟻、石頭、土壤等。

師：請你們動手把發現的這些物體按照有無生命進行分類。

（學生動手操作，在記錄本上分類）

[松 鼠 ? 小 河 葫蘆蘚 小卷柏 蘑 菇

（生物） （非生物） （生物） （生物） （生物）

松 樹 螞 蟻 ? 土 壤 ? 石 頭 電 車

（生物） （生物） （非生物） （非生物） （非生物）]

師：分類后，你們有什么疑問？

生：我有一個疑問，小河里面難道沒有生物嗎？

師：質疑值得肯定，我們先埋一個伏筆，稍后研討。我們按照生物成分的營養方式以及對生態系統的作用，可以再次細分。請同學們分析上述生物的營養方式。

生：自養——葫蘆蘚、小卷柏、松樹；異養——松鼠、螞蟻、蘑菇。

師：在生物成分中，這些自養植物，可以自己制造有機物，我們稱之為生產者。動物需要通過捕食來獲取這些物質，我們稱之為消費者。蘑菇的營養方式是異養，但它不能主動去捕食，那它是否屬于消費者呢？解答這個問題前，請先告訴我蘑菇屬于哪類生物？

生：它屬于真菌。

師：能將它的營養方式再具體說明一下嗎？

生：異養中的腐生。

師：像這種腐生的生物，它們可以分解有機物促進物質循環，所以我們稱之為分解者。分解者主要是指腐生的微生物。微生物中也有寄生的，這些寄生的生物屬于消費者。

其次，教師用思維導圖的方式概述生態系統的組成成分。

師：同學們能否試著用思維導圖展示一下生態系統的組成？

學生展示：

最后，教師總結生態系統的定義：在一定區域內，生物與環境之間通過不斷進行能量流動和物質循環構成的統一整體，被稱為生態系統。

五、辨析遺留，討論河流歸屬

師：河流是否屬于非生物呢？

（學生互相討論后教師總結）

師：剛才同學們也說到了這條河流中有生物和非生物，有能量和物質的流動，我們共同得出結論，一條河流屬于生態系統，并不是非生物。當你們聽到這條河流屬于生態系統時，你們有什么想法嗎？

生：是不是一個大生態系統可以包含好多小生態系統？

師：思考得很深刻。到底是不是這位同學總結的規律呢？你們課后也可以去調研是否會有這種情況存在，我們下節課會再次討論。

六、課后實踐，深入探究

教師引導學生去調研：生態系統是如何保持長時間相對穩定的。

教師引導學生利用上述調研的知識，自制一個小型生態系統，想辦法讓里面的生物能更長時間存活，并在小組之間交流討論，彌補自己裝置的不足。

【磨課反思】

通過不斷地磨課，深入研究新課標和學情，教師最后確定了以下模式進行授課：

[布任務、明確目標] [俯千山，整體感受] [入千山，溫故知新] [共討論，獲取新知] [再觀察，實踐作業]

再次授課，教師的教學更加重視學生學習主體的地位，注重真實情境的創設，這節課的優點如下：

一是教師引導學生走入真實情境，使知識學以致用。以傳統方式來教學生物多樣性具有一定的局限性，主要是僅停留在書面知識和校園層面，無法真正做到將生物學與自然相結合。通過走入千山，學生不僅復習了以往植物多樣性的有關知識，更好地理解了自然選擇學說的知識，還能夠概述出生態系統的成分。教師引導學生初步了解生態系統的多樣性和多種生物類群共同組成生態系統，樹立“生物與環境相統一”的生命觀念，這些都是學生需要走入真實情境才能達到的效果。

二是教師以任務驅動引導學生自主探究，達成教學目標。再次授課以課前任務為導向，利用學生的舊知以及主觀能動性，以學生為主體，以教師為主導，引導學生主動發現問題，解決問題。學生能將生物成分進行正確分類，也能自主發現問題所在，如“河流到底是不是非生物？”這一問題最后的小組討論也是對本節課知識的應用。學生發現大生態系統中包含了小生態系統的課后研究討論，有利于教學目標的輻射和延展。在教學目標的達成過程中，學生要預先自主學習；在實踐過程中，學生要自主分析問題。所以，教師在平時的教學活動中也要積累豐富的知識，只有這樣，才能拓寬學生的眼界。

三是跨學科實踐任務，讓學生自我提升。教師引導學生利用所學知識自制一個小生態系統，在理解生態系統的概念的同時，完成了“跨域”（即提升多學科知識的融合能力）；在完成一個個實踐目標時，完成了“跨越”（即提升知識整合與資源整合能力）；在實現跨學科實踐活動后的展示階段，完成了“跨界”（即提升了自我知識展示和他人優勢整合的能力）。跨學科實踐任務，有利于學生自己和他人的共同提升。

教師對這節課進行了反復推敲，多次打磨，利用真實情境和對實踐問題的探究、解決，提升了學生的自主學習以及動手能力，增強了學生愛祖國愛家鄉的態度責任，樹立了學生“生物與環境相統一”的生命觀念，培養了學生比較、分析、歸納、建模的科學思維。

參考文獻：

［1］郭孫黎.“生態系統運行離不開信息傳遞”情境教學設計與實踐［J］.生物學教學，2023（10）.

［2］譚小艷.核心素養背景下如何促進學生深度學習的發生：以人教版生物學教材八年級下冊“植物的生殖”為例［J］.遼寧教育，2023（19）.

［3］曹菁.促進學生主體參與自主構建的實踐探索：以“生態系統的組成”為例［J］.生物學通報，2023（6）.

（責任編輯：楊強）